ISO 24131-12023 球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护.要求和试验方法.第1部分聚氨酯衬里标准立项发展报告

球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第1部分：聚氨酯衬里标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InternalProtectionbyPolymericLiningforDuctileIronPipes—RequirementsandTestMethods—Part1:PolyurethaneLining摘要随着我国城市化进程的持续推进与供水排水基础设施的大规模建设，球墨铸铁管以其优异的力学性能、良好的耐腐蚀性和可靠的密封性能，已成为城市输水管道系统的主流管材。然而，管内输送介质的腐蚀性及长期运行中的结垢问题，严重影响着管道的使用寿命与供水水质安全。聚合物衬里技术，特别是聚氨酯衬里技术，作为提升球墨铸铁管内部防护性能的关键手段，近年来在国内外得到了广泛应用。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2023年3月31日正式发布ISO24131-1:2023《球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第1部分：聚氨酯衬里》，为全球范围内聚氨酯衬里球墨铸铁管的设计、生产、检验和工程应用提供了统一的技术依据。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制依据、技术框架和核心内容，深入分析了标准对行业技术进步、国际贸易和工程实践的指导意义，并对标准实施的预期效益和后续发展进行了展望。报告的编制旨在为标准使用单位提供全面深入的标准解读，同时为相关领域标准化工作提供参考。关键词：球墨铸铁管；聚氨酯衬里；聚合物衬里；内部保护；国际标准；试验方法；防腐AbstractWiththecontinuousadvancementofurbanizationandthelarge-scaleconstructionofwatersupplyanddrainageinfrastructureinChina,ductileironpipeshavebecomethemainstreampipematerialinurbanwatertransmissionpipelinesystemsduetotheirexcellentmechanicalproperties,goodcorrosionresistance,andreliablesealingperformance.However,thecorrosivenessoftheconveyedmediaandthescalingissuesduringlong-termoperationseriouslyaffecttheservicelifeofpipelinesandthesafetyofwaterquality.Polymericliningtechnology,particularlypolyurethanelining,asakeymeanstoenhancetheinternalprotectionperformanceofductileironpipes,hasbeenwidelyappliedbothdomesticallyandinternationallyinrecentyears.Againstthisbackground,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO)officiallyreleasedISO24131-1:2023onMarch31,2023,providingaunifiedtechnicalbasisforthedesign,production,inspection,andengineeringapplicationofpolyurethane-linedductileironpipesworldwide.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,compilationbasis,technicalframework,andcorecontentofthestandard,deeplyanalyzesitsguidingsignificanceforindustrytechnologicaladvancement,internationaltrade,andengineeringpractice,andprovidesanoutlookontheexpectedbenefitsofstandardimplementationandfuturedevelopment.Thisreportaimstoprovidecomprehensiveandin-depthstandardinterpretationforstandardusers,aswellasareferenceforstandardizationworkinrelatedfields.Keywords:Ductileironpipes;Polyurethanelining;Polymericlining;Internalprotection;Internationalstandard;Testmethods;Corrosionprotection1引言1.1研究背景球墨铸铁管自20世纪中叶进入工程应用领域以来，凭借其高强度、高延伸率、优良的抗冲击性能和耐腐蚀性能，迅速成为城市供水、排水及燃气输送管道系统中的主导管材之一。据中国铸造协会统计，2022年我国球墨铸铁管产量已突破700万吨，位居全球首位，广泛应用于南水北调、引黄济青等国家重大水利工程及全国各城市的供水管网建设与改造项目。然而，在实际运行过程中，球墨铸铁管内部长期接触各类输送介质——包括含有溶解氧、氯离子、硫酸盐等腐蚀性成分的自来水、原水和污水——管壁内表面不可避免地面临电化学腐蚀、微生物腐蚀和结垢等多重威胁。传统的管内水泥砂浆衬里虽然具有一定的防腐和适应性，但在输送高腐蚀性介质、高含砂水流或需频繁进行水力冲洗的工况下，其性能局限性日益凸显。管道内壁一旦发生腐蚀，不仅会降低管道的结构强度和使用寿命，还可能因腐蚀产物和结垢物的脱落对供水水质造成二次污染，直接威胁公众健康。聚氨酯衬里技术作为新型的管道内防护手段，凭借其优异的耐化学腐蚀性、良好的附着力、高弹性、优异的抗磨损性能和光滑的内表面特性，逐渐成为球墨铸铁管内部防护的高端解决方案。聚氨酯衬里不仅能够有效隔绝腐蚀介质与管壁基体的接触，还能显著降低管道内壁的粗糙度、减少水流阻力、抑制微生物滋生，从而在保障水质安全的同时提升管道的输送效率。1.2标准立项的必要性尽管聚氨酯衬里技术在球墨铸铁管领域已得到越来越多的关注和应用，但在ISO24131-1:2023发布之前，国际上缺乏专门针对球墨铸铁管聚氨酯衬里的统一技术标准。各国和地区虽制定了某些相关的行业规范或企业标准，但在材料要求、施工工艺、质量控制、检验方法和验收指标等方面存在较大差异，导致产品性能参差不齐、国际间贸易技术壁垒凸显、工程质量难以得到有效保障。随着球墨铸铁管及配套管件的国际贸易规模持续扩大，行业对统一国际标准的呼声日益强烈。在此背景下，国际标准化组织（ISO）依托其下设的ISO/TC5（金属管及配件技术委员会）组织开展该标准的编制工作，经过多轮国际研讨与协商，最终于2023年3月31日正式发布ISO24131-1:2023。该标准作为ISO24131系列标准的第1部分，聚焦聚氨酯衬里的技术要求与试验方法，填补了该领域国际标准的空白。1.3标准立项的必要性分析（1）统一技术要求的行业共识。长期以来，球墨铸铁管聚氨酯衬里在材料选择、涂层厚度、附着力、耐冲击性等关键指标上缺乏统一的技术语言。不同制造商的产品在性能上缺乏可比性，设计单位和用户难以依据统一的技术基准进行选型和验收。ISO24131-1:2023的发布，为行业提供了统一的术语定义、分类体系和评价方法，有效打破了技术信息不对称的困局。（3）服务国际贸易与产业升级。我国是球墨铸铁管及管件的重要出口国。ISO24131-1:2023的发布为我国企业参与国际竞争提供了统一的技术遵循。采用国际标准不仅有助于消除贸易技术壁垒、提升产品在国际市场的竞争力，也为行业从“规模扩张”向“质量效益”转型提供了技术支撑。2标准基本信息2.1标准概览ISO24131-1:2023《球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第1部分：聚氨酯衬里》由国际标准化组织（ISO）发布，其基本信息如下：|项目|内容||:---|:---||标准全称|Internalprotectionbypolymericliningforductileironpipes—Requirementsandtestmethods—Part1:Polyurethanelining||中文名称|球墨铸铁管用聚合物衬里的内部保护要求和试验方法第1部分：聚氨酯衬里||标准编号|ISO24131-1:2023||发布机构|国际标准化组织（ISO）||技术归口|ISO/TC5金属管及配件技术委员会||发布日期|2023年3月31日||发布年份|2023||标准状态|现行||国别|国际组织||语言版本|英语||国际标准分类号（ICS）|23.040.10（铁管和钢管）||版本形式|电子版加密PDF格式|2.2标准适用范围ISO24131-1:2023规定了球墨铸铁管用聚氨酯衬里内部保护系统的技术要求与试验方法，涵盖材料性能、衬里厚度、附着力、耐冲击性能、耐化学腐蚀性能、针孔检测及卫生性能等方面的要求，适用于输送饮用水、原水、污水及其他中性或腐蚀性液体的球墨铸铁管及管件的聚氨酯衬里。该标准的发布实施，对于统一聚氨酯衬里的产品质量要求、规范试验检测方法、促进国际技术交流和贸易往来具有重要的基础性支撑作用。2.3标准的体系定位值得注意的是，ISO24131-1:2023并非孤立存在的一项标准。作为ISO24131系列标准的第1部分，它与后续计划发布的系列其他部分（如针对环氧树脂衬里等其他聚合物衬里类型的技术规范）共同构成了球墨铸铁管聚合物衬里的标准体系框架。这种“系列标准+分部分”的架构模式，既保证了各类型聚合物衬里标准的独立性，又通过统一的框架纲领实现了体系的内在协调，为未来其他类型聚合物衬里标准的制定提供了可复制的范式。3标准主要技术内容解读3.1术语与定义标准对聚氨酯衬里相关的关键技术术语进行了规范定义，包括但不限于：-聚氨酯衬里（polyurethanelining）：以聚氨酯为主要成膜物质，通过喷涂、流涂或手工涂覆等工艺，在球墨铸铁管内壁形成的一体化保护层；-干膜厚度（dryfilmthickness）：衬里层完全固化后测得的涂层厚度；-附着力（adhesion）：衬里层与基体表面之间的结合强度；-针孔（pinhole）：衬里层中贯穿至基体表面的微小孔隙。统一的术语定义确保了各方对标准条款理解的准确性和一致性。3.2材料要求标准对聚氨酯衬里所用原材料提出明确的技术要求。聚氨酯涂料应具有良好的流动性、适用期和固化性能，固化后的涂膜应具备优异的耐化学腐蚀性、耐水性和耐磨性。标准还对涂料中有害物质含量做出限定，尤其是在饮用水应用场景下，要求材料符合相关的卫生安全性规定。3.3衬里性能要求标准从使用性能出发，对固化后的聚氨酯衬里层提出多项关键性能指标要求：-外观质量：衬里层表面应平整光滑、无流挂、无气泡、无开裂、无异物夹杂；-干膜厚度：标准规定了聚氨酯衬里的最小干膜厚度要求，保证衬里层具备足够的屏蔽防护能力；-附着力：采用拉开法或划格法测定，规定了最小的附着力等级要求；-耐冲击性能：通过落锤冲击试验验证衬里层在受外力冲击时的抗损伤能力；-耐化学腐蚀性能：将涂覆试样浸泡于特定化学介质中，评价其耐受能力；-针孔检测：采用电火花检测或高压电检漏法对衬里层的完整性进行全检。3.4试验方法为保证检测结果的可重复性和可再现性，标准对各项性能指标的试验方法进行了详细规定，包括试样制备、试验条件、试验步骤和结果评定等内容。试验方法条款引用了多项成熟的ISO测试标准，确保了与相关国际标准之间的协调一致性。3.5检验规则标准规定了聚氨酯衬里产品的型式检验和出厂检验要求，明确了检验项目、抽样方案和合格判定准则，为制造商的质量控制和用户的验收工作提供了可操作的技术依据。4标准实施的重要意义4.1推动行业技术创新与质量提升ISO24131-1:2023的发布为全球球墨铸铁管聚氨酯衬里的生产和应用确立了统一的技术标杆。标准对衬里材料性能、施工工艺和检测方法提出了全面且严格的技术要求，有助于引导企业加大技术研发投入、优化生产工艺、完善质量控制体系，从整体上推动行业的技术进步和产品质量提升。4.2促进国际贸易与市场规范在国际贸易层面，ISO24131-1:2023为世界各国之间的球墨铸铁管聚氨酯衬里产品贸易提供了统一的技术语言和评价准则，有效减少了因技术标准差异导致的贸易摩擦和重复检测成本。对于我国球墨铸铁管生产企业而言，积极采用该国际标准有助于提升产品在国际市场上的认可度和竞争力，为拓展海外市场创造有利条件。4.3保障工程质量和公共安全供水管网作为城市至关重要的生命线基础设施，其运行安全直接关系到人民群众的健康福祉和城市的正常运转。聚氨酯衬里技术若应用得当，可显著延长管道使用寿命、保障供水水质；反之，若衬里质量控制不当，则可能导致衬里层脱落、水质恶化等严重问题。ISO24131-1:2023通过对衬里材料、施工质量和检验方法的系统规范，为工程设计、施工监理和运行维护提供了全面的技术依据，有效降低了工程质量风险，保障了公共供水安全。4.4服务国家标准化战略我国历来重视采用国际标准、参与国际标准化治理。ISO24131-1:2023在制定过程中，我国相关企业和科研机构积极参与了国际研讨和意见反馈工作。该标准的发布也为我国进一步完善球墨铸铁管聚氨酯衬里领域标准体系提供了重要的参考和借鉴，有利于推动国内标准与国际标准的互联互通，服务国家标准化战略的深入实施。5主要参与单位介绍ISO24131-1:2023的制定汇聚了全球多个国家的技术和标准化专家。在标准制定过程中，来自法国、德国、中国、日本、美国、意大利等国家的行业组织、生产企业、检验机构和科研院所均深度参与了相关技术条款的研讨和起草工作。其中，圣戈班管道系统有限公司（Saint-GobainPAM）作为全球球墨铸铁管行业的领军企业，凭借在该领域数十年积累的深厚技术实力和丰富的工程实践经验，为标准编制提供了关键的技术支撑。圣戈班管道系统有限公司隶属于法国圣戈班集团（Saint-GobainGroup），后者成立于1665年，是世界领先的轻型与可持续建筑建材企业之一，业务遍布全球70余个国家和地区。圣戈班管道系统是球墨铸铁管道领域的全球标杆企业，在管道铸造、内外防腐涂层、聚氨酯衬里应用和管道系统设计等方面拥有多项核心专利技术和专有工艺。其位于法国、德国、中国、巴西等地的生产基地均配备有先进的聚氨酯衬里喷涂生产线和完备的检测实验室。在ISO24131-1:2023的编制过程中，圣戈班管道系统的技术专家主导了多个关键条款的起草与论证工作，尤其是在聚氨酯衬里附着力测试方法、耐化学腐蚀性能分级和针孔检测验收准则等方面贡献了丰富的实验室数据和工程实践经验。与此同时，圣戈班管道系统积极协调企业内部各区域工厂开展标准验证试验，确保标准中各项技术指标既具有先进性又具备可实现性。此外，圣戈班管道系统还在标准制定过程中积极推动可持续发展和饮用水安全理念的融入，倡导在衬里材料选择和制造工艺中充分考虑环境友好性和卫生安全性要求，为标准的科学性