ISO 24131-22023 球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护.要求和试验方法.第2部分环氧衬里标准立项发展报告

ISO24131-2:2023《球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第2部分：环氧衬里》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InternalProtectionbyPolymericLiningforDuctileIronPipes—RequirementsandTestMethods—Part2:EpoxyLining(ISO24131-2:2023)摘要球墨铸铁管凭借其优异的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于城市供水、排水及工业流体输送等基础设施领域。为进一步提升其长期服役可靠性，聚合物衬里技术已成为国际通行的内部保护手段。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2023年3月31日正式发布了ISO24131-2:2023《球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第2部分：环氧衬里》国际标准。该标准作为ISO24131系列标准的重要组成部分，系统规定了球墨铸铁管环氧衬里在材料性能、施工工艺、试验方法及质量验收等方面的技术要求，填补了该领域国际标准中针对环氧类衬里的专项规范空白。本报告对该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及行业影响进行了系统梳理与深度解析，并结合国内外标准化发展趋势，对该标准的实施应用前景及后续修订方向进行了展望。该标准的发布实施，对于统一全球球墨铸铁管环氧衬里技术质量要求、促进国际贸易与技术交流、推动城镇供水管网安全韧性提升具有重要意义。关键词：球墨铸铁管；环氧衬里；聚合物衬里；国际标准；内部保护；试验方法Keywords:Ductileironpipes;Epoxylining;Polymericlining;Internationalstandards;Internalprotection;Testmethods一、引言球墨铸铁管自20世纪中叶问世以来，凭借其高强度、高延伸率及优良的抗腐蚀性能，在全球范围内广泛应用于输水、输气等压力管道系统。随着服役年限的延长和应用环境的日趋复杂，管道内壁的腐蚀与结垢问题日益突出，直接影响水质安全和管道使用寿命。为解决这一行业共性技术难题，聚合物衬里技术应运而生，通过在管道内壁形成一层连续致密的保护膜，有效隔绝输送介质与管壁基体的直接接触，从而显著延长管道服役寿命。环氧树脂衬里作为聚合物衬里技术中应用最为广泛的类型之一，凭借其优异的附着力、耐化学腐蚀性和机械强度，已在国际管道工程中获得大量工程实践验证。然而，长期以来，世界各国对环氧衬里的技术要求不尽相同，试验方法存在差异，质量评价体系缺乏统一性，给国际贸易和工程应用带来了诸多不便。制定一项统一的国际标准，已成为全球管道行业和相关标准化组织的共同诉求。二、标准立项背景与编制历程2.1立项背景在ISO24131-2:2023发布之前，球墨铸铁管内部聚合物衬里的国际标准化工作已有一定基础。ISO4179:2005《球墨铸铁管水泥砂浆内衬离心施工》针对水泥砂浆衬里进行了规范，但对于各类聚合物衬里，国际标准层面始终缺乏系统性的统一规定。随着高分子材料科学的快速发展，聚氨酯、环氧树脂、聚乙烯等聚合物衬里材料在管道工程中的应用比例逐年攀升，相关标准化需求日益迫切。在此背景下，ISO/TC5（金属管及金属配件技术委员会）下属的SC2（铸铁管、管件及连接件分技术委员会）于2018年前后正式启动了聚合物衬里系列国际标准的制定工作，并确立了ISO24131系列标准的总体框架，拟分为若干部分分别对不同类型聚合物衬里进行规定。其中，第1部分针对一般性聚合物衬里要求，第2部分则专项聚焦环氧衬里。2.2编制历程ISO24131-2的编制工作经历了国际标准制定的完整流程，包括新工作项目提案（NWIP）、工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）及最终国际标准草案（FDIS）等各阶段。来自中国、法国、德国、日本、美国、韩国等主要球墨铸铁管生产和使用国家的专家共同参与了标准的研讨与起草工作。在标准编制过程中，各国专家围绕环氧衬里的关键性能指标展开了多轮深入讨论，涉及涂层附着力评价方法的选择、针孔检测的验收准则、弯曲后衬里完整性试验的参数设定等技术焦点问题。经过充分协商与试验验证，该标准于2023年3月31日由ISO正式发布，标准编号为ISO24131-2:2023。三、标准主要内容解析ISO24131-2:2023在ISO24131-1所规定的一般性要求基础上，针对环氧衬里的特殊性进行了专项补充和细化。标准涵盖了环氧衬里从原材料选择到成品检验的全生命周期技术要求。3.1范围界定该标准适用于球墨铸铁管及管件内部环氧衬里的技术要求与试验方法，使用温度范围通常为0℃至50℃，工作压力依据管道设计等级确定。标准中明确规定了环氧衬里的定义，即指以环氧树脂为主要成膜物质，通过喷涂、流涂等工艺在管道内壁形成的热固性保护层。3.2材料要求在原材料方面，标准对环氧树脂涂料提出了明确的技术指标要求，包括固体含量、黏度、细度、贮存稳定性等施工性能参数，以及附着力、耐冲击性、柔韧性、耐磨性、耐化学腐蚀性等涂膜性能参数。标准要求环氧涂料应满足饮用水接触相关法规要求，确保衬里在与饮用水长期接触过程中不会析出有害物质。3.3施工工艺要求标准对环氧衬里的施工工艺提出了系统要求，涵盖表面处理（喷砂除锈等级）、施工环境条件（温度、湿度）、涂料配制、涂覆方法及涂层层数等方面。标准要求在衬里施工前对管内壁进行喷砂处理，除锈等级达到Sa2½级，以保证衬里与基体之间具有良好的附着力。3.4试验方法试验方法部分是ISO24131-2:2023的核心内容，主要包括以下几个方面：-外观检查：在标准光源下目视检查衬里表面，要求表面光滑、连续、无流挂、无气泡、无针孔等缺陷；-附着力试验：采用拉开法或划格法测定衬里与基体之间的结合强度，拉开法附着力应不低于规定值；-针孔检测：采用电火花检测仪在规定电压下对衬里进行无损伤检测，以发现涂层的微观缺陷；-弯曲试验：将带衬里的试样按规定角度弯曲后检查衬里是否出现开裂或剥离；-耐化学介质试验：将试样浸泡于规定浓度的化学试剂中保持规定时间后，评价衬里的外观变化及性能衰减情况；-耐磨性试验：采用Taber磨耗仪测定衬里的耐磨性能。3.5检验规则标准对环氧衬里的出厂检验和型式检验作出了明确规定，包括检验项目、取样方法、判定规则等内容。出厂检验项目包括外观、附着力、针孔等关键指标；型式检验则在涉及材料变更、工艺调整或定期抽检时进行，覆盖标准规定的全部试验项目。四、标准主要创新点与技术特点4.1分类分级的评价体系ISO24131-2:2023在技术评价上引入了分类分级的思路，使用条件的不同对应不同的性能等级要求。这一做法充分考虑了全球不同地区在管道使用环境、水质条件、施工能力等方面的差异性，为标准的广泛适用奠定了基础。4.2与现行标准的协调衔接该标准在编制过程中注重与ISO4179（水泥砂浆衬里）、ISO7186（球墨铸铁管）以及ISO2531（输水用球墨铸铁管）等现行标准保持协调一致，确保了标准体系的统一性和完整性。同时，标准在技术指标设定上参考了欧洲标准EN15655的相关内容，在最大程度上实现了国际标准与区域标准之间的兼容。4.3引入无损检测方法标准将电火花针孔检测作为批量产品的出厂检验项目之一，引入在线无损检测方法，可对每一根管道的内衬质量进行全数检测，这一技术手段的标准化为产品质量的过程控制提供了有力支撑。五、主要起草单位介绍ISO24131-2:2023的制定汇聚了全球多家顶尖管道制造企业、材料供应商和科研机构的智慧与力量。其中，法国圣戈班管道公司（Saint-GobainPAM）作为球墨铸铁管行业的全球领军企业，在标准制定过程中发挥了至关重要的主导作用。圣戈班管道公司隶属于法国圣戈班集团，该集团创立于1665年，总部位于法国巴黎，是世界财富500强企业之一。圣戈班管道公司是全球最大的球墨铸铁管制造商之一，在全球20多个国家和地区设有生产基地，产品覆盖供水、排水、燃气输送等多个应用领域。在球墨铸铁管道的研发与制造方面积累了超过半个世纪的专业经验，其开发的多层级聚合物衬里技术在国际上具有广泛影响力。在ISO24131-2:2023的编制过程中，圣戈班管道公司派出资深技术专家担任标准项目负责人，主导了标准框架的搭建和核心技术条款的起草工作。公司将其在环氧衬里领域的多年技术积累和工程应用数据毫无保留地贡献给了标准编制工作，包括其在法国、德国、中东及亚太地区多个重大供水工程中积累的环氧衬里应用性能数据。同时，公司还协调组织多个成员体开展了实验室间的比对试验（round-robintest），为附着力试验方法、弯曲试验参数等关键技术条款的确定提供了翔实的试验数据支撑。六、标准实施意义与应用前景6.1对行业的引领作用ISO24131-2:2023的发布实施，为全球球墨铸铁管环氧衬里的质量评价提供了统一的技术依据。标准的实施将有效规范各生产企业的制造工艺和质量管理，推动行业整体技术水平的提升。对于生产企业而言，采用该标准进行产品认证和质量管理，有助于提高产品的市场公信力和国际竞争力。6.2对国际贸易的促进作用统一的技术标准是消除贸易技术壁垒的有效工具。ISO24131-2:2023作为一项真正意义上的国际标准，为全球范围内的球墨铸铁管环氧衬里产品提供了一个共同的技术语言和评价基准，有助于简化跨国贸易中的技术验货和认证程序，降低贸易成本。6.3对城镇供水安全的保障作用球墨铸铁管是城镇供水管网的主力管材之一，管道内衬的质量直接关系到供水水质的安全与稳定。环氧衬里作为保障水质的重要屏障，其质量水平的提升将有效减少管道内壁腐蚀产物的产生，抑制生物膜的形成，从而保障饮用水在输送过程中的卫生安全，为人民群众的身体健康保驾护航。6.4对绿色发展的支撑作用通过延长管道使用寿命减少了管道的更换频率和资源消耗，符合绿色低碳的发展理念。同时，环氧衬里技术的标准化推广也为旧管道原位修复等工程应用提供了可复制、可推广的技术支撑模式。七、结论与展望ISO24131-2:2023的发布是球墨铸铁管标准化发展历程中的一个重要里程碑。该标准以其系统完整的技术内容、科学合理的指标设定和广泛的国际共识，为全球球墨铸铁管环氧衬里的生产制造和工程应用提供了权威的技术依据。标准的贯彻实施将有力促进球墨铸铁管产品质量的全面提升，支撑城镇供水管网的安全运行，推动国际管道工程的技术交流和贸易合作。展望未来，随着材料科学和施工技术的持续进步，环氧衬里技术也将不断演进。可以预见，ISO24131系列标准将在现有基础上持续扩展和完善，未来可能纳入更多新型衬里材料的专项标准。同时，随着数字化检测技术和智能化制造技术的快速发展，未来标准的修订方向或将涉及自动化针孔检测、数字化质量追溯等新内容。标准的持续迭代更新将始终紧贴行业技术发展的脉搏，为全球基础设施建设和水安全保障提供坚实的技术支撑。参考文献[1]ISO24131-2:2023,Internalprotectionbypolymericliningforductileironpipes—Requirementsandtestmethods—Part2:Epoxylining[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO24131-1,Internalprotectionbypolymericliningforductileironpipes—Requirementsandtestmethods—Part1:Generalrequirements[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization.[3]ISO2531,Ductileironpipes,fittings,accessoriesandtheirjointsforwaterapplications[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandar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