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SY/T 0415-2019

SY/T 0415-2019 埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准

译制单位:管道助手

中华人民共和国石油天然气行业标准

SY/T 0415-2019

埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准

Technical standard for anticorrosion and insulation layer of rigid polyurethane foam for buried steel pipelines

2019-11-04 发布
2020-05-01 实施

国 家能源局
发布

 

目次

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 一般规定
5 防腐保温层结构
6 材料要求
6.1 钢管
6.2 防腐层材料
6.3 保温层材料
6.4 外护层材料
7 预制管制作
7.1 钢管表面处理
7.2 防腐层施工
7.3 保温层施工
7.4 外护层施工
8 现场补口补伤
8.1 一般要求
8.2 补口
8.3 补伤
9 质量检验
9.1 一般规定
9.2 预制管检验
9.3 现场补口补伤检验
10 安全与环境保护
附录A(规范性附录) 防腐保温层厚度测量方法
附录B(规范性附录) 防腐层电火花检漏方法
附录C(规范性附录) 保温层密度测定方法
附录D(规范性附录) 保温层压缩强度测定方法
附录E(规范性附录) 外护管拉伸屈服强度和断裂伸长率测定方法
附录F(规范性附录) 外护管纵向回缩率测定方法
附录G(规范性附录) 外护管热稳定性测定方法
附录H(规范性附录) 外护管耐环境应力开裂测定方法
参考文献

 

前言

本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准代替SY/T 0415-1996《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准》。与SY/T 0415-1996相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:

 增加了术语和定义章节;

 增加了防腐保温层结构类型;

 修订了材料性能要求;

 修订了预制管制作工艺要求;

 修订了现场补口补伤技术要求;

 修订了质量检验项目和指标;

 增加了安全与环境保护章节;

 增加了规范性附录。

本标准由中国石油天然气集团公司提出。

本标准由石油工程建设专业标准化委员会归口。

本标准起草单位:中国石油天然气管道科学研究院有限公司、中国石油天然气管道局第三工程分公司、中国石油天然气股份有限公司管道分公司、中国石油化工股份有限公司管道储运分公司、中海油能源发展股份有限公司管道工程分公司、廊坊华宇天创能源设备有限公司、天津市宇刚保温建材有限公司。

本标准主要起草人:王勇、李红、张军、赵军、刘军、王静、张艳、白冬军、冯文亮、周曰从、邱华伟、郑中胜、闫必行、孙涛、杨秋、韩德福、段文宇。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

 SY/T 0415-1996

 

1 范围

本标准规定了埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层的结构、材料、制作、检验、补口补伤及安全与环境保护要求。

本标准适用于输送介质温度不高于120℃、公称直径不大于1200mm的埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层的设计、施工和验收。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最 新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 1033.1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分:浸渍法、液体比重瓶法和滴定法
GB/T 1040.2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件
GB/T 1633 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定
GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境
GB/T 3682.1 塑料 热塑性塑料熔体质量流动速率(MFR)和熔体体积流动速率(MVR)的测定 第1部分:标准方法
GB/T 6343 泡沫塑料及橡胶 表观密度的测定
GB/T 6671 热塑性塑料管材 纵向回缩率的测定
GB/T 8804.3 热塑性塑料管材 拉伸性能测定 第3部分:聚烯烃管材
GB/T 8813 硬质泡沫塑料 压缩性能的测定
GB/T 8923.1-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级
GB/T 1408.1 绝缘材料 电气强度试验方法 第1部分:工频下试验
GB/T 17391 聚乙烯管材与管件热稳定性试验方法
GB/T 18475 热塑性塑料压力管材和管件用材料分级和命名 总体使用(设计)系数
GB/T 23257 埋地钢质管道聚乙烯防腐层
GB 50236 现场设备、工业管道焊接工程施工规范
SY/T 0063 管道防腐层检漏试验方法
SY/T 0407 涂装前钢材表面预处理规范
SY/T 4109 石油天然气钢质管道无损检测

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

防腐保温层 anticorrosion and insulation layer
由防腐层、保温层和外护层组成的复合结构,用于防止埋地钢质管道腐蚀和热量损失。

3.2

防腐层 anticorrosion layer
涂覆在钢管表面,用于防止钢管腐蚀的涂层。

3.3

保温层 insulation layer
位于防腐层和外护层之间,用于减少管道热量损失的硬质聚氨酯泡沫塑料层。

3.4

外护层 outer protection layer
位于保温层外侧,用于保护保温层免受机械损伤和地下水侵蚀的保护层。

3.5

预制管 prefabricated pipe
在工厂内预先制作好防腐保温层的管道。

3.6

补口 field joint coating
对管道焊接接头处进行的防腐保温处理。

3.7

补伤 repair
对防腐保温层的损伤部位进行的修复处理。

4 一般规定

4.1 防腐保温层的设计应根据管道输送介质的温度、压力、土壤性质、地下水位、施工条件等因素确定。

4.2 防腐保温层的施工应在钢管焊接、无损检测合格后进行。

4.3 防腐保温层施工前,应编制施工组织设计或施工方案,并进行技术交底。

4.4 防腐保温层施工所用的材料应符合本标准的规定,并具有出厂合格证和质量证明文件。

4.5 防腐保温层施工过程中,应进行质量检验,上道工序不合格不得进行下道工序施工。

4.6 防腐保温层施工完成后,应进行竣工验收,并提交完整的竣工资料。

5 防腐保温层结构

5.1 防腐保温层应由防腐层、保温层和外护层组成,其结构示意见图1

Plaintext
1-钢管;2-防腐层;3-保温层;4-外护层

1 防腐保温层结构示意图

5.2 防腐层可采用环氧煤沥青涂层、聚乙烯涂层、环氧粉末涂层等,其厚度应符合表1的规定。

1 防腐层厚度要求 单位为毫米

防腐层类型

普通级

加强级

特加强级

环氧煤沥青涂层

≥0.3

≥0.5

≥0.7

聚乙烯涂层

≥1.8

≥2.5

≥3.2

环氧粉末涂层

≥0.3

≥0.4

≥0.5

5.3 保温层材料应采用硬质聚氨酯泡沫塑料,其厚度应根据管道输送介质温度、环境温度和允许热损失计算确定,且不应小于表2的规定。

2 保温层最小厚度要求 单位为毫米

钢管公称直径DN

介质温度≤70℃

70℃<介质温度≤100℃

100℃<介质温度≤120℃

≤100

30

40

50

150~200

40

50

60

250~350

50

60

70

400~500

60

70

80

600~700

70

80

90

800~1000

80

90

100

1100~1200

90

100

110

5.4 外护层可采用高密度聚乙烯外护管、玻璃钢外护管等,其厚度应符合表3的规定。

3 外护层最小厚度要求 单位为毫米

外护层外径De

高密度聚乙烯外护管

玻璃钢外护管

≤160

3.0

2.5

200~315

4.0

3.0

355~500

5.0

3.5

560~710

6.0

4.0

800~1000

7.0

4.5

1100~1400

8.0

5.0

5.5 当管道穿越河流、湖泊、公路、铁路等特殊地段时,防腐保温层应采用加强级或特加强级结构。

6 材料要求

6.1 钢管

6.1.1 钢管的材质、规格和性能应符合设计要求和相关标准的规定。

6.1.2 钢管表面应无裂纹、折叠、结疤、分层等缺陷。

6.1.3 钢管的表面锈蚀等级应符合GB/T 8923.1-2011中的A级、B级或C级的规定。

6.2 防腐层材料

6.2.1 环氧煤沥青涂料的性能应符合SY/T 0447的规定。

6.2.2 聚乙烯防腐层材料的性能应符合GB/T 23257的规定。

6.2.3 环氧粉末涂料的性能应符合SY/T 0315的规定。

6.3 保温层材料

6.3.1 硬质聚氨酯泡沫塑料的原材料应符合下列规定:
a) 多元醇应采用聚醚多元醇或聚酯多元醇,其羟值、酸值、水分等指标应符合产品标准的规定;
b) 异氰酸酯应采用多亚甲基多苯基异氰酸酯(MDI),其NCO含量、酸度、水解氯等指标应符合产品标准的规定;
c) 发泡剂应采用环保型发泡剂,其性能应符合国 家相关标准的规定;
d) 催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂等助剂的性能应符合产品标准的规定。

6.3.2 硬质聚氨酯泡沫塑料的性能应符合表4的规定。

4 硬质聚氨酯泡沫塑料性能要求

项目

指标

密度/(kg/m³)

≥55

压缩强度/MPa

≥0.30

导热系数(50℃)/[W/(m·K)]

≤0.033

闭孔率/%

≥90

吸水率/%

≤10

尺寸稳定性(120℃, 48h)/%

≤3

氧指数/%

≥26

6.4 外护层材料

6.4.1 高密度聚乙烯外护管材料应符合下列规定:
a) 应采用PE80级或更高 级别的高密度聚乙烯树脂,其性能应符合GB/T 18475的规定;
b) 密度应大于935kg/m³
c) 应添加适量的抗氧剂、紫外线吸收剂、碳黑等助剂,碳黑含量应为2.0%~3.0%(质量分数)

6.4.2 高密度聚乙烯外护管的性能应符合表5的规定。

5 高密度聚乙烯外护管性能要求

项目

指标

拉伸屈服强度/MPa

≥19

断裂伸长率/%

≥350

纵向回缩率(110℃, 1h)/%

≤3.0

热稳定性(210℃)/min

≥20

耐环境应力开裂(50℃, 100%RH)/h

≥300

维卡软化温度/℃

≥110

6.4.3 玻璃钢外护管材料应符合下列规定:
a) 树脂应采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂,其性能应符合GB/T 8237的规定;
b) 增强材料应采用无碱玻璃纤维无捻粗纱或布,其性能应符合GB/T 18369的规定。

6.4.4 玻璃钢外护管的性能应符合表6的规定。

6 玻璃钢外护管性能要求

项目

指标

拉伸强度/MPa

≥150

弯曲强度/MPa

≥200

巴氏硬度

≥40

吸水率/%

≤0.5

热变形温度/℃

≥120

7 预制管制作

7.1 钢管表面处理

7.1.1 钢管表面处理前,应清除钢管表面的油污、灰尘、焊渣、毛刺等杂物。

7.1.2 钢管表面应采用喷砂或抛丸处理,除锈等级应达到GB/T 8923.1-2011中规定的Sa 2½级。

7.1.3 钢管表面处理后,应在4h内涂覆防腐层,否则应重新进行表面处理。

7.2 防腐层施工

7.2.1 环氧煤沥青涂层施工应符合下列规定:
a) 涂料应按产品说明书的要求进行配制,搅拌均匀;
b) 应采用刷涂、滚涂或喷涂的方法施工,涂层应均匀,无漏涂、流挂、气泡等缺陷;
c) 涂层应分层施工,每层厚度应均匀,待前一层实干后再涂下一层;
d) 涂层施工完成后,应自然养护至实干。

7.2.2 聚乙烯涂层施工应符合GB/T 23257的规定。

7.2.3 环氧粉末涂层施工应符合SY/T 0315的规定。

7.2.4 防腐层施工完成后,应进行外观检查和厚度检测,合格后方可进行保温层施工。

7.3 保温层施工

7.3.1 保温层应采用高压发泡机在钢管与外护管之间的环形空间内灌注发泡成型。

7.3.2 发泡前,应将钢管和外护管预热至20℃~30℃

7.3.3 发泡原料应按产品说明书的要求进行配制,搅拌均匀,混合温度应控制在20℃~25℃

7.3.4 发泡时,应控制发泡压力和发泡速度,确保泡沫均匀充满整个环形空间,无空洞、气泡、分层等缺陷。

7.3.5 发泡完成后,应将发泡孔密封,并在常温下养护至少24h

7.4 外护层施工

7.4.1 高密度聚乙烯外护管应采用挤出成型工艺制作,其尺寸偏差应符合表7的规定。

7 高密度聚乙烯外护管尺寸偏差要求

外护管外径De(mm)

外径允许偏差(mm)

壁厚允许偏差(mm)

≤160

+0.4~0

+0.3~0

200~315

+0.6~0

+0.4~0

355~500

+0.8~0

+0.5~0

560~710

+1.0~0

+0.6~0

800~1000

+1.2~0

+0.7~0

1100~1400

+1.5~0

+0.8~0

7.4.2 玻璃钢外护管应采用缠绕成型工艺制作,其尺寸偏差应符合表8的规定。

8 玻璃钢外护管尺寸偏差要求

外护管外径De(mm)

外径允许偏差(mm)

壁厚允许偏差(mm)

≤160

+0.5~0

+0.3~0

200~315

+0.7~0

+0.4~0

355~500

+0.9~0

+0.5~0

560~710

+1.1~0

+0.6~0

800~1000

+1.3~0

+0.7~0

1100~1400

+1.6~0

+0.8~0

7.4.3 外护管施工完成后,应进行外观检查和厚度检测,合格后方可出厂。

8 现场补口补伤

8.1 一般要求

8.1.1 补口补伤施工前,应将补口补伤部位的钢管表面和相邻的防腐保温层清理干净,去除油污、灰尘、水分等杂物。

8.1.2 补口补伤所用的材料应与预制管防腐保温层所用的材料相同,并具有良好的相容性。

8.1.3 补口补伤施工应在环境温度高于5℃、相对湿度低于85%的条件下进行。

8.1.4 补口补伤施工完成后,应进行质量检验,合格后方可进行下道工序施工。

8.2 补口

8.2.1 钢管焊接接头的表面处理应达到GB/T 8923.1-2011中规定的Sa 2½级。

8.2.2 防腐层补口应与原防腐层搭接,搭接宽度不应小于100mm

8.2.3 保温层补口应采用现场发泡工艺,泡沫应均匀充满补口部位的环形空间,与原保温层紧密结合,无空洞、气泡等缺陷。

8.2.4 外护层补口应采用热收缩套或玻璃钢缠绕的方法,与原外护层搭接宽度不应小于100mm,搭接处应密封严密,无翘边、开裂等缺陷。

8.3 补伤

8.3.1 防腐层损伤面积小于100cm²时,可采用涂料补伤;损伤面积大于100cm²时,应按补口的要求进行处理。

8.3.2 保温层损伤深度小于保温层厚度的1/3时,可采用聚氨酯泡沫塑料填充补伤;损伤深度大于保温层厚度的1/3时,应按补口的要求进行处理。

8.3.3 外护层损伤面积小于100cm²时,可采用塑料焊条焊接补伤;损伤面积大于100cm²时,应按补口的要求进行处理。

9 质量检验

9.1 一般规定

9.1.1 防腐保温层的质量检验应包括预制管检验和现场补口补伤检验。

9.1.2 检验人员应经过专业培训,考核合格后方可上岗。

9.1.3 检验所用的仪器设备应经过计量检定合格,并在有效期内使用。

9.1.4 检验应做好记录,检验记录应真实、准确、完整。

9.2 预制管检验

9.2.1 预制管的检验应包括出厂检验和型式检验。

9.2.2 出厂检验项目应包括:外观、防腐层厚度、防腐层电火花检漏、保温层厚度、保温层密度、外护层厚度、外护层外观。

9.2.3 出厂检验应逐根进行,合格后方可出厂。

9.2.4 型式检验项目应包括本标准第6章规定的所有材料性能和第7章规定的所有预制管性能。

9.2.5 凡有下列情况之一,应进行型式检验:
a) 新产品试制或老产品转厂生产时;
b) 正式生产后,如原材料、工艺、设备等有较大改变,可能影响产品性能时;
c) 产品停产1年后恢复生产时;
d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
e) 正常生产时,每两年应进行一次型式检验。

9.2.6 预制管的质量要求和检验方法应符合表9的规定。

9 预制管质量要求和检验方法

检验项目

质量要求

检验方法

外观

防腐层表面应平整,无漏涂、流挂、气泡、裂纹等缺陷;保温层应均匀,无空洞、气泡、分层等缺陷;外护层表面应光滑,无裂纹、凹陷、变形等缺陷

目视检查

防腐层厚度

符合表1的规定

附录A

防腐层电火花检漏

无电火花击穿

附录B

保温层厚度

符合表2的规定

附录A

保温层密度

符合表4的规定

附录C

外护层厚度

符合表3的规定

附录A

外护层拉伸屈服强度

符合表5的规定

附录E

外护层断裂伸长率

符合表5的规定

附录E

外护层纵向回缩率

符合表5的规定

附录F

外护层热稳定性

符合表5的规定

附录G

外护层耐环境应力开裂

符合表5的规定

附录H

9.3 现场补口补伤检验

9.3.1 现场补口补伤的检验应逐口进行。

9.3.2 补口补伤的质量要求和检验方法应符合表10的规定。

10 补口补伤质量要求和检验方法

检验项目

质量要求

检验方法

外观

补口补伤部位表面应平整,无漏涂、流挂、气泡、裂纹、翘边等缺陷

目视检查

防腐层厚度

符合表1的规定

附录A

防腐层电火花检漏

无电火花击穿

附录B

保温层厚度

符合表2的规定

附录A

外护层厚度

符合表3的规定

附录A

搭接宽度

不应小于100mm

钢直尺测量

10 安全与环境保护

10.1 防腐保温层施工应遵守国 家有关安全生产的规定,建立健全安全生产管理制度。

10.2 施工人员应配备必要的劳动防护用品,如安全帽、安全带、防护眼镜、防毒口罩、手套等。

10.3 施工现场应设置明显的安全警示标志,严禁无关人员进入施工现场。

10.4 易燃、易爆材料应存放在专用仓库内,并采取防火、防爆措施。

10.5 施工过程中产生的废弃物应分类收集,妥善处理,不得随意丢弃,防止污染环境。

10.6 发泡剂的使用应符合国 家有关环境保护的规定,严禁使用破坏臭氧层的发泡剂。

 

附录A(规范性附录) 防腐保温层厚度测量方法

A.1 原理

采用磁性测厚仪或超声波测厚仪测量防腐保温层的厚度。

A.2 仪器设备

A.2.1 磁性测厚仪,精度±0.01mm
A.2.2 超声波测厚仪,精度±0.1mm

A.3 测量步骤

A.3.1 防腐层厚度测量:
a) 在预制管或补口补伤部位的圆周上均匀选取4个测量点;
b) 用磁性测厚仪测量每个测量点的防腐层厚度;
c) 4个测量点的最小值作为该部位的防腐层厚度。

A.3.2 保温层厚度测量:
a) 在预制管或补口补伤部位的圆周上均匀选取4个测量点;
b) 用钢针插入保温层至钢管表面,测量钢针插入的深度;
c) 4个测量点的最小值作为该部位的保温层厚度。

A.3.3 外护层厚度测量:
a) 在预制管或补口补伤部位的圆周上均匀选取4个测量点;
b) 用超声波测厚仪测量每个测量点的外护层厚度;
c) 4个测量点的最小值作为该部位的外护层厚度。

A.4 结果评定

当所有测量点的厚度均符合本标准的规定时,判定该部位的厚度合格;否则,判定为不合格。

 

附录B(规范性附录) 防腐层电火花检漏方法

B.1 原理

利用高压电火花检测仪检测防腐层的针孔、裂纹等缺陷。当防腐层存在缺陷时,高压电火花会击穿缺陷处,产生电火花和报警信号。

B.2 仪器设备

高压电火花检测仪,输出电压0kV~30kV,连续可调。

B.3 检测步骤

B.3.1 根据防腐层的类型和厚度,调整高压电火花检测仪的输出电压:
a) 环氧煤沥青涂层:普通级2000V,加强级3000V,特加强级5000V
b) 聚乙烯涂层:每毫米厚度2000V
c) 环氧粉末涂层:每毫米厚度3000V

B.3.2 将检测仪的接地端连接到钢管上,探头沿防腐层表面以0.2m/s~0.3m/s的速度移动。

B.3.3 当检测仪发出报警信号时,标记缺陷位置,进行补伤处理。

B.4 结果评定

当检测过程中无报警信号时,判定该部位的防腐层检漏合格;否则,判定为不合格。

 

附录C(规范性附录) 保温层密度测定方法

C.1 原理

采用排水法测量保温层试样的体积和质量,计算出保温层的密度。

C.2 仪器设备

C.2.1 电子天平,精度0.01g
C.2.2 游标卡尺,精度0.02mm
C.2.3 烧杯,容量500mL

C.3 试样制备

从预制管的保温层上截取尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体试样3个,试样应无明显缺陷。

C.4 试验步骤

C.4.1 用电子天平测量每个试样的质量,精确到0.01g
C.4.2 用游标卡尺测量每个试样的长、宽、高,精确到0.02mm,计算出试样的体积。
C.4.3 将试样放入盛有蒸馏水的烧杯中,确保试样完全浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部。
C.4.4 待试样表面的气泡逸出后,测量试样排开水的体积,即为试样的真实体积。

C.5 结果计算

保温层密度按式(C.1)计算:

[
rho = frac{m}{V}
]

式中:
ρ——保温层密度,单位为千克每立方米(kg/m³)
m——试样的质量,单位为克(g)
V——试样的真实体积,单位为立方厘米(cm³)

3个试样密度的算术平均值作为试验结果,保留整数。

C.6 结果评定

当试验结果符合本标准表4的规定时,判定保温层密度合格;否则,判定为不合格。

 

附录D(规范性附录) 保温层压缩强度测定方法

D.1 原理

将保温层试样置于万 能材料试验机的上下压板之间,以规定的速率施加压力,测量试样在相对形变为10%时的压缩应力。

D.2 仪器设备

万 能材料试验机,精度1%,量程0kN~10kN

D.3 试样制备

从预制管的保温层上截取尺寸为50mm×50mm×50mm的立方体试样5个,试样应无明显缺陷。

D.4 试验步骤

D.4.1 将试样置于万 能材料试验机的上下压板之间,确保试样与压板紧密接触,无间隙。
D.4.2 5mm/min的速率对试样施加压力,直至试样的相对形变为10%
D.4.3 记录试样在相对形变为10%时的压缩力。

D.5 结果计算

保温层压缩强度按式(D.1)计算:

[
sigma = frac{F}{A}
]

式中:
σ——保温层压缩强度,单位为兆帕(MPa)
F——试样在相对形变为10%时的压缩力,单位为牛(N)
A——试样的横截面积,单位为平方毫米(mm²)

5个试样压缩强度的算术平均值作为试验结果,保留两位小数。

D.6 结果评定

当试验结果符合本标准表4的规定时,判定保温层压缩强度合格;否则,判定为不合格。

 

附录E(规范性附录) 外护管拉伸屈服强度和断裂伸长率测定方法

E.1 原理

将外护管试样置于万 能材料试验机的上下夹具之间,以规定的速率施加拉力,测量试样的屈服力和断裂时的伸长量,计算出拉伸屈服强度和断裂伸长率。

E.2 仪器设备

万 能材料试验机,精度1%,量程0kN~50kN

E.3 试样制备

从外护管上截取哑铃形试样5个,试样的尺寸应符合GB/T 1040.2的规定。

E.4 试验步骤

E.4.1 将试样置于万 能材料试验机的上下夹具之间,确保试样的轴线与夹具的中心线重合。
E.4.2 50mm/min的速率对试样施加拉力,直至试样断裂。
E.4.3 记录试样的屈服力和断裂时的标距长度。

E.5 结果计算

E.5.1 拉伸屈服强度按式(E.1)计算:

[
sigma_y = frac{F_y}{A_0}
]

式中:
σ_y——拉伸屈服强度,单位为兆帕(MPa)
F_y——试样的屈服力,单位为牛(N)
A_0——试样的原始横截面积,单位为平方毫米(mm²)

E.5.2 断裂伸长率按式(E.2)计算:

[
varepsilon_b = frac{L_b - L_0}{L_0} times 100%
]

式中:
ε_b——断裂伸长率,%
L_b——试样断裂时的标距长度,单位为毫米(mm)
L_0——试样的原始标距长度,单位为毫米(mm)

5个试样试验结果的算术平均值作为最终结果,拉伸屈服强度保留一位小数,断裂伸长率保留整数。

E.6 结果评定

当试验结果符合本标准表5的规定时,判定外护管拉伸屈服强度和断裂伸长率合格;否则,判定为不合格。

 

附录F(规范性附录) 外护管纵向回缩率测定方法

F.1 原理

将外护管试样置于规定温度的烘箱中,保持一定时间后,测量试样的长度变化,计算出纵向回缩率。

F.2 仪器设备

F.2.1 电热鼓风干燥箱,控温精度±2℃
F.2.2 钢直尺,精度1mm

F.3 试样制备

从外护管上截取长度为200mm±10mm的试样3个,在每个试样的两端和中间各画一条标距线,标距长度为100mm±0.1mm

F.4 试验步骤

F.4.1 将试样平放在烘箱内的金属网架上,试样之间应留有足够的间隙,避免相互接触。
F.4.2 将烘箱温度升至110℃±2℃,保持1h±5min
F.4.3 到达规定时间后,取出试样,在标准环境下冷却至室温。
F.4.4 测量每个试样的标距长度,精确到0.1mm

F.5 结果计算

外护管纵向回缩率按式(F.1)计算:

[
Delta L = frac{L_0 - L_1}{L_0} times 100%
]

式中:
ΔL——纵向回缩率,%
L_0——试样的原始标距长度,单位为毫米(mm)
L_1——试样冷却后的标距长度,单位为毫米(mm)

3个试样纵向回缩率的算术平均值作为试验结果,保留一位小数。

F.6 结果评定

当试验结果符合本标准表5的规定时,判定外护管纵向回缩率合格;否则,判定为不合格。

 

附录G(规范性附录) 外护管热稳定性测定方法

G.1 原理

采用差示扫描量热法(DSC)测量外护管材料的氧化诱导时间,评定其热稳定性。

G.2 仪器设备

差示扫描量热仪,温度范围室温~300℃,控温精度±0.1℃

G.3 试样制备

从外护管上截取质量为5mg±0.5mg的试样3个,试样应无明显缺陷。

G.4 试验步骤

G.4.1 将试样和参比物(空坩埚)分别放入差示扫描量热仪的样品池和参比池内。
G.4.2 通入氮气,流量为50mL/min,将温度升至210℃±0.1℃,保持5min
G.4.3 切换为氧气,流量为50mL/min,开始记录氧化诱导时间。
G.4.4 当试样发生氧化反应,出现放热峰时,停止试验。

G.5 结果计算

氧化诱导时间为从通入氧气开始到氧化反应开始的时间,单位为分钟(min)

3个试样氧化诱导时间的算术平均值作为试验结果,保留整数。

G.6 结果评定

当试验结果符合本标准表5的规定时,判定外护管热稳定性合格;否则,判定为不合格。

 

附录H(规范性附录) 外护管耐环境应力开裂测定方法

H.1 原理

将外护管试样置于规定温度和浓度的试剂中,施加一定的弯曲应力,测量试样发生开裂的时间,评定其耐环境应力开裂性能。

H.2 仪器设备

H.2.1 环境应力开裂试验仪。
H.2.2 恒温水浴,控温精度±1℃

H.3 试样制备

从外护管上截取尺寸为38mm×13mm×2mm的试样10个,试样应无明显缺陷。

H.4 试验步骤

H.4.1 将试样弯曲成U形,固定在试样夹具上。
H.4.2 将夹具放入盛有10%壬基酚聚氧乙烯醚溶液的试验管中,确保试样完全浸没在溶液中。
H.4.3 将试验管放入恒温水浴中,温度控制在50℃±1℃
H.4.4 定期观察试样的开裂情况,记录每个试样发生开裂的时间。

H.5 结果计算

50%的试样发生开裂的时间作为耐环境应力开裂时间,单位为小时(h)

H.6 结果评定

当试验结果符合本标准表5的规定时,判定外护管耐环境应力开裂合格;否则,判定为不合格。

 

参考文献

[1] GB/T 1.1-2009 标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写
[2] GB/T 23257-2017 埋地钢质管道聚乙烯防腐层
[3] SY/T 0315-2013 钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范
[4] SY/T 0447-2014 埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准
[5] SY/T 4109-2013 石油天然气钢质管道无损检测