(ANSI/AWWA C216-15 修订版)
美国自来水厂协会标准
输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂层
译制单位:管道助手
生效日期:2023年2月1日
首版于1989年1月29日经协会董事会批准发布
本版本于2022年10月24日获批
2022年9月15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:美国纽约州纽约市西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©2022 美国自来水厂协会
美国印刷
未经出版方书面许可,不得以任何形式、任何方式(包括电子扫描、录音、各类信息存储与检索系统)复制或传播本出版物的任何内容,禁止对本材料进行复制和商业使用。相关许可申请与咨询请发送邮件至permissions@awwa.org。
印刷版ISBN-13:978-1-64717-118-6
电子版ISBN-13:978-1-61300-649-8
数字对象标识符(DOI):http://dx.doi.org/10.12999/AWWA.C216.22
委员会人员信息
修订本标准的AWWA C216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:
• 杰夫·贝尔奇,主席
• 辛迪·帕顿,副主席
• J.贝尔奇,美国康涅狄格州桑迪胡克生命密封公司
• J.布拉托,美国得克萨斯州普弗拉格维尔生命密封工业公司
• D.安布罗西奥,美国得克萨斯州兰开斯特保利防护产品有限公司
• G.A.达维坚科,美国得克萨斯州萨吉诺西北钢管公司萨吉诺工厂
• A.盖格,加拿大阿尔伯塔省尼斯库Canusa-SFL公司
• A.弗莱彻,澳大利亚维多利亚州墨尔本滨特尔水务解决方案私人有限公司
• 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.D.米尔克,美国北卡罗来纳州罗利西北钢管公司
• C.帕顿,美国得克萨斯州休斯顿生命密封公司
• B.P.辛普森,美国阿拉巴马州伯明翰美国螺旋焊管公司
• C.史密斯,美国得克萨斯州休斯顿德克斯塔产品有限公司
• T.泰特姆,美国得克萨斯州休斯顿Canusa-SFL公司
• S.J.托马斯,美国宾夕法尼亚州莫里斯维尔利伯蒂涂层公司
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,美国佐治亚州斯威尼洛克伍德-安德鲁斯-纽纳姆有限公司
• R.L.科菲,美国俄勒冈州本德顾问
• 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
• J.L.马特森,美国犹他州桑迪腐蚀控制技术公司
• 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(联络员,无表决权),美国科罗拉多州丹佛AWWA标准工程师联络官
• A.E.罗默(候补),美国加利福尼亚州奥兰治AECOM公司
• J.R.斯诺,美国科罗拉多州丹佛斯坦泰克公司
• A.M.斯坦顿,美国加利福尼亚州帕萨迪纳布莱克&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.A.德尚,美国科罗拉多州奥罗拉德尚基础设施服务公司
• B.D.凯尔,美国犹他州南乔丹西北钢管公司
• 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.D.米尔克(候补),美国北卡罗来纳州罗利西北钢管公司
• 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
• C.C.桑德伯格,美国华盛顿州伊萨夸唯特利公司
• 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
• 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
• M.特尼(候补),美国科罗拉多州丹佛丹佛水务公司
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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 | ⅵ | |
Ⅰ | 引言 | ⅵ |
Ⅰ.A | 背景 | ⅵ |
Ⅰ.B | 发展历程 | ⅵ |
Ⅱ | 特殊问题 | ⅵ |
Ⅱ.A | 总则 | ⅵ |
Ⅱ.B | 回填后焊接 | ⅶ |
Ⅲ | 本标准的使用 | ⅶ |
Ⅲ.A | 采购方可选条款与替代方案 | ⅶ |
Ⅲ.B | 标准的修改 | ⅷ |
Ⅳ | 主要修订内容 | ⅷ |
Ⅴ | 意见反馈 | ⅸ |
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 |
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 | 5 |
4.5 | 涂层施工(工厂与现场) | 6 |
4.6 | 涂层修复 | 7 |
4.7 | 现场施工规程 | 7 |
5 | 验证 | 8 |
5.1 | 涂层材料预认证 | 8 |
5.2 | 涂层体系的预认证要求 | 8 |
5.3 | 质量保证与记录 | 10 |
5.4 | 采购方的检验与测试 | 10 |
5.5 | 已涂覆涂层体系的质量控制要求 | 11 |
5.6 | 拒收 | 14 |
6 | 交付 | 14 |
6.1 | 标识 | 14 |
6.2 | 包装与运输 | 14 |
6.3 | 合规声明书 | 15 |
表格
表1 涂层体系预认证要求 10
表2 已涂覆涂层体系的质量控制要求 11
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前言
本前言仅供参考,不构成ANSI/AWWA C216标准的正式条款。
Ⅰ 引言
Ⅰ.A 背景
自1960年起,热收缩交联聚烯烃外涂层已开始应用于地下输水钢管的异型段、接口和管件。本标准确立了热收缩交联聚烯烃涂层的强制性能标准。
Ⅰ.B 发展历程
本标准首版于1989年1月29日经AWWA董事会批准发布,1989年7月1日生效;第二版于1994年6月19日获批,1995年8月1日生效;后续版本分别于2000年1月23日、2007年1月21日、2015年1月24日经AWWA董事会批准发布,本版本于2022年10月24日获批。
Ⅱ 特殊问题
Ⅱ.A 总则
ANSI/AWWA C216标准适用于地下输水钢管的异型段、接口和管件的外涂层,此类涂层通常用于运输至现场前已完成涂覆的管道。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。
Ⅱ.B 回填后焊接
回填后焊接指的是先完成焊接接头组对、外部接头定位焊、涂覆外部接头涂层、管道接头回填,随后在后续阶段完成内部焊接的施工顺序(需满足内部焊接的安全与实操条件)。若采用合适的施工规程与涂层材料,回填后焊接是可接受的施工方式。应咨询制造商及其他相关责任方,了解回填后焊接工序所需的推荐产品、安装与回填规程。应采购方要求,涂层制造商应提供测试数据或历史应用数据,以验证外部接头涂层在热影响区范围内,可始终保持符合适用标准的最 低性能要求。
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 C216《输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂层》;
2. 是否要求符合NSF/ANSI 61《饮用水系统组件-健康影响》标准;
3. 对本标准的任何例外条款;
4. 各类需做外部防护的异型段、接口和管件的规格与数量;
5. 地下或水下工况条件;
6. 严苛工况条件(第1.1.1节);
7. 管道的最高饮用水运行温度(第1.1.2节);
8. 涂层结构类型(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型)(第4.3.1.1节);
9. 涂层尺寸(第4.3.1.3节);
10. 表面处理要求(第4.4节);
11. 填充材料要求(第4.5.1.3节);
12. 培训要求(第4.5.1.5节);
13. 修复要求(第4.6节);
14. 户外储存条件(第4.7.2节);
15. 预认证要求(第5.1节)。注:关于第5.1节的第2项可选方式,若采购方要求提交拟用材料样品进行测试,应明确测试费用的承担方式。根据行业通用惯例,采购方承担施工方最初提交的涂层材料样品的首 次测试费用;若首 次样品不符合标准要求,可提交额外样品测试,额外测试费用由施工方承担。
16. 涂层材料测试要求(第5.2节);
17. 厚度要求(第5.2.2节);
18. 附着力测试频率,以及管件、修复部位、异型段和附属设施的附着力测试要求(第5.5.4.4节);
19. 包装要求(第6.2.1节);
20. 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. 第Ⅲ.A节「采购方可选条款与替代方案」中,新增第18项「附着力测试频率」;
2. 范围部分新增第1.1.3节,针对碳钢以外的基材作出相关规定;
3. 第3章「术语和定义」中,新增「施工方」术语;
4. 第4章标题修订为与AWWA标准化措辞和标题一致的表述;
5. 第4.1节「设备」修订,与其他钢管涂层标准的更新措辞保持一致;
6. 第4.2节「材料与工艺」修订,与其他钢管涂层标准的更新措辞保持一致,并新增安全与人员相关章节;
7. 第4.3.1节中,扩充了胶粘剂的相关描述;
8. 第4.4节「表面处理」修订,统一了AWWA同类钢管涂层标准的相关表述,删除了引用的SSPC标准中已包含的冗余内容,同时新增对SSPC-SP COM、SSPC-VIS 1和SSPC-VIS 3的引用,明确需采用更彻底清洁方式的场景;
9. 删除了目视对比标准章节(原第4.3.23节),因其与第4.4.3节引用的SSPC-SP标准内容重复;
10. 新增第4.6节「涂层修复」;
11. 第5.2.10节标题更新为「断裂拉伸强度」,第5.2.11节标题更新为「断裂伸长率」;
12. 表1中更新了「与处理后钢材的附着力」和「抗冲击性」的单位,表2中更新了「现场与处理后钢材的附着力」的单位;
13. 第5.5.4.4节中,更新了现场剥离测试的频率要求;
14. 第6.3节修订,新增涂层制造商与施工方双方的合规声明书要求。
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;传真:303.795.7603;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。
(本页空白)
ANSI/AWWA C216-22 标准正文
(ANSI/AWWA C216-15 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 输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂层
第1章 总则
1.1 范围
本标准规定了热收缩交联聚烯烃防护外涂层的材料、施工及现场规程要求,同时规定了地下与水下输水钢管所用异型段、接口和管件外防护涂层的施工要求。
本标准规定的热收缩交联聚烯烃涂层,可按要求在现场或工厂内涂覆。本标准仅适用于由涂覆胶粘剂的交联聚烯烃背衬组成的热收缩涂层,下文统一简称为热收缩涂层。
1.1.1 本标准未列明的工况
本标准未规定严苛工况下可能需要的附加材料和施工规程,例如部分水下管线、套管、河流穿越、岩石含量极高区域管线的施工场景。此外,钢管的大规模工厂或现场涂层涂覆等应用场景,可能需要对标准材料进行调整。存在此类特殊应用场景时,应咨询制造商获取热收缩涂层使用的具体建议。
1.1.2 最高温度
AWWA管道涂层标准基于饮用水使用工况编制,本涂层体系的最高使用温度以饮用水最高使用温度为基准。采购方应就涂层体系的使用条件与限制,咨询热收缩涂层制造商。
1.1.3 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。
1.2 目的
本标准旨在规定热收缩涂层的最 低要求,包括材料、施工、检验、测试、标识和包装要求。
1.3 适用范围
本标准可在热收缩涂层相关采购文件中引用。仅当本文件被明确引用时,本标准条款方生效,且仅适用于地下与水下输水钢管及管件外防腐用热收缩涂层。
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 C604——《公称直径4英寸(100毫米)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 D257——《绝缘材料直流电阻或电导率的标准试验方法》
• ASTM D638——《塑料拉伸性能的标准试验方法》
• ASTM D1000——《电气和电子应用用压敏胶粘带的标准试验方法》
• ASTM D1002——《拉伸载荷下单搭接接头胶粘金属试样表观剪切强度的标准试验方法(金属对金属)》
• ASTM E96——《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)》
• 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 2——《手工工具清理》
• SSPC-SP 6/NACE No.3——《工业级喷砂清理》
• SSPC-SP COM——《金属基材表面处理注释》
• SSPC-VIS 1——《干磨料喷砂清理钢材表面指南与参考照片》
• SSPC-VIS 3——《动力和手工工具清理钢材表面指南与参考照片》
注:* 美国国 家标准协会,地址:美国纽约州纽约市西43街25号4楼,邮编10036;ASTM国际组织,地址:美国宾夕法尼亚州西康舍霍肯市巴尔港大道100号,邮编19428;材料保护与性能协会(原NACE国际),地址:美国得克萨斯州休斯顿市帕克十广场15835号,邮编77084;材料保护与性能协会(原防护涂层协会SSPC),地址:美国宾夕法尼亚州匹兹堡市特朗布尔大道80号,邮编15205。
第3章 术语和定义
本标准适用以下术语定义:
1. 施工方:提供涂层涂覆施工作业的责任主体。
2. 施工单位:提供管道铺设与安装所需作业和材料的责任主体。
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. 供应商:提供材料或服务的责任主体,供应商可与制造商为同一主体,也可为不同主体。
第4章 技术要求
4.1 设备
施工方用于表面处理、涂层涂覆及涂层验证的设备,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、省和地方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,应由经过热收缩涂层应用培训的合格人员完成。
4.3 涂层体系
热收缩涂层由交联聚烯烃片材与胶粘剂复合制成,安装后应贴合管道的所有表面轮廓。
4.3.1 总则要求
热收缩涂层应符合以下要求:
4.3.1.1 材料类型
热收缩涂层应为层压结构,由交联聚烯烃背衬和均质胶粘剂层组成,胶粘剂可为胶泥、丁基橡胶或烃类聚合物基材料。预制热收缩聚烯烃涂层分为以下类型:
• Ⅰ型 管状涂层:管道对口焊接前安装,将热收缩涂层从管道自由端滑入待涂覆区域。
• Ⅱ型 环绕式涂层:沿环向缠绕在管道待涂覆区域,每套环绕式热收缩涂层均配备制造商提供的独立或预粘闭合件,用于在收缩过程中固定搭接部位。
• Ⅲ型 胶带式涂层:热收缩胶带以螺旋方式缠绕在管道待涂覆区域,搭接宽度按制造商推荐要求执行。
• Ⅳ型 热涂涂层修复补片:由交联背衬和胶粘剂涂覆制成的补片,制作方式与热收缩涂层一致,用于主管线涂层损伤或热收缩涂层损伤的修复。
4.3.1.2 形态
Ⅰ型涂层为预制管径的套管,适配对应规格钢管;Ⅱ型涂层为单独预裁切规格或成卷供应;Ⅲ型涂层为成卷供应;Ⅳ型涂层为预裁切补片或成卷供应。
4.3.1.3 尺寸
制造商应提供标准宽度的预裁切热收缩涂层,除非采购方另有规定,搭接与覆盖范围应遵循制造商的推荐要求。
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 清理方法
表面清理应采用工具清理或干磨料喷砂清理方式。若制造商推荐、采购方指定,或涂层需满足第5.5节要求而需要更高等级的表面处理,则应达到相应的表面处理等级。根据初始表面状态,可能需要采用更彻底的清理方法。SSPC-VIS 1和SSPC-VIS 3中所示的A-D级初始涂层或表面状态,均为可能需要更彻底清理的初始状态示例。存在此类初始状态时,应咨询制造商,确认最 低要求的清理方法。
4.4.3.1 工具清理
采用工具清理时,表面应至少达到SSPC-SP 2规定的表面处理等级,可采用更彻底的工具清理方法(见SSPC-SP COM)。
4.4.3.2 干磨料喷砂清理
要求采用喷砂清理时,表面应至少达到SSPC-SP 6/NACE No.3规定的表面处理等级,可采用更彻底的喷砂清理方法(见SSPC-SP COM)。
4.4.3.3 附加清理注意事项
清理作业应在金属温度至少高于露点5°F(3℃)时进行。可对设备进行接地处理,以减少静电吸附粉尘;也可采用预热方式去除表面水分。
4.4.4 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。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 涂层施工(工厂与现场)
4.5.1 施工要求
4.5.1.1 施工规程
热收缩涂层制造商应向采购方和施工单位提供各类热收缩涂层体系对应的专项施工规程。任何情况下,安装后的涂层厚度均不得低于第5.5.2节规定的最 低厚度。
4.5.1.2 搭接
最终施工完成后,热收缩涂层应与工厂预制涂层粘结,且最小搭接长度不小于2英寸(50毫米)。对于Ⅱ型涂层,闭合区域的搭接/下搭长度应符合制造商规定;对于Ⅲ型涂层,胶带应采用螺旋方式涂覆,搭接宽度按制造商推荐要求执行。
4.5.1.3 填充材料
当组装后的接头存在台阶时,应在热收缩涂层涂覆前,在台阶区域使用相容的可塑胶泥填充材料;无需胶泥填充的最大台阶尺寸,应符合热收缩涂层制造商的安装推荐要求。
4.5.1.4 煤焦油瓷漆涂层
当热收缩涂层涂覆于符合ANSI/AWWA C203的煤焦油瓷漆涂层管道时,应去除搭接区域的牛皮纸、石灰水或乳胶漆。
4.5.1.5 培训
应采购方要求,或施工单位自行决定,可安排制造商对正确的施工方法进行现场演示。
4.5.1.6 安装温度
应遵循制造商规定的涂层涂覆与搬运的环境最高、最 低温度要求,涂层涂覆前的管道表面温度应符合涂层制造商的规定。
4.6 涂层修复
涂层的损伤、缺陷、针孔和搭接不良区域,应采用套管涂层制造商推荐的Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型或Ⅳ型涂层进行修复。损伤区域的修复应遵循制造商的施工推荐要求,且修复材料应超出损伤区域四周至少2英寸(50毫米)。修复完成后,应按照第5.5.3节规定,采用针孔检测仪对修复区域进行测试。
4.7 现场施工规程
4.7.1 总则
涂覆本材料的管道,其装卸与安装,应遵循ANSI/AWWA C604中的方法与规范。与本材料涂覆管道的现场施工相关的特殊要求,见第4.7.3节。
4.7.2 户外储存
由于环境条件存在差异,若管道安装前需在地上储存,采购方应就涂层管道将承受的具体环境条件(包括紫外线照射时长与储存时间)咨询制造商。
4.7.3 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4.6节规定修复。
4.7.4 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。严禁在工件的涂覆区域进行焊接接地。
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制造商的认证测试报告,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
对于Ⅰ型和Ⅱ型涂层,随机选取3个成品套管,放置于光滑平整的表面;对于Ⅲ型涂层,从随机选取的3卷材料中,每卷截取至少3英尺(0.9米)长的试样。沿试样长度方向选取10个点位,测量试样宽度,测量精度至1/16英寸(1.6毫米)。任何测量值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.2 厚度
供货状态下热收缩涂层的厚度,应在第5.2.1节所用的3个试样上,各选取不少于10个点位进行测量。测量应采用分度值为千分之一英寸、测头直径不小于1/4英寸(6毫米)的千分尺。10个测量值的平均值不得低于表1规定值,单个测量值与平均值的偏差不得超过15%。胶粘剂厚度应至少等于交联聚烯烃背衬的厚度。任何测量值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.3 水蒸气透过率
热收缩涂层的水蒸气透过率应按照ASTM E96附录X1规程B规定测试。平均值高于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.4 介电强度
热收缩涂层的介电击穿性能应按照ASTM D149规定测试,采用直径1英寸(25毫米)的电极,升压速率500V/s。测量值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.5 体积电阻率
热收缩涂层的体积电阻率应按照ASTM D257规定测试。测量值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.6 与处理后钢材的附着力
涂层体系的附着力应按照ASTM D1000规定测试。测量值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.7 搭接剪切强度
热收缩涂层体系的附着力应按照ASTM D1002规定测试,测试速度2英寸/分钟(50毫米/分钟)。平均值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.8 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。每个试样应为最小直径2英寸(50毫米)、实验室涂覆的钢管,按照第4.4节规定制备。每个试样应制作一个直径0.25英寸(6.35毫米)的人为针孔。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1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.9 热冲击
热冲击测试前,应先去除聚烯烃片材上的胶粘剂,将制备好的试样条悬挂于392°F(200℃)的烘箱中4小时。试样允许发生收缩,但不得出现表1规定的滴落、流淌或目视可见开裂现象。
注:胶粘剂去除方法与测试具体细节请咨询制造商,该测试通常仅在生产过程中执行。
5.2.10 断裂拉伸强度
热收缩涂层的拉伸强度应按照ASTM D638规定测试。平均值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.11 断裂伸长率
热收缩涂层的断裂伸长率应按照ASTM D638规定测试。平均值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
5.2.12 抗冲击性
热收缩涂层的抗冲击性应按照ASTM G14规定测试。平均值低于表1规定限值的,即判定涂层不符合要求。
表1 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 | ||
宽度偏差 | 标称宽度的-10%或-0.25英寸(-6毫米),取较小值 | 标称宽度的+10% | 第5.2.1节 |
供货状态厚度 | Ⅰ型:60密耳(1.5毫米) | - | 第5.2.2节 |
Ⅱ型:60密耳(1.5毫米) | - | 第5.2.2节 | |
Ⅲ型:45密耳(1.1毫米) | - | 第5.2.2节 | |
Ⅳ型:45密耳(1.1毫米) | - | 第5.2.2节 | |
水蒸气透过率 | - | 0.05克/(小时·平方米) | 第5.2.3节 |
介电强度 | 400伏/密耳(15伏/微米) | - | 第5.2.4节 |
体积电阻率 | 10¹⁴欧姆·厘米 | - | 第5.2.5节 |
与处理后钢材的附着力 | 15磅/英寸宽度(2.6牛/毫米宽度) | - | 第5.2.6节 |
搭接剪切强度 | 12磅/平方英寸(83千帕) | - | 第5.2.7节 |
阴极剥离 | - | 15毫米(0.6英寸) | 第5.2.8节 |
热冲击(背衬交联度测试) | 无目视开裂、流淌、滴落 | - | 第5.2.9节 |
断裂拉伸强度 | 2200磅/平方英寸(15.2兆帕) | - | 第5.2.10节 |
断裂伸长率 | 400% | - | 第5.2.11节 |
抗冲击性 | 25英寸·磅(2.8牛·米) | - | 第5.2.12节 |
5.3 质量保证与记录
施工单位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,该检验不免除施工单位按照本标准提供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
根据采购方与施工单位约定的条件,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,涂层的任何缺陷均应按照第4.6节规定妥善修复。涂覆后的涂层体系应均匀,无气泡、裂纹、污染等损伤与缺陷。
5.5.2 厚度
进行厚度测量时,应在每段被测管道的随机位置,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规定。任何测厚读数低于表2规定限值的,即判定涂层不符合要求。
表2 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 | ||
施工后厚度 | Ⅰ型、Ⅱ型:60密耳(1.5毫米) | - | 第5.5.2节 |
Ⅲ型、Ⅳ型:45密耳(1.1毫米) | - | 第5.5.2节 | |
电气连续性测试 | 无缺陷 | - | 第5.5.3节 |
现场与处理后钢材的附着力 | 15磅/英寸宽度(2.6牛/毫米宽度) | - | 第5.5.4节 |
5.5.3 电气连续性检测
热收缩涂层正确涂覆完成后,施工单位应按照NACE SP0274规定,采用电火花针孔检测仪对所有涂覆表面进行电气连续性检测。
5.5.3.1 检测仪
工厂、堆场及现场用于热收缩涂层测试的电气设备,应为便携式、低电流、电压可调、带声光报警的脉冲式针孔检测仪,检测仪应配备螺旋弹簧电极或刷式电极。
5.5.3.1.1 检测仪的工作电压应按以下公式计算:
[V=1250sqrt{t} quad(公式1)]
式中:
V = 检测电压,单位为伏特(V)
t = 第5.2.2节规定的体系标称厚度,单位为密耳(mil)
5.5.3.1.2 受相对湿度、温度等变量影响,检测仪电压应每日至少校验2次,即每个班次开工前、班次中途休息后复工前各校验1次。为确保检测电压准确,设备应可靠接地,并按照设备制造商的说明调整电压。
5.5.3.2 针孔检测与修复
电极与金属表面之间产生的电火花及设备发出的声光报警,即指示针孔缺陷的位置。若无电火花产生,即判定热收缩涂层通过电气检测。若检测到针孔,应采用合适的标记标注缺陷位置,以便修复。修复工作应按照第4.6节规定执行。
5.5.4 现场与处理后钢材的附着力
热收缩涂层体系的附着力测试,应采用180°剥离角,测试速度6~12英寸/分钟(150~300毫米/分钟),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。
5.5.4.1 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1英寸(25毫米)宽、15英寸(375毫米)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. 将条带顶部一端撬起1英寸(25毫米)长,用合适的夹具固定在量程0~50磅(23千克)的拉力计上;
4. 沿切口侧边长度方向,以1英寸(25毫米)为间隔,从0到12对涂覆管道进行标记。
5.5.4.2 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6~12英寸/分钟(150~300毫米/分钟)的速率持续拉动拉力计;
2. 每拉动1英寸(25毫米),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,记录为测试结果。
5.5.4.3 拒收判定
附着力测试值低于规定要求的,应认定为结果不合格。该情况下,若测试结果至少达到要求值的90%,应在同一涂覆段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。若初始测试结果低于要求值的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。
若某段管道的涂层附着力测试不合格,应对同一班次涂覆的另外3段管道重复测试。若发现更多不合格项,应持续该测试流程,直至获得合格结果。所有未达到要求的涂覆管道,均应予以修复或拒收。
5.5.4.4 测试频率
附着力测试为破坏性测试,用于验证施工规程的合规性。为验证施工规程,每个新施工班组完成的首 个涂覆套管,以及施工规程发生变更时(包括人员、套管材料、表面处理、套管施工工艺发生变化),均应完成一次附着力测试。采购方可指定更高的现场附着力测试频率,以及管件、修复部位、异型段和附属设施的附着力测试要求。
5.5.4.5 测试区域修复
附着力测试区域应按照第4.6节规定进行修复。
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。因清洁不充分被拒收的管道或管件应重新清洁。
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熟练人员完成。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,应予以拒收,或按照第4.6节规定修复并重新测试合格后方可使用。
第6章 交付
6.1 标识
外包装箱应清晰标注制造商名称、材料类型、批次/批号、生产日期、储存建议、保质期和/或有效期,以及联邦、州/省相关法律要求的其他信息。
6.2 包装与运输
6.2.1 包装
按本标准采购或使用的热收缩涂层,应采用合适的容器包装,确保材料完好、安全送达目的地。采购方可指定热收缩涂层采用独立包装或组合包装。
6.2.1.1 独立产品
每件热收缩涂层产品均应单独包装,防止与包装材料、容器发生粘连。
6.2.1.2 组合产品
热收缩涂层材料的包装数量,不得超出容器规格的重量限制。
6.2.2 运输、装卸与储存
材料的运输、装卸与储存,应遵循涂层制造商的推荐要求,以及现行适用的联邦、州/省和地方法规要求。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
采购方可要求涂层制造商出具合规声明书,证明所供应的材料符合本标准的所有适用要求。
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所有适用要求。
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