ANSI/AWWA C210-24
(ANSI/AWWA C210-15 修订版)
美国自来水厂协会标准
输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬
译制单位:管道助手
生效日期:2024年7月1日
首版于1978年5月18日经协会董事会批准发布
本版本于2024年1月11日获批
2024年1月11日经美国国 家标准协会(ANSI)批准
美国自来水厂协会
美国国 家标准协会
自1881年起制定I类标准
美国自来水厂协会(AWWA)标准说明
本文件为美国自来水厂协会(AWWA)标准,而非技术规范。AWWA标准仅规定最 低要求,不包含技术规范中通常涵盖的全部工程与管理信息。AWWA标准通常包含多项可选条款,需由标准使用者进行评估确认。除非使用者对每一项可选条款作出明确约定,否则相关产品或服务的技术要求未被完整定义。AWWA发布本标准,不构成对任何产品或产品类型的认可,AWWA亦不会对任何产品进行测试、认证或批准。本标准的使用完全自愿。本标准不取代、优先于或抵触任何政府主管部门发布的适用法律、法规或规范。AWWA标准旨在代表供水行业的共识,即本标准所述产品可提供令人满意的使用性能。当AWWA对本标准进行修订或废止时,相关正式公告将发布于《AWWA期刊》的官方公告板块,相关措施自《AWWA期刊》发布正式公告当月的次月1日起生效。
美国国 家标准说明
一项美国国 家标准的发布,意味着与标准范围和条款密切相关的各方已达成共识。美国国 家标准旨在为制造商、消费者和公众提供指引。无论相关主体是否批准本标准,本标准的发布均不限制其生产、销售、采购或使用不符合本标准的产品、工艺或规程。美国国 家标准会定期复审,提醒使用者获取最 新版本。鼓励依据美国国 家标准生产产品的厂商,自行在广告、宣传材料、标签或标牌上声明产品符合特定美国国 家标准的要求。
警示公告
本标准封面标注的美国国 家标准协会(ANSI)批准日期,代表ANSI审批流程的完成。本美国国 家标准可随时进行修订或废止。ANSI规程要求,自ANSI批准之日起不超过5年,必须对本标准进行复审确认、修订或废止。标准采购方可致信美国国 家标准协会(地址:纽约州纽约市西43街25号4楼,邮编10036)、致电212.642.4900,或发送邮件至info@ansi.org,获取所有标准的最 新信息。
版权声明
版权所有©2024 美国自来水厂协会
美国印刷
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印刷版ISBN-13:978-1-64717-177-3
电子版ISBN-13:978-1-61300-704-4
数字对象标识符(DOI):http://dx.doi.org/10.12999/AWWA.C210.24
委员会人员信息
本标准由输水钢管制造商技术咨询委员会(SWPMTAC)C210标准工作组修订,修订期间工作组人员组成如下:
• 吉诺·辛科维奇,主席
• 拉里·麦金尼,副主席
• B.切舍尔,美国密苏里州堪萨斯城特内梅克公司
• D.安布罗西奥,美国得克萨斯州休斯顿保利防护产品公司
• A.弗莱彻,澳大利亚墨尔本Steel Mains私人有限公司顾问代表
• A.格里格斯比,美国密苏里州圣路易斯卡波林公司
• B.D.凯尔,美国犹他州德雷珀西北钢管公司
• G.拉森,美国得克萨斯州特克萨卡纳史密斯-布莱尔公司
• D.利比,美国马萨诸塞州韦斯特伍德蔡斯公司
• L.麦金尼,美国得克萨斯州休斯顿沃姆布尔公司
• C.帕顿,美国得克萨斯州休斯顿生命密封公司
• F.兰普顿,美国密歇根州安阿伯特伦顿公司
• R.N.萨蒂亚蒂,美国加利福尼亚州洛杉矶贝克接头公司
• S.瑟普,美国宾夕法尼亚州普鲁士王市阿科玛公司
• B.P.辛普森,美国阿拉巴马州伯明翰美国螺旋焊管公司
• G.辛科维奇,加拿大安大略省巴里宣伟公司
负责本标准评审与批准的AWWA钢管标准委员会,批准期间人员组成如下:
• 小约翰·H.班贝,主席
• 鲍勃·J.卡德,副主席
• 约翰·L.卢卡,秘书
综合利益相关方委员
• S.A.阿尔瑙特(候补),美国得克萨斯州达拉斯斯坦泰克公司
• 小约翰·H.班贝,美国科罗拉多州阿瓦达班贝工程服务公司
• R.J.卡德,美国得克萨斯州休斯顿洛克伍德-安德鲁斯-纽纳姆公司
• R.L.吉布森,美国得克萨斯州沃斯堡弗里兹-尼科尔斯有限公司
• M.D.戈塞特,美国科罗拉多州丹佛HDR公司
• M.B.霍斯利(候补),美国堪萨斯州欧弗兰帕克霍斯利工程有限责任公司
• R.伊萨,美国得克萨斯州麦金尼AECOM公司
• C.H.柯比(候补),美国得克萨斯州休斯顿洛克伍德-安德鲁斯-纽纳姆有限公司
• R.A.库法斯,加拿大不列颠哥伦比亚省萨里挪威腐蚀与检测服务有限公司
• A.S.莫恩(候补),美国得克萨斯州达拉斯弗里兹-尼科尔斯有限公司
• D.L.麦克弗森(候补),美国北卡罗来纳州夏洛特HDR公司
• A.默多克,美国犹他州盐湖城雅各布斯工程公司
• R.奥尔特加,美国得克萨斯州休斯顿奥罗拉技术服务公司
• E.S.拉尔夫(联络人,无投票权),美国科罗拉多州丹佛AWWA标准工程师联络官
• J.R.斯诺,美国科罗拉多州丹佛斯坦泰克公司
• A.M.斯坦顿,美国加利福尼亚州洛杉矶布莱克&维奇公司
• W.R.惠登,美国佛罗里达州温特帕克伍尔珀特公司
生产商委员
• H.R.巴尔达基扬,美国加利福尼亚州格伦代尔顾问
• D.A.德尚,美国科罗拉多州奥罗拉德尚基础设施服务公司
• D.W.邓克,美国加利福尼亚州里亚尔托汤普森管道集团
• B.D.凯尔,美国犹他州盐湖城西北钢管公司
• J.L.卢卡,美国南卡罗来纳州哥伦比亚美国螺旋焊管公司
• R.米尔克(候补),美国北卡罗来纳州罗利西北钢管公司
• L.普林斯卢,美国宾夕法尼亚州伊斯顿唯特利公司
• B.E.里普利(候补),美国南卡罗来纳州列克星敦唯特利公司
• G.F.鲁赫蒂(候补),美国佛罗里达州蓬塔戈尔达顾问
• B.P.辛普森(候补),美国阿拉巴马州伯明翰美国铸铁管公司
• R.吴(候补),美国得克萨斯州大草原城汤普森管道集团
用户委员
• L.亚当斯,美国科罗拉多州丹佛美国垦务局
• G.A.安徒生,美国纽约州小颈市纽约市供水局
• B.程,加拿大不列颠哥伦比亚省本拿比大温哥华地区水务局
• B.方丹,美国加利福尼亚州圣迭戈圣迭戈县水务局
• J.福克斯,美国佛罗里达州克利尔沃特坦帕湾水务局
• J.加西亚(候补),美国加利福尼亚州洛杉矶南加州大都会水区
• S.哈坦,美国得克萨斯州沃斯堡塔兰特地区水务局
• M.洛比克,美国马萨诸塞州斯普林菲尔德斯普林菲尔德给排水委员会
• T.彭,美国加利福尼亚州洛杉矶南加州大都会水区
• G.拉蒙(联络人,无投票权),美国阿肯色州小石城小石城水回收局标准委员会联络官
• V.斯库特尔尼库,美国加利福尼亚州洛杉矶洛杉矶水电局
• J.希奇(候补),美国加利福尼亚州洛杉矶洛杉矶水电局
• M.特尼(候补),美国科罗拉多州丹佛丹佛水务公司
目录
所有AWWA标准均遵循下述通用格式,特定标准可能存在少量格式差异。
章节 | 内容 | 页码 |
前言 | ||
Ⅰ | 引言 | ⅰ |
Ⅰ.A | 背景 | ⅰ |
Ⅰ.B | 发展历程 | ⅰ |
Ⅰ.C | 标准采纳 | ⅰ |
Ⅱ | 特殊问题 | ⅱ |
Ⅲ | 本标准的使用 | ⅲ |
Ⅲ.A | 采购方可选条款与替代方案 | ⅲ |
Ⅲ.B | 标准的修改 | ⅲ |
Ⅳ | 主要修订内容 | ⅲ |
Ⅴ | 意见反馈 | ⅴ |
标准正文 | ||
1 | 总则 | 1 |
1.1 | 范围 | 2 |
1.2 | 目的 | 2 |
1.3 | 适用范围 | 2 |
2 | 规范性引用文件 | 3 |
3 | 术语和定义 | 4 |
4 | 技术要求 | 2 |
4.1 | 设备 | 5 |
4.2 | 材料与工艺 | 5 |
4.3 | 环氧体系 | 5 |
4.4 | 表面处理 | 5 |
4.5 | 环氧涂覆 | 6 |
4.6 | 管件的涂料与内衬涂覆 | 7 |
4.7 | 环氧层修复 | 7 |
4.8 | 现场焊接接头 | 8 |
4.9 | 现场施工规程 | 8 |
5 | 验证 | 9 |
5.1 | 环氧材料预认证 | 9 |
5.2 | 环氧体系预认证要求 | 9 |
5.3 | 质量保证与记录 | 11 |
5.4 | 采购方的检验与测试 | 12 |
5.5 | 已涂覆环氧体系的质量控制要求 | 12 |
5.6 | 拒收 | 14 |
6 | 交付 | 15 |
6.1 | 标识 | 15 |
6.2 | 包装与储存 | 15 |
表格
表1 环氧体系预认证要求 10
表2 已涂覆环氧体系的质量控制要求 11
前言
本前言仅为说明性内容,不构成ANSI/AWWA C210标准的正式条款。
Ⅰ 引言
Ⅰ.A 背景
本标准旨在为输水钢管内外表面液体环氧涂料的使用提供规范指引。为满足日益严格的环境与健康相关法规要求,并结合技术进步对施工规程进行优化,本标准历经多次修订。
Ⅰ.B 发展历程
ANSI/AWWA C210首版于1978年5月获批发布,标准名称为《输水钢管内外表面用煤焦油环氧涂层体系》;第二版、第三版分别于1984年6月10日、1992年6月18日获批,发布名称变更为《输水钢管内外表面用液体环氧涂层体系》;第四版于1997年6月15日经AWWA董事会批准,后续版本分别于2003年1月19日、2007年6月24日、2015年6月7日获批;本版本于2024年1月11日获批。
Ⅰ.C 标准采纳
1985年5月,美国环境保护署(USEPA)与美国国 家卫生基金会(NSF International)牵头的联合体签订合作协议,旨在制定自愿性第三方共识标准,以及饮用水直接和间接添加剂的认证体系。该初始联合体的其他成员包括水研究基金会(前身为AwwaRF)、州卫生与环境管理者联合会(COSHEM),AWWA与州饮用水管理者协会(ASDWA)后续加入。
在美国,与饮用水接触或用于饮用水系统的产品,其监管权限归属于各州,地方机构可制定严于州级要求的规定。州及地方机构可参考各类依据,评估产品及产品中饮用水添加剂的健康影响,包括:
1. 州或地方机构的专项政策;
2. NSF主导制定的四项标准:NSF/ANSI/CANS 60《饮用水处理化学品-健康效应》、NSF/ANSI/CAN 61《饮用水系统组件-健康效应》、NSF/ANSI/CAN 372《饮用水系统组件-铅含量》、NSF/ANSI/CAN 600《饮用水中化学品的健康效应评估与准则》;
3. 其他参考依据,包括AWWA标准、食品化学品法典、水化学品法典,以及州或地方机构认定适用的其他标准。
多家认证机构可依据NSF/ANSI/CAN 61开展产品认证工作,各州及地方机构有权在其管辖范围内认可或授权认证机构,不同辖区对认证机构的资质认可要求存在差异。
NSF/ANSI/CAN 600(原作为附录A收录于NSF/ANSI/CAN 60和61中,名称为《毒理学评审与评估规程》)未对USEPA未制定最终最大污染物限值(MCL)的物质规定污染物最大允许水平(MAL)。非管控污染物的MAL值,基于毒性测试指南(非致癌物)和风险表征方法(致癌物)确定。不同认证机构执行NSF/ANSI/CAN 600规程的具体方式可能存在差异。
ANSI/AWWA C210未对添加剂要求作出规定。因此,本标准使用者应咨询辖区内相应的州或地方主管部门,以实现以下目的:
1. 明确添加剂相关要求,包括适用标准;
2. 确认为饮用水接触或饮用水处理产品提供认证的机构的认证有效性;
3. 获取产品认证的最 新信息。
Ⅱ 特殊问题
本标准为供水行业输水钢管用液体环氧涂料的选型与评估提供指引,并规定了涂料和内衬的最 低要求。
提醒本标准使用者:对于输送颗粒物含量高于常规水平、或运行流速高于常规值的管道,应考虑增加内衬厚度。输送高颗粒物含量、高流速河湖原水的压力管道即为典型适用场景。成品涂层的厚度要求应由采购方明确,且指定厚度不得超过涂料制造商推荐的最大值。
已处理钢材表面的可溶性盐及其他无机污染物,已被证实会影响涂层的使用性能。目前,涂层与内衬行业的技术机构正在评估此类污染物的检测方法与定量方法。
若预计涂覆后的管道将进行长期地上存放,应考虑涂层抗紫外线降解及其他大气、环境条件影响的能力。采购方应就具体使用条件与限制咨询制造商。
本标准未规定特殊工况下所需的材料与施工规程,包括部分海底管线、套管、穿越河流管线、岩石区管线施工等场景。
Ⅲ 本标准的使用
AWWA标准使用者有责任确认标准所述产品适用于其拟定的特定应用场景。
Ⅲ.A 采购方可选条款与替代方案
采购方应明确以下事项:
1. 采用的标准,即最 新修订版ANSI/AWWA C210《输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬》;
2. 联邦、州、省、地区及地方相关要求与法规的具体内容(第4.2节);
3. 非饮用水应用场景,是否要求符合NSF/ANSI/CAN 61《饮用水系统组件-健康效应》(第4.2.1节);
4. 空气吹扫的替代方案(第4.4.4节);
5. 现场焊接的预留段要求(第4.5.2节);
6. 非环氧类现场接头涂层的相关要求(第4.5.3节);
7. 内衬或涂层的干膜厚度(DFT)最小值与最大值(第4.5.7节);
8. 特殊连接件与附属设施的涂层要求(第4.6节);
9. 环氧材料预认证要求(第5.1节);
10. 质量保证记录要求(第5.3节);
11. 材料检验与拒收的相关要求(第5.4节、第5.5节、第5.6节);
12. 超过10%面积的外观瑕疵处理要求(第5.5.2节);
13. 涂层附着力测试要求(第5.5.6节);
14. 合规声明书要求(如需)(第6.3节)。
Ⅲ.B 标准的修改
对本标准的条款、定义或术语作出的任何修改,均需由采购方以书面形式明确。
Ⅳ 主要修订内容
本版本对标准作出的主要修订包括:
1. 更新了前言中第Ⅰ.C节「标准采纳」内容,采用标准委员会最 新规范文本,新增对NSF/ANSI/CAN 372和NSF/ANSI/CAN 600的引用;
2. 新增第1.1.4节,规定本标准在碳钢以外基材上的使用要求;
3. 更新了第2章「规范性引用文件」;
4. 第3章「术语和定义」中,新增「涂覆施工方」和「废水」的定义;
5. 更新了第4.2.1节「材料」内容,采用标准委员会最 新规范文本,新增废水应用场景相关条款,明确该类严苛工况可能需要额外的附加要求;
6. 更新了第4.2.2节「认证」内容,新增对NSF/ANSI/CAN 600的引用;
7. 新增第4.2.4节「人员」,与其他相关标准保持一致;
8. 对第4.4节「表面处理」和第4.6节「管件的涂料与内衬涂覆」进行更新,在适用位置统一了文本表述与标题设置;
9. 第4.5.4节「非焊接现场接头的管端处理」新增相关内容,明确垫片接头使用时的注意事项;
10. 第4.5.7节「环氧层厚度」新增饮用水应用相关条款,表2中最大干膜厚度项也新增对第4.5.7节的引用;
11. 更新了第4.6.4节「螺纹连接件的涂覆」内容,允许螺纹部位采用环氧以外的其他涂层;
12. 修订了第4.9节「现场施工规程」,与其他钢管涂层和内衬标准保持一致,避免与AWWA C604标准内容重复;
13. 修订了第5.2.2节「阴极剥离」,新增试样最小干膜厚度要求;
14. 表1中预认证测试新增附着力测试项目,同时新增第5.2.4节「附着力」规定测试方法;
15. 表1中预认证测试的介电强度要求从250V/密耳提升至400V/密耳;
16. 预认证要求新增吸水率项目,新增第5.2.5节作出规定,并在表1中新增对应指标;
17. 预认证要求新增水蒸气透过率项目,新增第5.2.6节作出规定,并在表1中新增对应指标;
18. 表2中质量控制测试的最小附着力要求从800psi提升至1000psi;
19. 第5.3节新增明确表述,说明该章节引用的是第5.5节「已涂覆环氧体系的质量控制要求」中的质量控制(QC)测试项目;
20. 第5.5.2节「环氧层外观」新增相关内容,区分外观瑕疵与缺陷的判定;
21. 修订了第5.5.4节「总干膜厚度」,测试要求修改为符合SSPC-PA 2 2级,与2020年12月附录修订内容保持一致;
22. 修改了第5.5.5节「电连续性检测」,引用标准从SP0188替换为SP0274;
23. 重写并更新了第5.5.6节「钢材表面附着力」,引用ASTM D4541规程2,以及Ⅳ型或Ⅴ型自动测试仪器;
24. 修订并扩充了第5.5.6.4节「测试频率」内容;
25. 更新了第6.2.1节「包装」与第6.2.2节「运输、装卸与储存」,与其他钢管涂层和内衬标准的文本表述保持一致;
26. 修改了第6.3节内容,要求合规声明书需同时由制造商和涂覆施工方出具。
Ⅴ 意见反馈
如您对本标准有任何意见或疑问,可致电AWWA工程与技术服务部303.794.7711;致信至美国科罗拉多州丹佛市西昆西大街6666号,邮编80235-3098;或发送邮件至standards@awwa.org。
ANSI/AWWA C210-24 标准正文
(ANSI/AWWA C210-15 修订版)
美国自来水厂协会
致力于全球最珍贵的水资源
AWWA标准 输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬
第1章 总则
1.1 范围
本标准规定了供水行业地下或水下敷设、常规施工条件下的输水钢管、异型管、焊接接头、连接件及管件,在工厂和现场涂覆的液体环氧涂料与内衬的材料及施工要求。
1.1.1 本标准未涵盖的工况
本标准所述涂层体系不适用于涂层或内衬体系涂覆完成后需进行弯折的管道。
1.1.2 涂层与内衬体系
涂层与内衬体系可采用以下三种类型中的任意一种:
(1) 双组分化学固化环氧底漆,配套一道或多道不同配方的双组分化学固化环氧面漆;
(2) 两道及以上同配方的双组分化学固化环氧涂层,其中第 一道视为底漆;
(3) 单道双组分化学固化环氧涂层。
1.1.3 最高使用温度
AWWA钢管涂层与内衬标准基于饮用水最高使用温度制定,具体使用条件与限制应咨询环氧制造商。
1.1.4 其他基材
当本标准被引用适用于碳钢以外的其他基材时,本标准所列的表面处理方法、施工方法及性能数据可能不适用,应咨询涂层制造商。
1.2 目的
本标准旨在规定输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬的最 低要求,包括材料、施工、检验、测试、性能要求、包装及储存要求。
1.3 适用范围
本标准可在输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬的相关技术文件中引用。仅当本文件被明确引用时,本标准条款方生效,且仅适用于输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬。
第2章 规范性引用文件
本标准引用了以下文件,其最 新版本在本标准规定范围内构成本标准的组成部分。当出现条款冲突时,以本标准要求为准。
• ANSI/AWWA C205 《公称直径4in(100mm)及以上输水钢管用工厂涂覆水泥砂浆防护内衬与涂层》
• ANSI/AWWA C209 《输水钢管及管件用胶带涂层》
• ANSI/AWWA C214 《输水钢管用机械涂覆聚烯烃胶带涂层》
• ANSI/AWWA C215 《输水钢管用挤塑聚烯烃涂层》
• ANSI/AWWA C216 《输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂层》
• ANSI/AWWA C217 《输水钢管及管件用微晶蜡与矿脂胶带涂层》
• ANSI/AWWA C225 《输水钢管用熔结聚烯烃涂层》
• ANSI/AWWA C229 《输水钢管及管件用熔结聚乙烯涂层》
• ANSI/AWWA C232 《输水钢管及管件用粘弹体涂层》
• ANSI/AWWA C604 《公称直径4in(100mm)及以上埋地输水钢管安装规范》
• ASTM D149 《商用电源频率下固体电绝缘材料击穿电压和介电强度的标准试验方法》
• ASTM D4417 《喷砂清理钢材表面轮廓现场测量的标准试验方法》
• ASTM D4541 《用便携式附着力测试仪测定涂层拉脱强度的标准试验方法》
• ASTM D5402 《溶剂擦拭法评定有机涂层耐溶剂性的标准实施规程》
• ASTM G8 《管道涂层抗阴极剥离性的标准试验方法》
• NACE SP0274 《管道涂层高压电检测规范》
• NSF/ANSI/CAN 61 《饮用水系统组件-健康效应》
• NSF/ANSI/CAN 600 《饮用水中化学品的健康效应评估与准则》
• SSPC-PA 2 《干涂层厚度要求符合性评定规程》
• SSPC-PA 10 《工业涂装项目安全与健康要求指南》
• SSPC-SP 1 《溶剂清洗》
• SSPC-SP 10/NACE No.2 《近白级喷砂清理》
第3章 术语和定义
本标准适用以下术语定义:
1. 涂覆施工方:实施涂层和/或内衬涂覆作业的责任主体。
2. 施工单位:负责管道敷设或安装的作业与材料供应的责任主体。
3. 制造商:负责材料或产品的制造、加工或生产的责任主体。
4. 饮用水:可安全、合格地用于饮用和烹饪的水。
5. 采购方:采购待实施的任何材料或作业的个人、公司或机构。
6. 再生水:经处理后可实现有益回用的废水。
7. 供应商:提供材料或服务的责任主体,供应商可为制造商,也可非制造商。
8. 废水:住宅、商业建筑、工业厂房、公共机构排出的液体和水载废弃物的混合体,以及可能混入的地下水、地表水和雨水。
第4章 技术要求
4.1 设备
涂覆施工方用于表面处理和环氧涂覆的设备,其设计、制造与工况应能满足本标准规定的施工规程要求,并达到本标准及环氧制造商推荐的性能指标。
4.2 材料与工艺
4.2.1 材料
供应的材料应符合本标准规定,同时满足《安全饮用水法案》,以及联邦、州、省、地区或其他主管部门针对饮用水、废水和再生水系统发布的适用法规要求。废水应用场景可能需要额外的环氧测试、认证,或更高的最小干膜厚度(DFT)以保证使用适用性,此类要求不在本标准范围内。不符合本标准要求的材料或工艺,在最终验收前的任何阶段均可被拒收。
4.2.2 认证
当有合规性要求时,与饮用水接触的材料应通过NSF/ANSI/CAN 61认证,且满足NSF/ANSI/CAN 600的健康效应要求。
4.2.3 安全
应采取必要的防护措施,保护人员与财产免受坠落、危险化学品、火灾、爆炸及其他危险引发的事故伤害。施工过程应遵循SSPC-PA 10规定的方法与规范,同时符合联邦、省/州及地方现行适用法规的要求。
4.2.4 人员
涂层或内衬体系的全部涂覆作业,应由经过指定涂层/内衬体系施工培训的人员完成。
4.3 环氧体系
4.3.1 液体环氧
本标准所用液体环氧应为化学固化型液体材料,固化剂可采用胺类、胺加成物、酚醛胺、聚酰胺或其他环氧固化剂;环氧体系可采用煤焦油、酚醛树脂或其他改性剂进行改性。底漆与面漆所用材料应来自同一制造商。
4.3.1.1 保质期
各组分应按照制造商推荐条件,储存在未开封的原包装容器内。材料不得出现不稳定现象,或出现无法轻松、完全重新分散为均匀光滑稠度的沉降。各组分应按要求充分混合并涂覆,保证干燥与固化性能达标。超过制造商规定保质期的储存材料严禁使用。
4.3.2 认证要求
实验室涂覆的环氧体系固化膜最 低性能要求见第5.2节。
4.3.3 涂覆管道检测试验
工厂或现场涂覆的环氧体系检测试验要求见第5.5节。
4.4 表面处理
4.4.1 表面缺陷
毛刺、划痕、焊接飞溅等表面缺陷,应通过锉削、打磨等方式清除,或采取其他修正措施,避免涂覆后的涂层和内衬出现针孔。
4.4.2 溶剂清洗
磨料喷砂清理前,应对待涂覆表面进行检查,必要时按照SSPC-SP 1进行清洗。清洗所用溶剂不得在表面残留。
4.4.3 清理方法
应采用干磨料喷砂清理工艺对表面进行处理。若制造商推荐更高等级的表面处理,或涂层为满足第4.3节要求需要更高处理等级,应达到对应等级的表面处理要求。
4.4.3.1 干磨料喷砂清理
采用干磨料喷砂清理时,表面处理等级最 低应达到SSPC-SP 10/NACE No.2要求。喷砂轮廓应呈棱角状,深度应符合制造商推荐值;若制造商未作规定,轮廓深度应控制在2.0~4.0密耳(50~100微米),按照ASTM D4417规定方法测量。
4.4.3.2 额外清理注意事项
清理作业应在金属温度高于露点3℃(5°F)以上时进行。设备可做接地处理,减少静电吸附粉尘。可采用预热方式去除表面水分。
4.4.3.3 与原有涂层的搭接
当与原有已涂覆区域搭接时,应遵循环氧制造商的作业指导。
4.4.4 空气吹扫
应采用无污染物的压缩空气,以不损伤清洁表面、其他已清洁管道及待涂覆管道的方式,吹扫管道已处理基材表面的粉尘、磨料及其他异物。经采购方确认,可采用真空清洁或其他方法替代压缩空气吹扫。
4.4.5 防潮与防污染
清理后的管道表面应防止结露、受潮、雨淋、霜冻、积雪及其他污染。若出现闪锈或其他污染,应在涂层/内衬涂覆前采取相应处理措施,使管道表面恢复至第4.4.3.1节规定的原始表面处理等级。
4.5 环氧涂覆
4.5.1 材料配制
材料配制应遵循制造商的推荐要求。
4.5.2 现场焊接预留段
当管段采用现场焊接连接时,管段两端的内外表面应预留无内衬、无涂层的区域,预留段宽度应由采购方明确,以保证现场接头焊接作业不损伤内衬与涂层(第4.6.1节)。如需额外的预留距离指导,应咨询涂层制造商。
4.5.3 环氧涂覆/内衬管道预留段的涂层与内衬选型
外部现场接头应采用本标准所述产品及施工方法,或ANSI/AWWA C209、ANSI/AWWA C216、ANSI/AWWA C217、ANSI/AWWA C232标准规定的产品及方法进行涂覆。环氧内衬管道的内部现场接头,应采用本标准所述产品及施工方法进行内衬施工。
4.5.4 非焊接现场接头的管端处理
当采用垫片接头或机械接头连接管段,且垫片密封区域要求涂覆环氧时,应严格控制垫片密封位的环氧厚度,使其符合垫片接头或机械接头制造商规定的范围。应咨询接头、管道及涂层/内衬制造商,确认该区域的涂层/内衬厚度限制,以保证垫片正常发挥密封性能,实现防水连接。除非采购方另有规定,垫片密封位的环氧厚度可低于管道其余部位的规定最小值,但不得低于接头或管道制造商推荐的厚度最小值。若采购方指定钢管采用橡胶垫片接头、符合本标准要求的液体环氧内衬,以及其他材料的管道外涂层(如ANSI/AWWA C205、ANSI/AWWA C214、ANSI/AWWA C215、ANSI/AWWA C225、ANSI/AWWA C229所述材料),液体环氧体系可延伸至管端外周,覆盖从管端至橡胶垫片密封点以外的管道外表面。
4.5.5 施工温度
涂覆作业应在金属温度高于露点3℃(5°F)以上时进行。混合后的环氧材料温度不得低于10℃(50°F),涂覆过程中的管道温度应符合环氧制造商的推荐值。可通过环氧预热、管道在线加热器加热、管道/管件/连接件/附属设施预热,以及除湿设备辅助施工,加热方式应符合环氧制造商的推荐要求。
4.5.6 环氧体系涂覆
环氧体系应按照制造商推荐要求进行涂覆,优先采用无气喷涂或离心旋涂工艺;经采购方许可,可采用刷涂或辊涂工艺。若采用多道涂覆,第二道涂层的涂覆应在制造商推荐的时间间隔、表面条件及温度范围内完成。若超出道间间隔时间,应向环氧制造商获取修复规程,并遵循其推荐要求施工。
4.5.7 环氧层厚度
干膜厚度最小值应符合第5.5.4节及表2规定,每道涂层与内衬的干膜厚度最大值应符合制造商推荐值。适用情况下,第4.2.2节要求的认证可能进一步限制总干膜厚度的最大值。
4.5.8 固化
应咨询环氧制造商,确认正确的固化时间与方法。涂覆完成后,应按照第5.5.3节规定对环氧层进行固化测试。
4.6 管件的涂料与内衬涂覆
4.6.1 总则
本节规定了钢管管件用液体环氧的涂覆要求。
4.6.2 表面处理
待涂覆管件表面应按照第4.4节规定进行处理。仅当采购方提出要求时,方可对螺栓进行喷砂处理。
4.6.3 环氧涂覆
环氧涂覆应符合第4.5节规定。
4.6.4 螺纹连接件的涂覆
出厂前,需在现场进行装配和操作的螺纹连接件及附属设施应保持未涂覆状态,仅在螺纹部位涂刷防锈剂或可剥离防护涂层。现场最终装配完成后,应彻底清除防锈剂,外露螺纹应按照第4.5节规定涂覆环氧,采购方另有规定的除外。
4.6.5 环氧层修复
环氧层修复应符合第4.7节规定。
4.7 环氧层修复
4.7.1 缺陷环氧层
涂层或内衬的修复应遵循以下各款规定。
4.7.1.1 表面处理
管道上需进行环氧修复的可及区域,应采用采购方认可的表面打磨机或其他方式清理,去除杂物与受损环氧层;相邻完好环氧层应通过打磨、砂磨或采购方批准的其他方式进行羽状边处理。堆积的杂物应通过真空吸尘、无污染物压缩空气吹扫或干净抹布擦拭清除。
4.7.1.2 作业可达性
小口径管道内表面等涂层修复不可达的区域,应按照第4.4节和第4.5节规定重新处理并涂覆。
4.7.1.3 环氧涂覆
环氧体系应按照第4.5节规定的规程,涂覆于处理后的待修复区域。
4.7.1.4 修复检验
修复部位应按照第5.5节规定进行检验。工厂出厂的环氧涂覆与内衬管道,应无针孔、无缺陷。
4.8 现场焊接接头
4.8.1 环氧涂覆
当采购方指定现场接头采用环氧涂覆时,焊接接头的环氧体系涂覆应遵循制造商的推荐要求。
4.8.1.1 表面处理
焊接接头应进行清理,确保所有表面无泥浆、油污、油脂、焊剂、焊接飞溅及其他外来污染物。清理后的焊接接头金属表面,应按照第4.4节规定进行处理;相邻的液体环氧层应通过打磨进行羽状边处理,打磨宽度不小于25mm(1in)。
4.9 现场施工规程
本材料涂覆管道的装卸、运输、储存与安装,应遵循AWWA C604规定的方法与规范。
第5章 验证
5.1 环氧材料预认证
环氧材料的预认证应提供制造商出具的环氧材料认证测试报告,或按采购方指定采用以下任一方式:(1) 由独立实验室对提交的环氧材料样品进行测试;(2) 其他指定的认可方式。
5.2 环氧体系预认证要求
5.2.1 浸泡试验
按照第4.4节和第4.5节规定,制备尺寸为50mm×150mm×6mm(2in×6in×1/4in)的涂覆固化钢板试样,试样未涂覆面与边缘采用热蜡或其他耐蚀材料密封。准备合适的容器,分别注入深度100mm(4in)的去离子水、1wt%硫酸溶液、1wt%氢氧化钠溶液。将试样放入容器中,确保同时接触液体与气相部分;同一容器内放置多个试样时,试样间距应不小于25mm(1in)。容器加盖但不密封,在24℃±1℃(75°F±2°F)环境下静置30天,期间保持液位符合要求。试验结束后取出试样,冲洗干净并干燥24小时,若环氧层出现起泡、剥落或脱粘,即判定为试验不合格。
5.2.2 阴极剥离
涂层体系的抗阴极剥离性应按照ASTM G8规定进行测试,试验周期30天。试样为实验室涂覆钢板,最小尺寸100mm×150mm×6mm(4in×6in×0.25in),按照第4.4节和第4.5节规定制备、涂覆并固化,干膜厚度控制在400~500微米(16~20密耳)。每个试样制作一个直径6.35mm(0.25in)的人工针孔。从初始针孔边缘沿每个径向切口测量剥离距离,取平均值作为单个试样的测试结果。测试应采用3个平行试样,结果取平均值,平均值超出表1规定限值即判定为不符合要求。
5.2.3 介电强度
环氧层的介电强度应按照ASTM D149规定(测试厚度16密耳)进行测试,平均值低于表1规定限值即判定为不符合要求。
5.2.4 附着力
环氧层与钢材的附着力应按照本条款修订后的ASTM D4541规定测试。试样为实验室涂覆钢板,最小尺寸100mm×150mm×6mm(4in×6in×0.25in),按照第4.4节和第4.5节规定制备。附着力测试应遵循ASTM D4541规程1,采用标准附录中规定的Ⅳ型或Ⅴ型自动测试仪器。测试用锭子尺寸应保证环氧层的预期附着力值处于仪器测试量程的中间区间。锭子与环氧层的粘接可采用双组分环氧胶或快干氰基丙烯酸酯胶。测试仪器的拉伸速率应为100psi/s。每个试样至少进行3次拉拔测试,单次测试结果均应满足表1要求。
5.2.5 吸水率
涂层体系的吸水率应按照ASTM D570规定的长期浸泡法测试,试样涂层厚度与表2规定的最小涂层厚度偏差应控制在±20%以内。测试应采用3个平行试样,结果取平均值,平均值超出表1规定限值即判定为不符合要求。
5.2.6 水蒸气透过率
涂层体系的水蒸气透过率应按照ASTM E96规定的BW程序测试,试样涂层厚度与表2规定的最小涂层厚度偏差应控制在±20%以内。测试应采用3个平行试样,结果取平均值,平均值超出表1规定限值即判定为不符合要求。
表1 环氧体系预认证要求
性能项目 | 指标要求 | 测试方法 |
浸泡与气相试验(30天) | 第5.2.1节 | |
a.去离子水 | 合格 | - |
b.1wt%硫酸 | 合格 | - |
c.1wt%氢氧化钠 | 合格 | - |
阴极剥离 | 最大值10mm(0.39in) | 第5.2.2节 |
介电强度 | 最小值400V/密耳(16kV/mm) | 第5.2.3节 |
附着力 | 最小值1500psi(10.3MPa) | 第5.2.4节 |
吸水率 | 最大值2% | 第5.2.5节 |
水蒸气透过率 | 最大值0.08g/(h·m²) | 第5.2.6节 |
5.3 质量保证与记录
涂覆施工方和/或施工单位应建立质量保证体系,确保第5.5节规定的质量控制措施得到执行并形成记录。采购方提出要求时,应提供完整的检验与测试记录。
5.4 采购方的检验与测试
5.4.1 检验
采购方可对本标准规定的环氧材料涂覆全流程(从表面处理至涂覆完成)进行检验,该检验不免除涂覆施工方和/或施工单位提供符合本标准要求的材料与作业的责任。
5.4.2 采购方准入权
采购方可进入本标准规定作业实施的所有相关区域。
5.4.3 采购方配套设施
采购方与施工单位约定条件下,应为采购方提供检验、测试及信息收集所需的设施与场地。
5.5 已涂覆环氧体系的质量控制要求
5.5.1 涂层与内衬测试
环氧涂层与内衬的质量控制测试与检验应独立实施、独立评定,涂层体系与内衬体系的不合格判定相互独立,互不适用。
5.5.2 环氧层外观
应对涂覆后的管道、管件进行目视检查,环氧层表面应整体光滑。流挂、凹坑、划痕、流痕、过喷、橘皮等外观瑕疵,若覆盖面积不超过单根管道或单个管件涂覆表面的10%,不视为修复或拒收的依据;超过10%的外观瑕疵,需经采购方批准后方可验收。环氧层不得出现起泡、开裂、鼓包、分层及其他可见缺陷,不得存在未固化、发粘区域。非外观类缺陷应识别并按照第4.7节规定进行修复。
5.5.3 固化度
应咨询环氧制造商确认正确的固化时间与方法,固化测试应按照ASTM D5402规定的溶剂擦拭规程执行。未按照制造商说明完成固化的环氧体系,应予以拒收。
5.5.4 总干膜厚度
总干膜厚度应按照SSPC-PA 2 2级规定进行测试,总干膜厚度低于表2规定值,即判定为涂层/内衬不符合要求。单道涂层的最大总干膜厚度由制造商推荐值确定,适用情况下,第4.2.2节要求的认证可能进一步限制总干膜厚度的最大值。小口径管道内径的总干膜厚度,应在合理可及范围内进行测试。管端厚度限制见第4.5.4节。
5.5.5 电连续性检测
电连续性检测应在环氧层达到制造商推荐的「可搬运固化状态」后、安装前,按照NACE SP0274规定执行。电压计算公式适用于符合本标准要求的所有涂层厚度,即使厚度低于NACE SP0274规定的20密耳最小值。计算涂层修复区域的检测电压时,仅考虑直接涂覆于裸露钢材基材上的修复涂层/内衬厚度。检测仪检出的所有针孔均应标记,并按照第4.7节规定对对应区域进行修复。
5.5.6 钢材表面附着力
附着力测试为破坏性测试,用于验证涂覆施工规程的符合性。附着力测试应遵循ASTM D4541规程2,采用标准附录中规定的Ⅳ型或Ⅴ型自动测试仪器。若受表面可达性或形状限制,无法按照ASTM D4541进行测试,可采用与工件同步喷砂、同步涂覆的代表性试板进行测试。
5.5.6.1 测试设置
测试用锭子尺寸应保证环氧层的预期附着力值处于仪器测试量程的中间区间。锭子与环氧层的粘接可采用双组分环氧胶或快干氰基丙烯酸酯胶。测试仪器的拉伸速率应为100psi/s(690kPa/s)。
附着力测试应在环氧层固化至少24小时后进行。若涂覆后24小时内完成测试,且测试结果符合本标准规定值,可判定试样满足附着力要求;若24小时内测试结果未达规定值,应在固化满24小时后重新测试。
5.5.6.2 附着力测试规程
附着力测试应在基材温度18℃(65°F)~29℃(85°F)范围内,在测试管道的随机选定位置进行。条件允许时,锭子测试位置应避免阳光直射。
若测试温度超出上述范围,且测试结果符合本标准规定值,可判定试样满足附着力要求;若测试结果未达规定值,应将涂覆管道温度调节至18℃(65°F)~29℃(85°F)区间后重新测试。
5.5.6.3 拒收规则
单次附着力拉拔测试值等于或高于表2规定值,即可判定附着力合格。若测试值低于规定值且为胶粘剂失效,应重新测试。
若首 次测试附着力不合格,应在初始测试点150mm(6in)半径范围内额外进行3次测试,3次测试结果均应等于或高于表2规定值。若测试值低于规定值且为胶粘剂失效,判定测试无效,应重新测试。若额外测试中任意一次结果低于规定值,即判定被测涂层/内衬附着力测试不合格。
出现附着力测试不合格时,应对不合格管道前后连续涂覆的管道进行同批次测试,直至获得合格结果。附着力测试不合格所代表的批次涂层与内衬,应全部清除并重新涂覆。
5.5.6.4 测试频率
5.5.6.4.1 自动化生产线工厂涂覆的管道涂层与内衬(喷砂清理与涂覆均为自动化生产流程):为验证施工规程符合性,每个生产班次随机抽取2根涂覆管道进行测试,分别在班次开始和班次过半时各抽取1根。
5.5.6.4.2 其他所有人工喷砂清理和/或人工涂覆的施工场景:每个施工班组,应在首件和末件涂覆的管道、管件或异型管上各完成一次附着力测试;当施工规程发生变更时(如人员、表面处理、施工工艺调整),应额外进行测试。
5.5.6.5 附着力测试区域修复
附着力测试后的测试区域,应按照第4.7节规定进行修复。
表2 已涂覆环氧体系的质量控制要求
性能项目 | 指标要求 | 测试方法 |
最小值 | 最大值 | |
外观 | - | - |
固化度 | - | - |
干膜厚度 | 16密耳(400μm) | 见第4.5.7节 |
电连续性检测 | 无针孔 | - |
附着力(ASTM D4541) | 1000psi(6.9MPa) | - |
5.6 拒收
5.6.1 表面处理
若管道或管件的表面状态不符合第4.4节要求,采购方可予以拒收。因清理不达标被拒收的管道或管件,应重新进行表面清理。
5.6.2 环氧材料
若环氧材料的任意样品不符合本标准要求,该样品所代表的批次环氧材料应全部拒收。
5.6.3 环氧涂覆
环氧涂覆作业应由经过环氧涂覆培训的人员完成。若任何阶段确认环氧涂覆施工不符合本标准规程,受影响的管道与管件的环氧层应予以拒收。
5.6.4 涂覆后管道与管件
不符合本标准要求的涂覆管道与管件,应进行修复或拒收。
第6章 交付
6.1 标识
材料容器应清晰标注制造商名称、材料类型、批次/批号、生产日期、储存条件、保质期和/或有效期,以及联邦、州/省相关法规要求的其他信息。
6.2 包装与储存
6.2.1 包装
依据本标准采购或使用的材料,其包装应能保证材料完好、安全送达目的地。
6.2.2 运输、装卸与储存
材料的运输、装卸与储存,应遵循涂层与内衬制造商的推荐要求,同时符合联邦、州/省、地区及其他主管部门现行适用法规的要求。材料应做好环境防护,储存区域的温度应控制在制造商推荐的范围内。
6.3 合规声明书
6.3.1 材料合规声明书
采购方可要求制造商出具合规声明书,证明所供应的材料与作业符合本标准的适用要求。
6.3.2 施工合规声明书
采购方可要求涂覆施工方出具合规声明书,证明所实施的作业符合本标准的所有适用要求。
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