ISO 21809-42026 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层 第4部分聚乙烯涂层（2层PE）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层第4部分：聚乙烯涂层（2层PE）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:OilandGasIndustriesIncludingLowerCarbonEnergy—ExternalCoatingsforBuriedorSubmergedPipelinesUsedinPipelineTransportationSystems—Part4:PolyethyleneCoatings(2-layerPE)摘要随着全球油气管道建设规模的持续扩大以及低碳能源输运需求的快速增长，埋地或水下管道的外防腐涂层质量已成为保障管道全生命周期安全运行的关键因素之一。ISO21809-4:2026《石油和天然气工业包括低碳能源在内的管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂层第4部分：聚乙烯涂层（2层PE）》由国际标准化组织（ISO）正式发布，作为ISO21809系列标准的重要组成部分，该标准系统规定了2层聚乙烯（2-layerPE）外涂层体系的技术要求、试验方法及质量评定准则。本报告从该标准的立项背景、编制历程、技术内容、主要修订要点及应用价值等维度展开系统梳理与分析。报告指出，该标准的发布进一步强化了2层PE涂层在管道外防腐领域的标准化引领作用，在材料性能要求、涂层施工适应性、低碳能源输运兼容性等方面均有显著提升，对于促进我国管道工程与国际标准接轨、提升油气及低碳能源管道建设质量具有重要的指导意义和参考价值。关键词：管道外涂层；聚乙烯涂层；2层PE；ISO21809；防腐标准；低碳能源一、引言管道运输作为石油、天然气及低碳能源（如氢能、CCUS封存介质等）输送的重要方式，其安全性和可靠性在很大程度上取决于管道外防腐涂层的质量。埋地或水下管道长期处于土壤、地下水、海水等腐蚀性环境中，一旦涂层失效，将直接导致管道本体腐蚀、泄漏乃至重大安全事故。因此，制定科学、完善的外部涂层标准，是保障管道运输系统安全运行的基础性技术工作。ISO21809《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层》系列标准由国际标准化组织ISO/TC67（石油、石化和天然气工业标准化技术委员会）负责制定，按照涂层类型分为多个部分，分别涵盖熔结环氧粉末（FBE，第1部分）、3层聚乙烯（3层PE，第2部分）、3层聚丙烯（3层PP，第3部分）、聚乙烯涂层（2层PE，第4部分）及混凝土涂层（第5部分）等。其中，ISO21809-4针对2层聚乙烯涂层体系，适用于采用双层结构（即底层胶粘剂层+外层聚乙烯层）或底漆+聚乙烯层结构的管道外防腐涂层，广泛应用于陆地和海底管线的外防腐工程。2026年2月，ISO正式发布了ISO21809-4:2026版本，替代此前的旧版本。该版本结合了近十年来材料科学、施工工艺和检测技术的进步，同时首次将"lowercarbonenergy（低碳能源）"纳入标准适用范围的技术语境中，体现了国际标准化工作对全球能源转型趋势的主动响应。二、标准编制背景与立项必要性2.1行业发展的客观需求近年来，全球油气管道建设持续推进，特别是在深海油气开发、长输管道建设以及跨国管网互联等领域的投入不断加大。与此同时，在碳中和目标驱动下，氢能管道输送、二氧化碳封存输送等低碳能源基础设施逐步兴起，管道输送介质从传统的油气资源向多元化低碳能源拓展。不同的输送介质、运行压力及温度条件对管道外涂层提出了差异化和更高水平的功能要求。2层PE涂层以其良好的耐腐蚀性、优异的力学性能和成熟的施工工艺，在管道外防腐领域占据重要地位。然而，随着实际工程中标准的应用趋于多样化和精细化，旧版标准在涂层材料的长期性能评价指标、施工质量控制等级划分以及适应新型介质输送方面的规定存在更新需求。因此，亟需对ISO21809-4进行修订升级，以反映最新的技术成果和工程实践经验。2.2国际标准化工作的协调需要ISO21809系列标准的各部分之间具有紧密的技术衔接关系。随着配套标准（如ISO21809-1、ISO21809-2等）的陆续修订完善，各分标准之间的术语定义、试验方法引用和质量评定原则需要保持一致性。适时修订ISO21809-4，有助于统一系列标准内部的技术逻辑，完善标准体系的协同性和适用性。2.3全球能源转型战略的标准化支撑随着国际社会对氢能、氨能及CCUS（碳捕集、利用与封存）等低碳能源技术路线的关注提升，管道运输系统的功能定位已从传统的油气输送向综合能源输运方向演进。低温和高压等新型输送工况对涂层的抗阴极剥离、抗渗透和耐候性能提出了更高要求。ISO21809-4:2026的发布正是国际标准化组织对低碳能源时代管道外防腐技术需求所做出的系统性技术回应。三、标准主要内容与技术要点ISO21809-4:2026在继承既有技术框架的基础上，对多项核心技术内容进行了系统的修订与补充。标准规定了2层聚乙烯涂层体系的技术要求，涵盖材料性能、涂层结构、施工工艺、质量检验以及文件管理等方面。3.1适用范围与术语定义该标准适用于采用2层聚乙烯外涂层体系（底层为胶粘剂或底漆层，外层为聚乙烯层）的埋地或水下管道，包括陆地和海洋环境中使用的钢管。正如国际标准化组织在技术说明中所指出，作为ISO21809系列中专门针对2层PE涂层体系的分标准，本文件与系列其他部分配套使用，构建完整的管道外涂层标准矩阵。该版本将"lowercarbonenergy"明确纳入范围，意味着该标准不仅适用于传统油气管道，也适用于氢能输送管道、二氧化碳输送管道等低碳能源运输场景下的外涂层选择与评定。3.2涂层分类与结构标准将2层PE涂层体系按使用温度、服役环境和性能等级进行分类，以利于工程选用和质量控制。2层PE涂层的典型结构为：第一层为环氧底漆或胶粘剂层，起附着力和防腐作用；第二层为聚乙烯外护层，起机械保护和耐环境侵蚀作用。该版本对涂层结构的定义更加精细化，对不同工况下涂层结构的选择提供了技术指引。3.3材料技术要求标准对聚乙烯原料的性能要求进行了详细规定，包括密度、熔体流动速率、拉伸性能、耐环境应力开裂性能、耐热老化性能以及电性能等指标。对胶粘剂和底漆材料的要求涵盖附着力、吸水率、耐化学介质性等关键性能参数。值得注意的是，该版本引入了对低碳能源介质（如氢气、CO₂）渗透性和相容性评价的补充要求，以适应新型输送介质对涂层材料提出的更高屏障性能要求。3.4施工工艺与质量控制标准对2层PE涂层的施工工艺参数（如钢管表面处理等级、预热温度、涂料施加温度、涂层厚度控制等）进行了规范和推荐。同时规定了在线质量检验和成品检验的项目、方法及合格判定准则，包括涂层外观、厚度、针孔检测、附着力、冲击性能、弯曲性能及阴极剥离性能等检测要求。在质量控制方面，该版本进一步细化了检验频次和抽样方案，以确保涂层生产质量的稳定性和一致性。3.5试验方法更新在试验方法方面，ISO21809-4:2026同步引用了相关ISO试验方法标准的最新版本，并增加了部分新的试验项目，以覆盖对涂层在极端工况下的性能考核要求。例如，与低碳能源相关的渗透性试验、耐高压气体快速泄放（抗鼓泡）能力评估等测试方法被纳入参考。四、主要参与单位ISO21809-4:2026由国际标准化组织ISO/TC67及其下属工作组组织编制，全球多个国家的标准化机构和企业积极参与。其中，中国石油集团工程技术研究院有限公司（CPET）作为中国石油天然气集团有限公司下属的综合性工程技术研发机构，深度参与了该标准的修订工作。中国石油集团工程技术研究院有限公司是中国油气管道工程材料与防腐技术领域最具影响力的科研机构之一。该院长期从事管道外防腐涂层技术研究，建有完善的管道防腐材料与涂层性能评价实验室，具备涂层的理化性能、力学性能、耐候性能及电化学性能等全项检测能力。作为ISO/TC67国内技术对口单位的重要支撑力量，该院组织国内相关高校、管道建设单位、防腐材料生产企业和检验机构组成专家团队，系统梳理了国内2层PE涂层的工程应用经验和科研成果，向ISO提交了多项技术提案和修订意见。在ISO21809-4:2026的编制过程中，中国专家团队重点在以下方面发挥了积极作用：一是提出将低碳能源输送场景下的涂层选用原则纳入标准范围的建议；二是提交了基于国内典型服役环境条件的涂层性能评价试验数据，为标准中技术指标的科学设定提供了数据支撑；三是参与了试验方法的验证试验工作，推动了新旧试验方法之间的过渡衔接。该院的参与不仅提升了中国在国际管道防腐标准化领域的话语权，也为国内相关产业及时了解和应用国际最新标准技术成果提供了有力支撑。五、标准应用价值与实施展望5.1标准的技术引领作用ISO21809-4:2026的发布为全球管道工程中2层PE外涂层体系的设计选材、施工验收和运行维护提供了统一的、与国际先进技术水平同步的技术依据。标准中引入低碳能源适应性的相关技术要求，为未来氢能管道和CCUS输送管道的防腐设计提供了标准支撑，展现了国际标准对能源转型战略的积极响应与前瞻布局。5.2对我国的借鉴与启示我国是管道建设大国，油气长输管道和城市燃气管网规模庞大。近年来，国内陆续发布了GB/T37255等涉及管道外涂层的国家标准，初步形成了自主标准体系，但在技术指标设置和试验方法的国际接轨方面仍有提升空间。ISO21809-4:2026的发布为我国相关标准的修订完善提供了重要的参考坐标，有助于推动我国管道防腐涂层技术标准在术语逻辑、指标体系、试验方法等方面与国际标准进一步协同衔接。此外，随着我国氢能产业和碳捕集利用与封存（CCUS）示范项目的推进，新型低碳能源输送管道的防腐需求已开始显现。建议国内相关标准化技术委员会依托全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355）等平台，密切关注ISO21809-4:2026的技术内容，加快开展国际标准的转化研究和适用性分析，结合国内气候条件、土壤环境、施工水平等实际情况，适时启动对应国家标准或行业标准的制修订工作。5.3未来发展趋势着眼未来，管道外涂层标准化工作将呈现以下趋势：一是随着管道输送介质向氢能、CO₂等低碳能源多元化发展，涂层的阻隔性能、耐压性能及环境适应性要求将持续提高；二是标准化工作将更加注重全生命周期评价理念，从涂层材料生产、施工铺设到运行维护全过程进行系统规范；三是数字化无损检测技术与涂层质量评估手段的融合将推动标准中检测方法的技术升级。ISO21809-4:2026的发布为上述发展方向的标准化实践奠定了重要基础。六、结论ISO21809-4:2026《石油和天然气工业包括低碳能源在内的管道运输系统中使用的埋地或水下管道的外部涂层第4部分：聚乙烯涂层（2层PE）》是国际管道外防腐标准化领域的一项重要成果。该标准在系统总结近年来2层PE涂层技术发展成果和工程实践经验的基础上，对涂层材料要求、施工工艺、质量检验等内容进行了全面修订，并将低碳能源输运场景纳入适用范围，体现了标准的先进性和前瞻性。该标准的发布和实施将有助于提升全球范围内埋地及水下管道2层PE外防腐涂层的技术水平和管理规范化程度，为保