Q/CNPC中国石油天然气集团公司企业标准Q/CNPC 38-2002埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范Technical specification of external dual-layer fusionBonded epoxy powder coating for buried steel pipe2002-01-30发布 2002-06-01实施中国石油天然气集团公司 发布埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范1范围本标准适用于以双层环氧粉末涂层作为钢质管道外涂层的设计、施工及验收。经过涂敷的管体可用于地下或水下，工作温度为-30C100C。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件。其最新版本适用于本标准。GBJ 87工业企业噪声控制设计规范GB 7692涂装作业安全规程 涂装前处理工艺安全及通风净化GB/T 8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级JB/T 6570普通磨料磁性物含量测定方法TJ 36工业企业设计卫生标准SY/T 0315钢质管道溶结环氧粉末外涂层技术标准SY 0401输油输气管道线路工程施工及验收规范ASTM D 4138用破坏法测量保护涂层系统的干薄膜厚度的方法ASTM G 12钢质管道涂层厚度无损测量的试验方法钢管双层环氧粉末外涂层的设计、涂敷及验收除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。3一般规定3.1订购防腐管时，业主应向防腐厂提供下列资料：1）钢管数量、外径、壁厚、外壁表面状态及长度；2）钢管标准或规格牌号；3）涂层的总厚度及各层厚度要求；4）管端预留端长度；5）复涂涂层的检测次数。3.2必要时，订购要求还应包括下列内容：1）附加的表面预处理；2）业主的工厂检验；3）额外增加的试件；4）额外增加的标记；5）装运的要求；6）贮存的要求；7）附加的实验室涂层试件；8）其他特殊要求。3.3下列各项必须经业主和防腐厂双方同意：1）在常规生产过程中，管体有缺陷而不能去除的钢管的处理方法；2）涂敷施工场地以外的业主检验场所；3）钢管表面锚纹深度测量的备选方法；4）表面有缺陷钢管的处理方法；5）漏点超过预定限制时采用的修补方法；6）管段试件的长度；7）附加的重复测试方案；8）其他可选定的修补剂料；9）带涂层钢管的复涂。3.4数值修约方法：除非本标准另有要求，观测和计算所得的数值应修约，小数点后取一位数，其后四舍五入。3.5质量保证项目文件：防腐厂用按照ISO 9000系列标准中相关标准要求，具有现行的质量保证项目文件。3.6标准的符合性：防腐厂应严格执行本标准中的规定，应允许业主进行任何必要的审查测试来确定防腐厂对标准的符合性，业主有权拒收任何不符合本标准的材料。4双层环氧粉末外涂层结构和类型4.1双层环氧粉末外涂层为复合涂层结构，由防腐型环氧粉末底层和抗机械损伤型环氧粉末面层一次喷涂成膜完成。4.2钢质管道环氧粉末涂层厚度应符合管道工程的设计规定；设计无规定时，可根据涂层使用条件参照如下规定选用：1）普通级涂层厚度要求：涂层总厚度大于或等于620m，适用于一般敷设环境条件，其中涂层的底层最小厚度为250m，面层最小厚度为370m。2）加强级涂层厚度要求：涂涂层总厚度大于或等于800m，适用于特殊敷设环境条件，其中涂层的底层最小厚度为300m，面层最小厚度为500m。3）如业主对涂层厚度有特殊要求，则可根据粉末厂家推荐的厚度的要求，但底层与面层的厚度比例宜控制在1：21：1.5之间。4.3底层、面层使用的粉末应为同一厂家提供的配套产品。5材料5.1钢管5.1.1准备涂敷的钢管应符合国家现行标准的规定或业主指定的规格特性。5.1.2防腐厂家应逐根对钢管外表面进行检查，钢管表面不允许存在油污、乳化液和其他污物。5.2环氧粉末5.2.1环氧粉末生产厂家应提供产品说明书、出厂检验合格证和质量证书等有关技术资料。5.2.2环氧粉末交货时，环氧粉末应包装完好。在其外包装上应清楚地标明执行标准、生产厂名、粉末的名称、型号、批号及生产日期、有效期等。防腐厂应按照环氧粉末生产厂推荐的温度和湿度条件贮存环氧粉末。5.2.3底层和面层用环氧粉末的性能应符合表1的规定。5.2.4对每一批到货的不同型号的环氧粉末，在使用前都应按表1的项目进行检查，其性能达到验收质量要求时，方可使用。表1 底层和面层用环氧粉末的性能试验项目质量标准试验方法固化时间/min3且符合环氧粉末生产厂家给定特性SY/T 0315-97附录A胶化时间/s12且符合环氧粉末生产厂家给定值的20%附录A挥发分含量质量分数/%0.6附录B粒度分布质量分数/%150m筛上粉末4附录C250m筛上粉末0.2热特性符合环氧粉末生产厂家给定特性SY/T 0315-97附录B磁性物含量/%0.002JB/T 65706双层环氧粉末涂层涂敷6.1涂层的生产适用性必须通过具有国家计量认证资料的实验室测试，实验室测试的试件和试验结果应达到6.2的要求。当粉末型号、涂层结构和粉末生产厂家中有一项发生变化时，应对涂层重新进行测试。6.2实验室涂敷试件的制备及测试应符合下列规定；1）试件基板应为低碳钢。2）试件表面应进行喷射清理，其除锈质量应达到GB/T 8923要求的Sa2.5级。表面的锚纹深度应在40m100m范围内，并符合环氧粉末生产厂推荐的要求。3）涂层涂敷的固化温度应按照环氧粉末生产厂的推荐值，且不得超过260C。4）试件上涂层总厚度应为普通级厚度要求。5）对实验室涂敷试件进行的测试应符合表2的规定。表2 实验室试件的涂层质量要求试验项目质量标准试验方法热特性符合粉末生产长给定特性SY/T 0315-97附录B24h或48h阴极剥离6mmSY/T 0315-97附录C28d阴极剥离8mmSY/T 0315-97附录C底层断面孔隙率1级4级SY/T 0315-97附录E底层粘结面孔隙率1级4级SY/T 0315-97附录E24h或48h附着力1级2级SY/T 0315-97附录H0C或-30C，抗2弯曲（根据工程要求选定试验温度）无裂纹附录D抗10J冲击无针孔附录E30kg耐划伤性划伤深度350m无漏点附录F6.3在正式生产前，防腐厂应按照正常生产程序进行预生产试验，试验合格后方可正式生产。预生产试验的所有检测项目应包括所有在7.17.3中所要求的项目，对于破坏性试验涂敷试件应进行对涂层的24h或48h阴极剥离、抗弯曲及附着力等性能的试验，测试内容和结果应符合表3的要求。当防腐厂、原材料、涂层结构和生产地点中四项之一或者多项发生变化时，应按本条的规定对涂层重新进行测试。6.4表面预处理应符合下列要求：1）钢管外表面涂敷之前，必须采用适当的方法将钢管外表面的油、油脂及任何其他污物、杂质清除干净。2）通过海洋运输的钢管，应对其外表面进行盐分含量检查。如果外表面盐分含量超过50mg/m2,应用磷酸或去离子水进行处理。在磷酸或去离子水处理后应测量外表面的剩余盐分含量，每班至少要测量两次，盐分含量不应超过50mg/m2。3）喷（抛）射除锈前，应预热钢管，驱除潮气，预热温度为40C60C。4）钢管外表面喷（抛）射除锈应达到GB/T 8923中规定的Sa2.5级。钢管表面的锚纹深度应在40m100m范围内，并符合环氧粉末生产厂的推荐要求。5）喷（抛）射除锈后，应将钢管外表面残留的锈尘清楚干净，钢管外表面不允许有灰尘等污物的存在。钢管表面预处理后4h内应进行喷涂。当钢管表面出现返锈或表面受污染时，必须重新进行表面预处理。6）若业主有特殊要求，在涂敷前应按业主的要求进行表面预处理。6.5涂敷和固化温度及涂层厚度应符合下列规定：1）钢管外表面的涂敷温度，必须符合环氧粉末所要求的温度范围，但最高不得超过260C，预热温度应用红外线测温仪IR进行连续检测，并应使用测温笔或接触式高温计进行温度控制。对钢管进行加热的热源不允许对钢管表面产生污染。2）涂敷外涂层时，固化温度、固化时间和延迟时间应符合厂家提供的技术规定。3）涂层总厚度和各层最小厚度应符合4.2的要求。6.6钢管两端预留段的长度宜为（855）mm，预留段表面不得有涂层。若业主有要求时，应符合业主的有关规定。6.7预热后的钢管先用第一组静电喷枪喷涂底层粉末，然后用第二组静电喷枪直接喷涂面层粉末。面层粉末应在粉末厂家要求的延迟时间内用第二组静电喷枪喷涂在底层上。底层及面层总厚度应达到4.2设计要求。涂层充分固化后，用水使钢管及时冷却。6.8喷涂时，如两种粉末使用同一回收装置，则回收的粉末经过严格的除磁性物和筛选，达到表1中磁性物含量要求后可进入面层粉末喷枪，与面层粉末混合的回收粉末量不得超过新加面层粉末总量的10%。如业主或粉末厂家有特殊要求，应按特殊要求执行。7质量检验7.1涂敷前检验涂敷前，应对要使用的环氧粉末按批号至少取样1次，按照附录A的方法进行胶化时间测试，其质量指标应符合表2的要求。7.2涂敷过程质量检验7.2.1表面预处理之后，应对每根钢管进行目测检查，对可能导致涂层漏点的表面尖角、毛刺应打磨掉，不合格的钢管应剔除。7.2.2采用适当的方法检测钢管表面预处理后的除锈质量和锚纹深度。表面除锈等级应达到GB/T 8923中规定的Sa2.5级。正常生产时，表面锚纹深度应每班至少测量两次，每次测量两根，宜采用锚纹拓印法进行测试，钢管表面的锚纹深度应在40m100m范围内。7.2.3涂敷前的钢管表面预热温度必须控制在环氧粉末生产厂推荐的范围之内，每小时至少应记录1次温度值。外层涂敷应在内层固化之前涂敷，两层粉末涂敷的间隔时间必须控制在环氧粉末生产厂推荐的范围之内。7.2.4涂敷后至冷却之前的钢管温度应予以控制，从开始涂敷起至少每小时测量并记录1次。7.2.5对每次开始生产的第一根管，应随机测量12个点的总厚度和各层厚度值并做记录。如果涂层厚度没有达到业主或本标准要求，则需要调整工艺参数重新涂敷，直至达到要求为止，并记录工艺参数。正常生产后每2h用多功能涂层测厚仪按照ASTMD 4138的要求在管端涂层边缘随机测量两层的厚度一次。应对每一根钢管进行总厚度的册测量，所有的测量数据都应记录。7.2.6应利用电火花检漏仪在涂层温度低于100C的状态下，对每根钢管的全部涂层做漏点检测，检测电压为5V/m。7.3外涂层钢管的出厂检验环氧粉末外涂层钢管的产品检验应包括涂层外观质量、涂层总厚度、底层厚度、面层厚度和漏点的检验，各项检验应按下列要求进行：1）外涂层的外观质量应逐根检查。外观要求平整，色泽均匀，无气泡开裂及缩孔，允许有轻度桔皮状花纹。2）应使用多功能涂层测厚仪测量各层厚度，使用磁性测厚仪测量总厚度。每根钢管沿长度方向随机取3个位置，测量每个位置圆周方向均匀分布的任意4点的防腐层总厚度并记录，结果应符合4.2的要求，不符合涂层厚度要求的应重涂。为确保