ANSI/AWWA C214-20 修订版)
美国自来水厂协会标准
输水钢管机械施工聚烯烃胶带涂层
生效日期:2024年12月1日
首版于1983年1月30日经协会董事会批准发布
本版本于2024年6月8日获批
2024年6月25日经美国国 家标准协会(ANSI)批准
美国自来水厂协会
自1881年起制定ANSI标准
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:纽约州纽约市美洲大道1180号10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
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美国印刷
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印刷版ISBN-13:978-1-64717-209-1
电子版ISBN-13:978-1-61300-734-1
数字对象标识符(DOI):http://dx.doi.org/10.12999/AWWA.C214.24
委员会人员信息
修订本标准的AWWA C214输水钢管制造商技术咨询委员会(SWPMTAC)工作组,修订期间人员组成如下:
• 辛迪·帕顿,主席
• 山姆·托马斯,副主席
• D.安布罗西奥,美国得克萨斯州休斯顿保利防护产品公司
• J.贝尔奇,美国康涅狄格州桑迪胡克生命密封工业公司
• G.达维坚科,美国得克萨斯州萨吉诺西北钢管公司
• D.德尚,美国科罗拉多州奥罗拉德尚基础设施服务公司
• A.弗莱彻,澳大利亚墨尔本Steel Mains私人有限公司
• B.D.凯尔,美国犹他州南乔丹西北钢管公司
• D.利比,美国马萨诸塞州韦斯特伍德蔡斯公司
• R.米尔克,美国北卡罗来纳州罗利西北钢管公司
• C.帕顿,美国得克萨斯州斯普林生命密封工业公司
• F.兰普顿,美国密歇根州安阿伯特伦顿公司
• B.P.辛普森,美国阿拉巴马州伯明翰美国铸铁钢管公司
• S.托马斯,美国新罕布什尔州佩勒姆利伯蒂涂层公司
• E.威尔斯,美国得克萨斯州休斯顿安科尔产品与服务公司
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),美国得克萨斯州普莱诺斯坦泰克公司
• 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,美国佐治亚州斯威尼洛克伍德-安德鲁斯-纽纳姆有限公司
• 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阿伯茨福德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,美国犹他州霍拉迪雅各布斯工程公司
• 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(联络员,无表决权),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,美国佛罗里达州奥兰多伍尔珀特公司
生产商委员
• H.H.巴尔达基扬,美国加利福尼亚州格伦代尔顾问
• D.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钢管公司
• 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),美国加利福尼亚州拉韦恩南加州大都会水区
• 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,美国马萨诸塞州阿加瓦姆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.雷蒙(联络员,无表决权),美国阿肯色州小石城小石城水回收管理局标准委员会联络员
• 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.谢(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 | ⅳ | |
Ⅰ | 引言 | ⅹ |
Ⅰ.A | 背景 | ⅹ |
Ⅰ.B | 发展历程 | ⅹ |
Ⅱ | 特殊问题 | ⅸ |
Ⅱ.A | 产品应用咨询信息 | ⅸ |
Ⅲ | 本标准的使用 | ⅹ |
Ⅲ.A | 采购方可选条款与替代方案 | ⅹ |
Ⅲ.B | 标准的修改 | ⅹ |
Ⅳ | 主要修订内容 | ⅺ |
Ⅴ | 意见反馈 | ⅺ |
标准正文 | ||
1 | 总则 | 1 |
1.1 | 范围 | 1 |
1.2 | 目的 | 2 |
1.3 | 适用范围 | 2 |
1.4 | 其他基材 | 2 |
2 | 规范性引用文件 | 2 |
3 | 术语和定义 | 3 |
4 | 技术要求 | 4 |
4.1 | 设备 | 4 |
4.2 | 材料与工艺 | 4 |
4.3 | 涂层体系 | 4 |
4.4 | 表面处理 | 6 |
4.5 | 涂层涂覆 | 7 |
4.6 | 管件与异型件的涂层涂覆 | 9 |
4.7 | 涂层修复 | 9 |
4.8 | 现场接头-焊接与非焊接接头 | 10 |
4.9 | 现场施工规程 | 10 |
5 | 验证 | 10 |
5.1 | 涂层材料预认证 | 10 |
5.2 | 涂层体系的预认证要求 | 11 |
5.3 | 质量保证与记录 | 14 |
5.4 | 采购方的检验与测试 | 14 |
5.5 | 已涂覆涂层体系的质量控制要求 | 15 |
5.6 | 拒收 | 17 |
6 | 交付 | 17 |
6.1 | 标识 | 17 |
6.2 | 包装与运输 | 17 |
6.3 | 合规声明书 | 18 |
表格
表1 内带预认证要求 11
表2 外带预认证要求 12
表3 整体涂层体系预认证要求 14
表4 已涂覆涂层体系的质量控制要求 14
前言
本前言仅供参考,不构成ANSI/AWWA C214标准的正式条款。
Ⅰ 引言
Ⅰ.A 背景
本标准规定了预制塑料胶带的最 低材料与施工要求,该胶带需在工厂内涂覆于输水钢管外表面,以保护管道免受地下腐蚀。目前,在该应用领域积累了大量实际使用性能经验的聚烯烃胶带涂层,均以聚乙烯为基材;但本标准同样可用于其他聚烯烃基材胶带的认证。
Ⅰ.B 发展历程
本标准首版于1983年1月30日经AWWA董事会批准发布;第二版于1989年6月22日获批,1990年1月1日生效;第三版于1995年6月17日获批,1996年12月1日生效。后续ANSI/AWWA C214的修订版分别于2000年1月23日、2007年1月21日、2014年1月19日、2020年10月26日经AWWA董事会批准发布,本版本于2024年6月8日获批。
Ⅱ 特殊问题
Ⅱ.A 产品应用咨询信息
本标准规定了预制聚烯烃胶带涂层的性能要求,确立了长期防腐防护所需的质量标准,适用于常规条件下地下或水下敷设的输水钢管外涂层。本标准基于行业成熟的应用经验编制,但不适用于所有工况下的无限制使用。采购方应评估本标准在具体工程中使用的适用性。若预计涂覆后的管道需进行长期地上储存,应考虑外缠带抵抗紫外线降解及其他大气、环境条件影响的能力。
未来的大气排放法规可能会对本标准所述液态胶粘剂的使用作出限制,若出现此类情况,应咨询制造商获取等效替代方案。
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 C214《输水钢管机械施工聚烯烃胶带涂层》;
2. 对标准的任何例外条款;
3. 管道的直径、长度与管线敷设位置;
4. 结合环境因素考量的涂层施工场地;
5. 运行温度范围(第1.1.1节);
6. 本标准未列明的工况条件(第1.1.2节);
7. 非聚烯烃材料的判定(表1、表2、表3,第4.3.1.2节、第4.3.1.3节);
8. 户外储存相关要求(第4.3.1.3节);
9. 涂层体系厚度(表1、表2、表4,第4.3.1.4节);
10. 检验与测试相关要求(第5章);
11. 焊缝处理要求(第4.5.2节);
12. 硬橡胶辊的使用要求(第4.5.4.1节);
13. 辊筒温度要求(第4.5.4.1节、第4.5.4.2节);
14. 管端预留段要求(第4.5.4.3节);
15. 涂层修复要求(第4.7.2节);
16. 现场接头的涂层涂覆要求(第4.8节);
17. 涂层材料预认证要求(第5.1节);
18. 质量保证与记录要求(第5.3节);
19. 采购方的检验与测试要求(第5.4节);
20. 针孔检测仪的使用要求(第5.5.2节);
21. 附着力要求与测试频率(第5.5.3节);
22. 涂层体系厚度测试频率(第5.5.4节);
23. 不合格管道的处理要求(第5.6节);
24. 交付相关要求(第6章);
25. 包装要求(第6.2.1节);
26. 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. 新增第1.4节「其他基材」,说明当C214标准被引用至碳钢以外的基材时的相关考量事项;
2. 第2章「规范性引用文件」中新增ANSI/AWWA C217与ANSI/AWWA C232标准;
3. 删除第4.3.1.2节与第4.3.1.3节中涉及非聚烯烃材料的相关内容;
4. 删除了关于空心卷芯成卷胶带供应的相关章节(原第4.3.2.2.1节与第4.3.2.3.1节);
5. 第4.3.1.4节「涂层体系厚度」中,新增了基于管道直径的涂层厚度强制要求;
6. 删除第4.3.3节「测试」;
7. 第4.8.1节「焊接与机械现场接头的涂层涂覆」中,新增了部分可接受的涂层类型;
8. 更新了第4.9节「现场施工规程」中的第4.9.1节「总则」内容;
9. 第5.5.3节「附着力」中删除了对ASTM D1000的引用;
10. 第5.5.3.5节「测试频率」中,修订了管道质量控制测试的频率要求;
11. 修订了第6.2.1节「包装」相关内容。
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 C214-24 标准正文
(ANSI/AWWA C214-20 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 输水钢管机械施工聚烯烃胶带涂层
第1章 总则
1.1 范围
本标准规定了在固定场地的涂层工厂内,采用胶带涂层制造商推荐的涂覆技术与设备,对输水钢管外表面涂覆预制聚烯烃胶带涂层体系的材料与施工要求。基于常规施工考量,胶带涂层采用三层体系施工,包括:(1) 液态胶粘剂、(2) 防腐胶带(内带)、(3) 机械防护胶带(外带)。本标准确立了输水钢管外表面用胶带涂层体系的最 低要求。施工方应对胶带涂层体系的施工流程进行持续监控。
1.1.1 最高使用温度
AWWA管道涂层标准基于饮用水使用温度编制,该涂层体系已在更高温度工况下实现成功应用,具体使用条件与限制应咨询涂层制造商。
1.1.2 本标准未列明的工况
本标准未规定特殊工况下所需的附加材料与施工规程,例如岩石区、已知严苛土壤条件、水下管线、套管、河流穿越等超出ANSI/AWWA C214适用范围的工程场景。存在此类工况时,应咨询制造商获取专项建议。
1.2 目的
本标准旨在规定输水钢管外表面用胶带涂层体系的最 低性能要求,包括体系组成、施工、检验、测试,以及标识与包装要求。
1.3 适用范围
本标准或本标准的部分章节,可在输水钢管外表面用胶带涂层体系的采购与验收相关文件中引用,可作为输水钢管外表面用胶带涂层体系涂覆、检验与测试的指导依据。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外表面用聚烯烃胶带涂层体系。
1.4 其他基材
当本标准被引用至碳钢以外的基材时,应咨询涂层制造商;本标准所列的表面处理方法、施工方法与性能数据,可能不适用于此类基材。
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 C203 《输水钢管用煤焦油防护涂层和内衬》
• ANSI/AWWA C209 《输水钢管及管件用胶带涂层》
• ANSI/AWWA C210 《输水钢管及管件用液体环氧涂料和内衬》
• ANSI/AWWA C216 《输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂料》
• ANSI/AWWA C217 《输水钢管及管件用微晶蜡与矿脂胶带涂层体系》
• ANSI/AWWA C222 《输水钢管及管件用聚氨酯涂料和内衬》
• ANSI/AWWA C232 《输水钢管及管件用粘弹性涂层》
• 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 D570 《塑料吸水率的标准试验方法》
• ASTM D1000 《电气和电子应用用压敏胶粘带的标准试验方法》
• ASTM D4218 《用马弗炉技术测定聚乙烯混合料中炭黑含量的标准试验方法》
• ASTM D4417 《喷砂清理钢材表面轮廓现场测量的标准试验方法》
• ASTM E96/E96M 《材料水蒸气透过性的标准试验方法》
• ASTM G8 《管道涂层抗阴极剥离性的标准试验方法》
• ASTM G14 《管道涂层抗冲击性的标准试验方法(落锤试验)》
• ASTM G17 《管道涂层(钝杆)抗渗透性的标准试验方法》
• NACE SP0274 《管道涂层的高压电气检测》
• SSPC-PA 2 《干涂层厚度要求符合性评定规程》
• SSPC-SP 1 《溶剂清洗》
• SSPC-SP 6/NACE No.3 《工业级喷砂清理》
第3章 术语和定义
本标准适用以下术语定义:
1. 施工人员:提供涂层涂覆施工作业的责任主体。
2. 制造商:负责材料或产品的制造、加工或生产的责任主体。
3. 饮用水:可安全、合格地用于饮用和烹饪的水。
4. 采购方:采购待实施的任何材料或作业的个人、公司或机构。
第4章 技术要求
4.1 设备
施工人员用于表面处理、胶带涂覆与胶带质量验证的设备,其设计、制造与工况应能满足本标准规定的施工规程要求,并达到本标准规定的性能指标。
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,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 安全
应采取必要的防护措施,保护人员与财产免受坠落、危险物品、火灾、爆炸及其他危险引发的事故伤害。应遵循适用的联邦、州、省、地区或地方权威法规规定的方法与规范。
4.2.3 人员
涂层体系的全部涂覆作业,应由经过胶带体系应用培训的合格人员完成。
4.3 涂层体系
4.3.1 体系组成
预制聚烯烃胶带涂层体系应至少包含三层,具体如下:
1. 溶剂型胶粘剂层;
2. 防腐用内带;
3. 机械防护用外带。
内带与外带应为成卷供应的预制胶带,制造商提供的体系各组分性能应符合第5.2节与第5.5节的对应指标要求,涂层材料应来自同一制造商。
4.3.1.1 溶剂型胶粘剂
溶剂型胶粘剂应由适用橡胶、合成化合物与溶剂混合配制而成。
4.3.1.2 内带
内带应为双层结构胶带,由聚烯烃背衬层与复合的丁基基胶粘剂层组成。内带应与溶剂型胶粘剂相容,应在胶粘剂涂覆后、外带涂覆前进行施工。
4.3.1.3 外带
外带应为双层结构胶带,由聚烯烃背衬层与复合的丁基胶粘剂层组成。外带应与内带相容,外带背衬应经过配方设计,具备户外耐候性。由于地上环境条件存在差异,采购方应就特定预计储存条件推荐的外缠带类型(包括紫外线防护的必要性)咨询制造商。作为多层胶带体系的一部分施工时,外带应能贴合其覆盖的胶带层外形。
4.3.1.4 涂层体系厚度
由内带与外带组成的体系总厚度,可根据管道直径、运行工况与安装工况调整。公称直径不大于1350mm(54英寸)的管道,涂层厚度应不小于50密耳(1.25mm);公称直径大于1350mm(54英寸)的管道,涂层厚度应不小于80密耳(2.00mm)。部分工况下,可采用多层内带与外带涂覆。各层的总厚度与组合方式由采购方确定,并应充分考虑制造商的推荐要求;但任何情况下,厚度均不得低于第5.2节与第5.5节的规定值。
4.3.2 组分要求
4.3.2.1 溶剂型胶粘剂
溶剂型胶粘剂应由内带的供应制造商配套提供,应符合施工地现行的规范与法规要求。溶剂型胶粘剂的组分不得在容器内沉降形成无法通过手动或机械搅拌轻松分散的结块或淤渣,且应具备良好的机械施工性能。
4.3.2.2 内带
内带的背衬与胶粘剂所用材料,应具备高电阻率、耐腐蚀环境、低吸水率与低水汽渗透率,且能与处理合格的钢材表面形成有效粘结。内带材料应能抵御第4.5.4节规定的常规施工作业中的过度机械损伤,且具备满足预期用途的柔韧性。内带应能承受形成无空隙、紧密缠绕的内涂层所需的拉伸力而不发生撕裂。内带性能应符合第5.2节规定的对应指标要求。
4.3.2.3 外带
外带所用材料应具备电阻率、低吸水率与低水汽渗透率、耐腐蚀环境的性能,同时能在装卸与户外储存过程中提供机械防护。外带应具备满足第4.5.4节规定的常规施工作业的柔韧性,且能与内带形成有效粘结。外带性能应符合第5.2节规定的对应指标要求。
4.4 表面处理
4.4.1 表面缺陷
毛刺、凿痕、焊接飞溅等表面缺陷,应通过锉削或打磨去除,或以其他方式修正,避免涂覆后的涂层出现针孔。
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进行清洁。仅可使用不会在表面残留的溶剂进行清洗。
4.4.3 干磨料喷砂清理
喷砂清理作业应在基材温度至少高于露点3℃(5°F)时进行。气动喷砂系统应使用无污染的压缩空气,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。表面喷砂清理应达到SSPC-SP 6/NACE No.3等级要求,包括使用视觉对比样块进行评定。喷砂轮廓应呈棱角状,深度应符合胶带制造商的推荐值;若制造商未作规定,轮廓深度应控制在1~3密耳(25~76μm),按照ASTM D4417规定方法测量。
4.4.4 磨料工作混合料
磨料工作混合料应保持无污染(无油、水等)。为保证表面光洁度的一致性,磨料回收式喷砂机应通过频繁少量添加与磨料消耗量匹配的新磨料,维持稳定的工作混合料,避免不频繁的大批量添加。磨料回收式喷砂机中的磨料工作混合料,应通过喷砂机的筛分与风洗分离器持续有效运行,保持无污染物。
4.4.5 空气吹扫
应采用无污染的压缩空气,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灰尘、砂砾或其他异物。经采购方批准,可采用真空清洁或其他方法替代压缩空气吹扫。
4.4.6 防潮与防污染
清洁后的管道表面应防止结露、潮湿、降雨、霜冻、积雪及其他污染物。在涂层涂覆前,应根据SSPC-SP 1或第4.4.3节(适用时)清除闪锈或其他污染物。
4.5 涂层涂覆
4.5.1 总则
涂层涂覆应为连续作业,起始于处理合格的管道表面。作业应按顺序连续完成以下三个步骤:(1) 涂覆溶剂型胶粘剂;(2) 在内带直接涂覆于处理后的管道表面;(3) 外带直接涂覆于内带表面。第2、3步骤中,若采购方有指定,可涂覆多层内带与外带。涂层材料应储存于清洁、干燥的区域。
4.5.2 焊缝处理
4.5.2.1 内带涂覆前,管道两端沿管长方向450mm(18英寸)范围内的焊缝,应打磨至与母材齐平。
4.5.2.2 当焊缝余高大于2.4mm(3/32英寸),或焊缝的轮廓与位置导致胶带涂层无法贴合钢材表面时,必须使用填充胶带覆盖焊缝。此类情况下,焊缝处理方式应由采购方咨询胶带制造商后确定。
4.5.3 溶剂型胶粘剂涂覆
4.5.3.1 溶剂型胶粘剂应按照制造商推荐的涂布率,涂覆形成均匀的薄膜。胶粘剂涂层应均匀,无积液、流挂、垂流、滴漏或露底。涂覆胶粘剂后的管道表面应无砂粒、油脂、油、砂砾、锈粒、灰尘等异物。
为确保溶剂型胶粘剂涂覆时管道表面干燥,钢材基材最 低温度应为7℃(45°F),且至少高于露点3℃(5°F)。钢材基材最高温度应遵循制造商的指导要求。
涂覆过程中,应对溶剂型胶粘剂进行充分、持续的搅拌,防止沉降。可采用喷涂方式或其他适用方式,将溶剂型胶粘剂涂覆于管道整个外表面。内带涂覆前,应按照制造商推荐要求,使溶剂型胶粘剂层充分干燥。容器在非使用状态下应保持密闭,更多限制要求应咨询涂层制造商。
4.5.4 胶带涂覆
4.5.4.1 内带涂覆
内带应采用机械恒张力涂覆设备,直接涂覆于处理后的管道表面。内带涂覆时,辊筒最 低温度应为21℃(70°F)。内带应采用螺旋缠绕方式涂覆,搭接宽度与施工张力应符合胶带制造商的推荐要求。
涂覆于螺旋焊管时,除非涂层涂覆前已去除焊缝余高,否则胶带螺旋缠绕方向应与焊缝螺旋方向一致。最小搭接宽度不得小于25mm(1英寸)。更换新胶带卷时,端部搭接长度应至少为152mm(6英寸)。搭接处应平整,确保内涂层的连续性。
采购方可要求使用宽度大于胶带宽度的硬橡胶辊,以确保胶带与管道表面最 大程度贴合。为提升内缠带与管道表面的贴合度,辊筒温度高于21℃(70°F)时的推荐值,应咨询胶带制造商。
4.5.4.2 外带涂覆
外带应采用与内带涂覆相同类型的机械设备,涂覆于内带表面。外带的搭接缝不得与内带的搭接缝重合。涂覆后的胶带最小搭接宽度、两卷胶带的最小端部搭接长度,应与第4.5.4.1节规定的内带要求一致。
外带涂覆时,辊筒最 低温度应为32℃(90°F)。为提升外缠带与管道表面的贴合度,辊筒温度高于32℃(90°F)时的推荐值,应咨询胶带制造商。
4.5.4.3 管端预留段
管端预留段长度应根据管道接头类型确定,并符合制造商规定及采购方确认的要求。预留段可采用涂层总厚度齐平切口,也可采用阶梯式坡口。
4.6 管件与异型件的涂层涂覆
管件与预制异型件,应采用ANSI/AWWA C203、ANSI/AWWA C209、ANSI/AWWA C210、ANSI/AWWA C216、ANSI/AWWA C222或ANSI/AWWA C232中规定的产品与施工方法进行涂覆。
4.7 涂层修复
4.7.1 内带修复
在涂层工厂内通过目视或电气检测发现的内带针孔,应采用制造商认可的胶带补片进行修复。补片应在所有方向上超出内带缺陷区域76mm(3英寸)。修复完成后,应按照第5.5.2节规定,采用针孔检测仪对修复区域进行测试。若未检测到针孔,可按照正常涂层施工流程,在该区域外覆外带。
4.7.2 完工胶带涂层的修复
在工厂或现场通过目视或电气检测发现的完工胶带涂层针孔,应将缺陷区域的外带与内带剥离并清除,随后对裸露区域涂覆溶剂型胶粘剂,并按照采购方指定的以下任一方式修复:(1) 缠绕一段内带覆盖缺陷区域;(2) 直接在缺陷区域粘贴内带补片。缺陷区域的最小搭接宽度应为四周各100mm(4英寸)。
修复完成后,应按照第5.5.2节规定,采用针孔检测仪对修复区域进行测试。若未检测到针孔,应在外层用外带覆盖修复区域,且超出内带补片的最小搭接宽度为100mm(4英寸)。符合ANSI/AWWA C209要求的胶带,或ANSI/AWWA C216中规定的热涂修复贴片材料,均可用于补片修复。
4.8 现场接头-焊接与非焊接接头
4.8.1 焊接与机械现场接头的涂层涂覆
现场接头应采用ANSI/AWWA C203第4.6节热涂煤焦油胶带、ANSI/AWWA C209、ANSI/AWWA C210、ANSI/AWWA C216、ANSI/AWWA C217、ANSI/AWWA C222或ANSI/AWWA C232中规定的产品与施工方法进行涂覆。
4.8.2 机械接头与管端
采用橡胶垫片接头或机械接头时,应根据接头类型要求,去除对应长度的胶带涂层,确保胶带涂层体系不会干扰接头密封。采购方应明确胶带涂层去除区域所用的替代涂层,以及与原有胶带涂层的搭接要求。
4.9 现场施工规程
4.9.1 总则
涂覆本材料的管道,其装卸、运输、储存与安装,应遵循ANSI/AWWA C604中的方法与规范。除ANSI/AWWA C604中的通用指南外,可咨询制造商提供额外的机械防护,或装卸与储存解决方案,避免储存、装卸与安装过程中造成涂层损坏。与本材料涂覆管道的现场施工相关的特殊要求,见第4.9.2节。
4.9.2 特殊要求
严禁金属工具或重物与成品涂层接触。仅在必要时,允许工人在涂层上行走,且仅可穿着橡胶底带跟鞋。安装过程中损坏的涂层,应按照第4.7节规定修复。
4.9.3 焊接防护
焊接作业时,应在涂层预留段的两侧铺设足够宽度的耐热材料,防止热焊接飞溅损坏涂层。严禁在管道的涂覆区域进行焊接接地。焊接造成的任何涂层损坏,包括焊接飞溅导致的灼伤,均应按照第4.7节规定修复。
第5章 验证
5.1 涂层材料预认证
涂层材料的预认证应提供施工方提交的制造商认证测试报告,或按采购方指定采用以下任一方式:(1) 由独立的认可实验室,对施工方提交的涂层材料样品进行测试;(2) 其他指定的认可方式。
5.2 涂层体系的预认证要求
5.2.1 宽度偏差
从每批次胶带中随机抽取3卷,每卷截取至少0.9m(3英尺)长的内带与外带试样。采用标准钢尺,沿试样长度方向多点测量试样宽度,测量精度至1.6mm(1/16英寸)。任何宽度偏差超出表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.2 厚度
从每批次胶带涂层中随机抽取3卷,每卷选取不少于10个点位,按照ASTM D1000规定测量内带与外带的厚度。测量应采用分度值为0.1密耳(2.54μm)、测头直径不小于6mm(1/4英寸)的千分尺,或电子磁性测厚仪。任何测量值低于表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合厚度要求。胶粘剂的优选去除方法,应咨询胶带制造商。
表1 内带预认证要求
性能项目 | 指标要求 | 测试方法 |
最小值 | 最 大值 | |
宽度偏差 | 标称宽度的-5%或-6mm(-1/4英寸),取较小值 | 标称宽度的+5% |
厚度* | 19密耳(483μm) | - |
胶粘剂厚度占内带总厚度比例 | 40% | 60% |
与处理后钢材的附着力 | 12.5lbf/英寸宽度(2.2N/mm宽度) | - |
吸水率(24h) | - | 0.2%(质量比) |
水蒸气透过率 | - | 0.10g/(h·m²) |
介电强度 | 450V/密耳(18kV/mm) | - |
绝缘电阻 | 5×10¹¹Ω | - |
断裂强度 | 20lbf/英寸宽度(3.5N/mm宽度) | - |
断裂伸长率 | 100% | - |
非聚烯烃材料质量占比 | - | 3.5% |
*注:胶带供货状态。 |
5.2.3 附着力
内带与处理后钢材表面的附着力,应按照ASTM D1000规定,采用180°剥离角测试,并调整为:附着力剥离测试前,胶带与涂底胶的基材需静置24小时。外带与内带的附着力,应按照ASTM D1000及上述调整要求执行。平均值低于表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.4 吸水率
内带涂层的吸水率,应按照ASTM D570的长期浸渍规程测定。制备的试样涂层厚度,不得超出表1规定的标称涂层厚度的5%。应测试3个平行试样,结果取平均值。平均值高于表1规定限值的,即判定胶带不符合要求。
表2 外带预认证要求
性能项目 | 指标要求 | 测试方法 |
最小值 | 最 大值 | |
宽度偏差 | 标称宽度的-5%或-6mm(-1/4英寸),取较小值 | 标称宽度的+5% |
厚度* | 28.5密耳(724μm) | - |
与内带的附着力 | 1.25lbf/英寸宽度(0.22N/mm宽度) | - |
介电强度 | 450V/密耳(18kV/mm) | - |
断裂强度 | 40lbf/英寸宽度(7.0N/mm宽度) | - |
断裂伸长率 | 100% | - |
非聚烯烃材料质量占比 | - | 7.0% |
*注:胶带供货状态。 |
5.2.5 介电强度
预制内带与外带组合后的介电强度,应按照ASTM D149规定测试。任何测量值低于表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.6 水蒸气透过率
内带的水蒸气透过率,应按照ASTM E96附录X1的规程BW测定。制备的试样涂层厚度,不得超出表1规定的标称涂层厚度的5%。应测试3个平行试样,结果取平均值。平均值高于表1规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.7 绝缘电阻
预制内带涂层的绝缘电阻,应按照ASTM D1000规定测试。平均值低于表1规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.8 断裂强度
预制内带与外带的断裂强度,应按照ASTM D1000规定测试。平均值低于表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.9 断裂伸长率
预制内带与外带的断裂伸长率,应按照ASTM D1000规定测试。平均值低于表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.10 非聚烯烃材料含量
内带与外带的非聚烯烃含量,应按照ASTM D4218规定测试。为获得准确结果,无需执行ASTM D4218中的第9.11、9.12、9.13节。执行ASTM D4218测试时,胶带背衬上不得残留胶粘剂层,胶粘剂的优选去除方法,应咨询胶带制造商。应测试5个试样,结果取平均值。平均值超出表1、表2规定限值的,即判定胶带不符合要求。
5.2.11 抗冲击性
整体胶带体系的抗冲击性,应按照ASTM G14规定测定。每个试样应为最小直径50mm(2英寸)、实验室涂覆的钢管,按照第4.4节规定制备。制备的试样涂层厚度,不得超出表4规定的标称涂层厚度的5%。应测试3个平行试样,结果取平均值。平均值低于表3规定限值的,即判定涂层体系不符合要求。
5.2.12 抗渗透变形性
整体胶带体系应按照ASTM G17,在21~25℃(70~77°F)温度下测试。应测试5个试样,结果取平均值。平均值高于表3规定限值,且出现针孔的,即判定涂层体系不符合抗渗透变形性要求。
5.2.13 阴极剥离
涂层体系的抗阴极剥离性,应按照ASTM G8规定测定,测试周期30天。应从初始针孔的边缘,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。应测试3个平行试样,结果取平均值。平均值高于表3规定限值的,即判定涂层体系不符合要求。
表3 整体涂层体系预认证要求
性能项目 | 指标要求 | 测试方法 |
最小值 | 最 大值 | |
抗冲击性 | 25lbf·英寸(2.8J) | - |
抗渗透变形性 | - | 25%,无针孔 |
阴极剥离 | - | 12mm |
表4 已涂覆涂层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 | |
电气连续性测试 | - | 无缺陷 |
与处理后钢材的附着力 | 12.5lbf/英寸宽度(2.2N/mm宽度) | - |
厚度* | ||
标称50密耳 | 46密耳(1.2mm) | - |
标称80密耳 | 73密耳(1.8mm) | - |
*注:涂层体系施工后状态。最 低值略低于内带与外带最小厚度之和,原因是施工过程中的胶带张力与压辊可能压缩涂层厚度。公称直径大于1400mm(54英寸)的管道,推荐采用80密耳(2.0mm)涂层。若安装现场存在异常严苛的工况,采购方或涂层制造商可推荐该厚度或替代厚度。此外,所有管径的管道均可采用50密耳(1.25mm)体系,并配套使用制造商认可的岩石防护层。 | ||
5.3 质量保证与记录
制造商与施工方应建立质量保证程序或体系,确保本节的质量控制措施得到执行。采购方提出要求时,应提供已完成的检验工作记录。
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涂层涂覆全流程(从表面处理至涂覆完成)进行检验,该检验不免除胶带制造商与施工方按照本标准提供涂层材料和执行工作的责任。
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
根据采购方与施工方约定的条件,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 已涂覆涂层体系的质量控制要求
5.5.1 涂层外观
应对涂覆后的管道进行目视检查,涂覆后的涂层体系应均匀,无针孔、鼓包、褶皱、裂纹、空隙、污染等缺陷。外层因热膨胀产生的波纹,不得作为拒收依据。
5.5.2 电气连续性
应对每段涂覆后的管道进行电气测试,检测涂层缺陷。测试应按照NACE SP0274规定执行。胶带涂层体系施工过程中,应对内带进行电气检测;完工涂层体系的复检,应在外层进行。针孔测试电压应根据涂覆后的标称涂层厚度调整。针孔检测仪检出的缺陷,应按照本标准第4.7节规定修复,并重新测试。
5.5.3 附着力
涂层体系的附着力应采用180°剥离角测试,且附着力剥离测试前,涂层体系与基材需静置24小时。附着力测试应在测试管道的随机选定位置,于18℃(65°F)以上、29℃(85°F)以下的温度环境中进行。
若附着力测试在该温度范围外、或静置24小时前进行,且被测样品符合本标准规定值,应认定样品符合本标准的剥离附着力要求;若测试在该温度范围外、或静置24小时前进行,且被测样品未达到本标准规定值,必须将涂覆管道置于规定温度范围并完成静置时间后,重新测试。
5.5.3.1 附着力测试区域
附着力测试区域应按以下四个步骤制备:
1. 在涂覆管道表面,沿环向标记一条25mm(1英寸)宽、375mm(15英寸)长的条带;
2. 沿标记区域的三条边(顶部与两侧),划透涂层至钢材基材;
3. 去除外层胶带,仅保留与基材粘结的内带。将内带条带顶部一端撬起25mm(1英寸)长,用合适的夹具固定在量程0~23kg(0~50lb)的拉力计上;
4. 沿切口侧边长度方向,以25mm(1英寸)为间隔,从0到12对涂覆管道进行标记。
5.5.3.2 附着力测试规程
附着力测试应按以下方式执行与评定:
1. 以与管道表面呈180°的角度,以每5秒25mm(1英寸)的速率持续拉动拉力计,时长1分钟;
2. 每拉动25mm(1英寸),记录一次拉力值,至少记录12个数值;
3. 剔除2个最高值与2个最 低值,剩余8个数值取平均值,记录为初始附着力值。
5.5.3.3 小口径管道特殊要求
公称直径不大于305mm(12英寸)的管道,测试区域与规程应做如下调整:采用25mm(1英寸)宽、229mm(9英寸)长的环向条带,记录6个数值,剔除最高值与最 低值,剩余4个数值取平均值,记录为初始附着力值。
5.5.3.4 拒收判定
初始附着力值低于表4规定要求的,应认定为结果不合格。该情况下,若初始附着力值至少达到要求值的90%,应在同一管道的另外两个不同位置补充测试;若两次补充测试均合格,该管道应予验收,无需额外测试。若初始附着力值低于要求值的90%,或两次补充测试中有任意一次未达到要求,该涂层应予以修复或拒收。
若某根管道的涂层附着力测试不合格,应对该管道前后批次的涂覆管道重复测试,直至获得合格结果。所有未达到要求的涂覆管道,采购方可选择修复或拒收。
5.5.3.5 测试频率
附着力测试应在每个生产班次中,随机选取2段涂覆管道进行,1段选自班次开始时,1段选自班次过半时,或按采购方文件规定执行。因管道直径变化或其他因素调整设备设置后,测试频率应重新开始计算。
5.5.3.6 测试区域修复
附着力测试区域应按照第4.7节规定进行修复。
5.5.4 涂层厚度
涂覆后的涂层体系厚度,应在每个生产班次的首根管道、每第十根管道、末根管道进行测试。每根被测管道,应在随机位置取5个独立的测厚读数,测点间距应足够大,以代表整个涂覆表面。测厚读数应符合SSPC-PA 2 3级规定。测点应选在每层胶带仅单层覆盖的位置,测量不得包含同层胶带的搭接区域。任何测厚读数低于表4规定限值的,即判定涂层体系不符合要求。
5.6 拒收
5.6.1 表面处理
若管道的表面状态不符合第4.4节要求,采购方可予以拒收。因清洁不充分被拒收的管道应重新清洁。
5.6.2 涂层材料
若涂层材料的任意样品不符合本标准要求,该样品所代表的批次涂层材料应全部拒收。
5.6.3 涂层施工
涂层施工作业应由经过涂层工艺应用培训的合格人员完成。若任何阶段确认防护涂层材料的涂覆程序不符合本标准,受影响管道上的防护涂层应予以拒收。
5.6.4 涂覆后管道
未满足本标准最 低要求的涂覆管道,采购方可选择修复或拒收。
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,以及联邦、州、省、地区和地方相关法规要求的其他信息。
6.2 包装与运输
6.2.1 包装
内带、外带与溶剂型胶粘剂应采用合适的容器包装,确保材料完好、安全送达目的地。每卷内带与外带均应采用隔离材料防护,避免与其他卷、容器或包装材料发生粘连。
6.2.2 运输、装卸与储存
材料的运输、装卸与储存,应遵循现行适用的联邦、州/省和地方法规要求,做好自然环境防护,储存区域的温度范围应保持在制造商推荐的限值内。
6.3 合规声明书
6.3.1 材料合规声明书
采购方可要求胶带制造商出具合规声明书,证明所供应的材料符合本标准的适用要求。
6.3.2 工艺合规声明书
采购方可要求施工方出具合规声明书,证明所实施的作业符合本标准的适用要求。
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