ISO 21809-22026 包括低碳能源在内的石油和天然气工业 管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂料 第2部分单层熔融粘结环氧涂料标准立项发展报告

石油和天然气工业管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂料第2部分：单层熔融粘结环氧涂料标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Externalcoatingsforburiedorsubmergedpipelinesusedinpipelinetransportationsystems—Part2:Single-layerfusion-bondedepoxycoatings摘要随着全球能源结构转型加速，低碳能源管道运输系统对安全性、耐久性和环保性能提出了更高要求。管道外部防腐涂层作为保障管道长期安全运行的关键技术手段，其标准化工作对于规范行业发展、促进技术创新和保障公共安全具有重要意义。本报告围绕国际标准化组织（ISO）发布的最新版标准ISO21809-2:2026《包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂料第2部分：单层熔融粘结环氧涂料》展开全面分析。该标准替代了此前实施的ISO21809-2:2014版本，在保持原有技术框架的基础上，结合近年来熔融粘结环氧（FBE）涂料技术的最新发展成果，对材料性能要求、涂敷工艺参数、质量控制与检测方法等内容进行了系统修订与完善。报告详细介绍了该标准的修订背景、主要技术内容变化及其与现行国际国内标准的协调性，重点分析了标准升级对行业技术升级的促进作用、对管道工程质量的保障作用以及对国际贸易便利化的支撑作用。同时，报告对该标准的推广应用前景进行了展望，并提出了我国相关标准化工作及产业发展的对策建议。关键词：熔融粘结环氧涂料；管道外部涂层；ISO21809-2；低碳能源；标准化；管道防腐；质量控制；国际标准Keywords:Fusion-bondedepoxycoatings;Externalpipecoatings;ISO21809-2;Lowercarbonenergy;Standardization;Pipelinecorrosionprotection;Qualitycontrol;Internationalstandards一、引言管道运输作为石油、天然气及低碳能源输送的重要方式，在全球能源供应链中占据不可替代的地位。据国际管道研究委员会（PRCI）统计，全球范围内运营的油气管道总长度已超过400万公里，其中埋地和水下管道占比超过80%。管道外部腐蚀是导致管道失效、泄漏事故的主要原因之一。美国管道与危险材料安全管理局（PHMSA）的数据显示，约25%的管道失效事故与外部腐蚀直接相关。因此，管道外部防腐涂层系统的质量和可靠性直接关系到管道系统的安全运营和使用寿命。熔融粘结环氧（Fusion-BondedEpoxy,FBE）涂料自20世纪60年代问世以来，凭借其优异的附着力、耐阴极剥离性能、抗冲击性能和良好的耐化学介质性能，已成为埋地和水下管道外防腐的主流涂层体系之一。据行业统计，FBE涂层在全球新建管道外防腐市场中的占有率约为35%～40%，在高温服役环境及苛刻腐蚀条件下，其技术优势尤为突出。ISO21809-2作为专门规范单层FBE涂层系统的国际标准，自2007年首次发布以来，经历了2014年的第一次修订，目前最新版本为2026年2月发布的第三次版本。该标准由ISO/TC67（石油、石化和天然气工业技术委员会）下设的SC2分技术委员会（管道输送系统）负责制定和维护。标准的持续修订反映了管道防腐技术领域的最新进展与行业需求的不断演变。特别是近年来，随着国际社会对气候变化问题的日益关注，氢能、生物天然气、合成天然气等低碳能源管道输送需求快速增长，对管道涂层的适用性提出了新的挑战和要求。本次修订在标准名称中首次明确纳入"包括低碳能源"（includinglowercarbonenergy）的表述，体现了国际标准化工作对能源转型趋势的积极回应。本报告旨在对ISO21809-2:2026标准的修订背景、主要技术变化和实施意义进行系统分析，为国内外管道工程建设和运营单位、防腐涂料生产企业和相关技术研究人员提供参考。二、标准修订背景与必要性分析2.1技术发展推动标准更新自ISO21809-2:2014发布以来的十余年间，FBE涂料技术取得了显著进步。在原材料领域，高性能环氧树脂的分子设计、新型固化剂的开发以及纳米改性技术的应用，使得涂料在柔韧性、耐冲击性、耐高温性能等方面得到了持续改进。涂层应用技术方面，自动化喷涂设备精度的提升、静电喷涂技术的优化以及实时工艺监控技术的普及，大幅提高了涂层质量的均匀性和一致性。与此同时，管道服役条件的日趋严苛也对涂层性能提出了更高要求。高温高压深水管道（水深超过3000米）、高含硫介质输送管道、冻土区管道、以及频繁启停的输氢管道等特殊工况，要求涂层具备更为优异的综合性能。原有标准中的部分技术指标和试验方法已无法充分满足这些新兴应用场景的质量验证需求。2.2低碳能源发展带来的新需求在全球碳中和目标的驱动下，氢能、氨能等低碳能源的管道输送基础设施建设正在加快推进。欧洲氢气主干管网（EuropeanHydrogenBackbone）规划显示，到2030年欧洲将建设约28,000公里的输氢管道，其中约60%将由现有天然气管道改造而成，40%为新建管道。氢分子具有较小的分子半径和较高的渗透性，对管道涂层的致密性和抗渗性能提出了比天然气更高的要求。此外，氢能管道通常需要在较高压力（可达10MPa以上）和较宽温度范围（-40℃至80℃）下运行，涂层体系需要适应更加复杂的服役环境。ISO/TC67/SC2在本次标准修订过程中充分考虑了低碳能源输送对涂层的特殊需求，将标准的适用范围明确扩展至涵盖低碳能源管道系统，相应调整了部分技术要求和试验评价方法。2.3国际协调与贸易便利化需求管道建设项目的国际化程度较高，跨国管道工程往往涉及多个国家的材料供应商、施工承包商和运营方。统一的标准体系有助于消除技术壁垒，促进产品和服务的跨境流动。ISO21809-2作为国际公认的管道外防腐涂层标准，在世界范围内被广泛采用。各国在制定本国标准或项目技术规范时，通常以ISO21809-2为基础或直接引用。因此，及时修订和完善该标准对于促进国际贸易和技术合作具有重要的现实意义。三、标准主要技术内容分析3.1标准范围与适用性ISO21809-2:2026适用于管道运输系统中埋地和水下管道外部单层熔融粘结环氧涂层系统的材料选择、涂敷工艺、质量控制、检测验收和维护修复等全部技术环节。标准的范围明确覆盖了石油、天然气以及包括氢能、生物质能转化气等在内的低碳能源管道。这一范围扩展使该标准在能源转型背景下具有更强的适用性和前瞻性。标准适用于管径范围DN25至DN1500以上的钢管，覆盖壁厚范围3.2mm至40mm。对于其他规格管道，标准允许在供需双方协商一致的基础上参照执行。3.2主要技术修订内容与2014版相比，ISO21809-2:2026在以下几个方面进行了重大技术修订：（1）涂层材料性能要求方面新标准对FBE粉末涂料的物理性能指标进行了更新。热特性方面，修订后的标准对涂料的玻璃化转变温度（Tg）要求进行了分级，将标准等级Tg从原来的≥100℃提高至≥105℃（一级等级），同时增加了高温等级（Tg≥120℃）的要求，以适应高温管道服役工况。对于可能用于输送高纯氢气的管道涂层，标准新增了对涂层交联密度的要求，以确保其致密性能。力学性能指标的调整中，抗弯曲性能试验的弯曲角度要求进行了严格化处理。对于管径大于508mm的管道，抗弯曲试验的弯曲角度由原来的2.5°/管径比进行了进一步明确和细化。抗冲击性能方面，标准增加了低温（-30℃）条件下的冲击试验要求。（2）涂敷工艺要求方面新标准对涂敷过程中的关键工艺参数控制提出了更为精确的要求。钢材表面预处理方面，近表面盐分污染物的控制限值由原来的≤20mg/m²调整为≤15mg/m²（对于低碳能源管道要求≤10mg/m²）；表面清洁度要求维持Sa2½级，但对表面粗糙度提出了更明确的量化要求，锚纹深度控制在40～100μm范围内。涂敷施工中，对固化温度和时间的匹配窗口进行了优化，引入了更科学的固化度评价指标。（3）涂层缺陷接受准则方面对于涂层中的缺陷，新标准引入了更加严格的接受准则。针孔数量方面，在工厂涂敷质量控制中，每平方米涂层允许的针孔数量从原来的不超过5个修改为"以针孔检测仪检测无针孔"。这是对涂层质量的重要升级，对生产质量控制提出了更高要求。（4）检测与试验方法更新新标准对检测方法进行了多处更新。附着力测试方面，增加了热水浸泡试验后的附着力评价方法，以更真实地模拟涂层在长期服役条件下的附着力保持性能。抗阴极剥离试验方法进行了修订，使试验条件更贴近实际阴极保护系统的运行状态。此外，为适应低碳能源输送场景，标准新增了以下试验要求：涂层抗氢渗透性能评价方法、涂层在高压氢气环境下的稳定性评价方法、以及涂层在宽广温度范围（-40℃至120℃）条件下的热循环耐久性试验方法。3.3标准结构与条款安排ISO21809-2:2026共分为若干章，涵盖规范性引用文件、术语和定义、涂层分级、材料要求、涂敷工艺要求、涂层性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存以及健康、安全和环境要求等内容。标准还包含多个资料性附录，提供了涂层缺陷修补指南、涂敷工艺评定推荐做法、涂层性能数据记录表格等参考内容。四、标准协调性分析4.1与ISO标准体系的协调ISO21809-2:2026是ISO21809系列标准的重要组成部分。该系列标准按照涂层类型和结构分为多个部分：第1部分涵盖了单层和多层聚烯烃涂层系统，第2部分针对单层FBE涂层，第3部分针对现场接头补口涂层，第4部分针对双层FBE涂层，第5部分针对埋地管道外涂层（混凝土涂层）等。这些部分互为补充，共同构成了完整的管道外防腐涂层标准体系。本次修订在第4部分（ISO21809-4）未来修订时也将同步引入低碳能源适用性的考虑，以保证系列标准的内部一致性。4.2与其他国际标准的协调在试验方法方面，ISO21809-2:2026继续引用ISO21809-1、ISO8501-1（表面清洁度）、ISO8502系列（表面盐分检测）、ISO8503系列（表面粗糙度检测）、ISO11357系列（差示扫描量热法）等相关标准。同时，新增的氢渗透试验方法与美国机械工程师学会（ASME）B31.12（氢气管道和管道系统）标准、以及欧盟CEN/TC234有关燃气基础设施的标准保持协调一致。4.3与我国标准的衔接我国在管道防腐涂层领域已建立较为完善的标准体系，主要包括GB/T23257《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》、GB/T39637《钢质管道熔结环氧粉末内涂层技术规范》、以及SY/T0315《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》等。其中SY/T0315主要参照ISO21809-2早期版本制定。ISO21809-2:2026的发布将为我国相关标准的后续修订提供重要的技术参考和方向指引。五、主要起草单位介绍ISO21809-2:2026的制定和修订工作由ISO/TC67/SC2/WG4工作组具体承担。该工作组汇聚了来自全球管道运营商、防腐涂料制造商、涂敷施工单位、检测机构、科研院所和咨询机构的权威专家。在国际标准制修订过程中，中国石油集团工程技术研究有限公司（CPET）作为中国在该领域的核心技术支持单位，深度参与了本标准的修订工作。该公司成立于1978年，是中国石油天然气集团公司（CNPC）直属的综合性工程技术研究机构，长期从事油气管道防腐保温技术、管道完整性管理、材料科学与工程等领域的研究与开发工作。公司拥有国家管道防腐保温产品质量监督检验中心、石油管工程重点实验室等国家级和行业级研发平台，具备从材料研发、工艺开发到工程应用的全链条技术能力。在参与ISO21809-2:2026修订过程中，CPET组织专家团队系统开展了FBE涂层在模拟低碳能源介质环境下的性能试验研究，积累了大量的试验数据和技术分析成果。团队结合我国在西气东输、中俄东线等重大管道工程中积累的FBE涂层应用实践经验，向WG4工作组提交了多项技术提案和修改意见，其中关于涂层交联密度评价方法、低温抗冲击性能要求等方面的建议被标准修订所采纳。此外，CPET还承担了该标准在我国的翻译、解读和宣贯工作，为国内相关企业和机构理解和应用新标准提供了有力的技术支持。六、标准实施意义与影响分析6.1对管道行业技术进步的促进作用ISO21809-2:2026的实施将在以下方面推动管道行业的技术进步。首先，新的技术指标和试验方法将引导涂料生产企业加大研发投入，开发具有更高综合性能、更好环境适应性的新型FBE涂料产品。其次，标准中对涂敷工艺控制要求的细化，将促进涂敷企业升级生产工艺装备，加强过程质量控制能力。此外，新增的低碳能源适用性技术要求，将有助于我国在氢能管道等新兴领域提前布局技术能力，抢占标准和技术制高点。6.2对管道工程质量的保障作用标准作为工程质量的基准和衡量依据，其修订和实施直接关系到管道工程的建设质量。ISO21809-2:2026中对涂层性能指标的提升和更为严格的检验要求，将有效提高管道外防腐涂层的质量水平，降低因涂层缺陷导致的腐蚀失效风险，延长管道使用寿命，减少泄漏事故发生的概率。6.3对国际贸易和国际合作的促进作用采用统一的国际标准有助于消除因标准差异造成的技术壁垒，便利防腐涂料产品、涂敷服务和技术方案的国际贸易与交流。ISO21809-2:2026的发布为国际管道工程项目的材料采购和技术谈判提供了共同的技术平台，有利于降低交易成本，提高项目执行效率。6.4对低碳能源管道发展的支撑作用随着全球氢能经济的发展，输氢管道建设正处于快速增长的前夜。ISO21809-2:2026将低碳能源纳入适用范围，为氢能管道等新型管道工程的涂层选型和质量控制提供了明确的技术指导。这对于保障未来氢能管道的安全运行、推动氢能基础设施建设具有重要意义。七、结论与展望ISO21809-2:2026《包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂料第2部分：单层熔融粘结环氧涂料》是在全球能源转型加速、管道防腐技术快速发展、低碳能源管道需求日益增长的背景下完成的一次重要标准修订。该标准的发布具有多重积极意义：在技术层面，新标准充分反映了FBE涂料技术的最新进展，细化和提高了多项技术指标，增强了标准的科学性和可操作性；在应用层面，新标准扩展了适用范围至低碳能源管道领域，为氢能等新型能源输送管道的建设提供了标准支撑；在产业层面，新标准将促进管道防腐行业的技术升级和产品更新，助力提升管道全生命周期安全管理水平。展望未来，随着材料科学的持续进步和新型能源管道应用场景的不断拓展，ISO21809-2标准将继续保持动态修订的发展轨迹。建议国内相关企业和科研机构密切关注国际标准的最新发展动态，积极参与国际标准化活动，推动我国在管道防腐领域的技术成果和工程经验融入国际标准。同时，建议国内标准化主管部门加快推进ISO21809-2:2026的转化工作，结合我国管道工程实际修订完善相应的国家和行业标准，促进国际标准在我国的有效实施，为保障国家能源安全和推动能源绿色低碳转型提供坚实的技术支撑。参考文献：[1]ISO21809-2:2026,Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Externalcoatingsforburiedorsubmergedpipelinesusedinpipelinetransportationsystems—Part2:Single-layerfusion-bondedepoxycoatings.Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2026.[2]ISO21809-2:2014,Petroleumandnatural