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美国水协ANSI&AWWA相关标准文件
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ANSI AWWA C229-2024

ANSI/AWWA C229-20 修订版)

美国自来水厂协会标准

输水钢管及管件用熔结聚乙烯涂层

生效日期:202551
首版于200868日经协会董事会批准发布
本版本于20241014日获批
2024123日经美国国 家标准协会(ANSI)批准

译制单位:管道助手

美国自来水厂协会
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:美国纽约州纽约市美洲大道118010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

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-13978-1-64717-238-1
电子版ISBN-13978-1-61300-761-7
数字对象标识符(DOI):http://dx.doi.org/10.12999/AWWA.C229.24

 

委员会人员信息

负责更新本标准的输水钢管制造商技术咨询委员会(SWPMTACANSI/AWWA C229工作组,修订期间人员组成如下:

• 阿什利·弗莱彻,主席

• ·利比,副主席

• A.弗莱彻,澳大利亚墨尔本澳大利亚干线管道有限公司特约顾问

• B.D.凯尔,美国犹他州德雷珀市西北钢管公司

• G.拉森,美国得克萨斯州特克萨卡纳史密斯-布莱特公司

• 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有限公司

• D.安布罗西奥,美国得克萨斯州休斯顿保利防护产品有限公司

• S.托马斯,美国新罕布什尔州佩勒姆利伯蒂涂层有限责任公司

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市

• 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,美国佐治亚州苏万尼市洛克伍德-安德鲁斯-纽纳姆有限公司

• M.D.戈塞特,美国科罗拉多州丹佛HDR工程有限公司

• 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,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工程有限公司

• A.默多克,美国犹他州霍勒迪雅各布斯公司

• 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

• G.雷蒙(联络员,无表决权),美国佛罗里达州普拉西达市标准委员会联络员

• J.R.斯诺,美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯市斯坦泰克公司

• 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.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.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公司

• J.加西亚(候补),美国加利福尼亚州拉文南加州大都会水区

• 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

• 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


引言

Ⅰ.A

背景

Ⅰ.B

发展历程

Ⅰ.C

认可度

特殊问题

Ⅱ.A

产品施工参考信息

本标准的使用

Ⅲ.A

采购方可选条款与替代方案

Ⅲ.B

标准的修改

主要修订内容

意见反馈

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

5

4.4

表面处理

6

4.5

涂层施工

6

4.6

管件涂层涂覆

8

4.7

涂层修复

9

4.8

现场接头(焊接与非焊接)

9

4.9

现场施工规程

9

5

验证

10

5.1

涂层材料预认证

10

5.2

涂层体系要求

10

5.3

质量保证与记录

13

5.4

采购方的检验与测试

13

5.5

已涂覆涂层体系的质量控制要求

13

5.6

拒收

14

6

交付

15

6.1

标识

15

6.2

包装、运输与储存

15

6.3

合规声明书

15

附表

• 涂层材料预认证要求

• 涂层体系预认证要求

• 已涂覆涂层体系质量控制要求

 

前言

本前言仅供参考,不构成ANSI/AWWA C229标准的正式条款。

Ⅰ 引言

Ⅰ.A 背景

本标准规定了工厂涂覆于输水钢管及管件外壁的熔结聚乙烯(FBPE)涂层的最 低材料与施工要求。

Ⅰ.B 发展历程

20世纪60年代,欧洲首 次将熔结聚乙烯管道涂层应用于钢管;1972年,该技术引入澳大利亚,1990年引入南非。FBPE涂层已广泛应用于输水、油气管道的外防腐,2006年进入美国市场。

20063月,AWWA标准委员会授权钢管委员会制定熔结聚乙烯涂层的全新标准,本标准首版于200868日经AWWA董事会批准发布,后续版本分别于2015124日、2020420日获批,本版本于20241014日获批。

Ⅰ.C 认可度

19855月,美国环境保护署(USEPA)与美国国 家卫生基金会(NSF)牵头的联盟达成合作协议,共同制定自愿性的第三方共识标准,以及饮用水直接和间接添加剂的认证体系。该联盟初始成员还包括水研究基金会(前身为AwwaRF)、州卫生与环境管理者会议(COSHEM),美国自来水厂协会(AWWA)和州饮用水管理者协会(ASDWA)后续加入。

在美国,饮用水接触类产品的监管权限归属于各州*,地方机构可选择制定比州级要求更严格的规定。为评估产品及产品中饮用水添加剂的健康影响,各州和地方机构可参考多项依据,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/CAN 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,各州或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存在差异。

NSF/ANSI/CAN 600(此前以附录A《毒理学评审与评估规程》的形式收录于NSF/ANSI/CAN 6061中),对于USEPA未制定最终最大污染物限值(MCL)的物质,未规定其最大允许浓度(MAL)。非管控污染物的最大允许浓度,基于毒性测试指南(非致癌物)和风险表征方法(致癌物)制定。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 C229未对添加剂要求作出规定。本标准使用者应咨询具有管辖权的州或地方机构,以完成以下事项:

1. 确定添加剂相关要求,包括适用的标准;

2. 核实为饮用水接触/处理类产品提供认证的所有机构的认证资质状态;

3. 获取产品认证的最 新信息。

注:美国境外人员应联系当地具有管辖权的主管部门;上述两项出版物均可从美国国 家科学院出版社获取,地址:美国华盛顿特区西北区第五大街500号,邮编20001

Ⅱ 特殊问题

Ⅱ.A 产品施工参考信息

本标准规定了用于长期腐蚀防护的熔结聚乙烯涂层的最 低要求,适用于地下、水下、地上敷设的输水与污水输送钢管管道的外防腐,以及橡胶垫片现场接头的接头区域防腐。

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

采购方应明确以下信息:

1. 采用的标准,即最 新修订版ANSI/AWWA C229《输水钢管及管件用熔结聚乙烯涂层》;

2. 对本标准所需的任何例外条款;

3. 管道的管径、长度、焊接形式与敷设位置;

4. 输送水体的温度(第1.1.1节);

5. 联邦、州、省、地区和地方要求的细节(第4.2节);

6. 是否要求符合NSF/ANSI/CAN 61《饮用水系统组件-健康效应》(第4.2.2节);

7. 是否需要替代涂层颜色(第4.3.1节);

8. 管端FBPE涂层预留长度的差异化要求(第4.5.6节);

9. 涂层厚度的差异化要求(第4.5.10节与第4.6.2节);

10. 涂层修复的差异化要求(第4.7节);

11. 检验与测试要求(第5章);

12. 装卸、运输与储存要求(第6.2节);

13. 是否要求合规声明书(第6.3节)。

Ⅲ.B 标准的修改

对本标准条款、定义或术语的任何修改,均需由采购方明确指定。

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节认可度内容,采用了标准委员会最 新规范表述,新增了NSF/ANSI/CAN 372NSF/ANSI/CAN 600的引用;

2. 新增第1.1.3节条款,覆盖本标准在碳钢以外基材的应用场景;

3. 在第3章术语和定义中,新增了饮用水、再生水、污水的定义;

4. 修订了第4.1节设备内容,与其他钢管涂层标准的表述保持一致;

5. 更新了第4.2.1节材料内容,采用了标准委员会最 新通用规范表述;

6. 修订了第4.4.6节防潮与防污染条款;

7. 新增第4.5.6节现场焊接预留段、第4.5.7节涂层管道预留区域的涂层选型条款。

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 C229-24 标准正文

ANSI/AWWA C229-20 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 输水钢管及管件用熔结聚乙烯涂层

1 总则

1.1 范围

本标准规定了工厂涂覆于输水钢管及管件外壁的熔结聚乙烯(FBPE)涂层的材料与施工要求。

1.1.1 最高使用温度
AWWA钢管涂层标准均基于饮用水的使用温度制定,涂层的具体使用条件与限制应咨询制造商。

1.1.2 本标准未涵盖的工况
本标准未规定水下管线、套管、定向钻管道、河流穿越等复杂安装工况所需的附加材料与规程。存在上述工况时,应咨询制造商获取专项建议。

1.1.3 其他基材
当本标准被引用至碳钢以外的基材时,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,应咨询涂层制造商。

1.2 目的

本标准的目的是规定输水钢管及管件用FBPE涂层的最 低要求,包括材料、施工、检验、测试、性能、标识、装卸、包装与储存要求。

1.3 适用范围

本标准可在FBPE涂层的施工、检验与测试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FBPE涂层。

2 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 C209——《输水钢管及管件用胶带涂层》

• ANSI/AWWA C216——《输水钢管及管件用热收缩交联聚烯烃涂层》

• ANSI/AWWA 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——《商用工频下固体电绝缘材料的击穿电压和介电强度标准试验方法》

• ASTM D570——《塑料吸水率标准试验方法》

• ASTM D638——《塑料拉伸性能标准试验方法》

• ASTM D1000——《电气电子用压敏胶粘带标准试验方法》

• ASTM D1505——《密度梯度法测定塑料密度的标准试验方法》

• ASTM D1603——《烯烃塑料中炭黑含量的标准试验方法》

• ASTM D1693——《乙烯塑料的环境应力开裂标准试验方法》

• ASTM D3895——《差示扫描量热法测定聚烯烃氧化诱导时间的标准试验方法》

• ASTM D4417——《喷砂清理钢材表面轮廓现场测量的标准试验方法》

• ASTM D7091——《黑色金属上非磁性涂层、有色金属上非磁性非导电涂层干膜厚度无损测量的标准实施规程》

• ASTM E96——《材料水蒸气透过率的标准试验方法》

• ASTM G8——《管道涂层阴极剥离的标准试验方法》

• ASTM G14——《管道涂层抗冲击性标准试验方法(落锤法)》

• ASTM G17——《管道涂层抗穿透性标准试验方法(钝杆法)》

• EN‡ 12068——《阴极保护 与阴极保护配合使用的埋地/浸没钢管外防腐有机涂层 胶带与热收缩材料》

• NACE§ SP0274——《管道涂层的高压电气检测》

• SSPC§ SP 1——《溶剂清洗》

• SSPC SP 10/NACE No.2——《近白金属喷砂清理》

注:美国国 家标准协会,地址:美国纽约州纽约市美洲大道118010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,邮政信箱C700,邮编19428-2959‡ 欧洲标准化委员会,地址:比利时布鲁塞尔科学街23号,邮编B-1040§ 美国防护涂料与性能协会,地址:美国得克萨斯州休斯顿市帕克坦普莱斯大道15835号,邮编77084§ 美国防护涂料协会,地址:美国宾夕法尼亚州匹兹堡市特朗布尔大道800号,邮编15205

3 术语和定义

本标准适用以下术语定义:

1. 施工方:提供涂层和/或内衬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:生产、加工或制造相关材料与产品的责任主体。

4. 改性聚乙烯:通过添加化学助剂(如马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯)改性的聚乙烯材料,可在低于纯聚乙烯的施工温度下,通过熔融粘接方式附着于钢材表面。

5. 饮用水:可安全、合格地用于饮用和烹饪的水。

6. 采购方:采购待实施的任何材料或作业的个人、公司或机构。

7. 再生水:经处理后可实现有益回用的污水。

8. 污水:住宅、商业建筑、工业厂房、公共机构排放的液体与水载废弃物的混合体,包括可能混入的地下水、地表水与雨水。

4 技术要求

4.1 设备

施工方用于表面处理与涂层施工的设备,其设计、制造与工况,应符合本标准规定的规程要求,达到本标准与涂层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的相关规定,同时应符合《安全饮用水法》及适用的联邦、州、省、地区或其他权威法规中关于饮用水、污水、再生水系统的相关要求。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
当采购方要求NSF合规性时,与饮用水接触的材料应通过NSF/ANSI/CAN 61认证。

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。

4.2.4 人员
涂层体系的全部涂覆作业,应由经过FBPE涂层体系施工培训的合格人员完成。

4.3 涂层体系

4.3.1 总则
涂层体系为单一涂层材料,由聚乙烯、抗氧剂、炭黑充分混配而成,以粉末形态供应,不得添加任何填料。

炭黑可为地上敷设的涂层提供最 佳的紫外线(UV)稳定效果,采购方有权指定黑色以外的其他颜色;若选用其他颜色,涂层材料中应添加替代型紫外线稳定剂,且需满足本标准除炭黑含量外的所有要求。

4.3.2 涂层材料预认证要求
涂层材料应满足表1规定的要求。

涂层材料预认证要求

性能指标

要求限值


测试方法


最小值

最大值


密度,g/cm³

0.920

-

5.2.1.1

炭黑含量,质量比

2.0%

3.0%

5.2.1.2

氧化诱导时间(耐热老化性能),分钟

20

-

5.2.1.3

4.3.3 涂层体系预认证要求
实验室涂覆的涂层体系应满足表2规定的要求。

涂层体系预认证要求

性能指标

要求限值


测试方法


最小值

最大值


介电强度

500 V/密耳(20 kV/mm

-

5.2.2.1

水蒸气透过率

-

0.10 g/(h·m²)

5.2.2.2

环境应力开裂抗性,条件BF50100%Igepal溶液

300 h

-

5.2.2.3

抗冲击性

160英寸·磅(18·米)

-

5.2.2.4

抗穿透性

-

72°F22℃)下穿透率≤5%158°F70℃)下穿透率≤10%

5.2.2.5

吸水率

-

0.2%

5.2.2.6

屈服拉伸强度

2500 psi17 MPa

-

5.2.2.7

阴极剥离

-

15 mm

5.2.2.8

附着力

17磅力/英寸宽度(3.0/毫米宽度)

-

5.2.2.9

4.4 表面处理

4.4.1 表面缺陷
过量毛刺、凿痕、焊接飞溅等可能导致涂层出现针孔的表面缺陷,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
表面清理应采用干磨料喷砂清理方式。若涂层制造商推荐、或涂层需满足第4.3.3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。

4.4.3.1 干磨料喷砂清理
进行干磨料喷砂清理时,表面应达到SSPC-SP 10/NACE No.2规定的最 低表面处理等级。喷砂锚纹应呈棱角状,深度应控制在1.5~5.0密耳(38~127微米)范围内,按照ASTM D4417规定方法测量。

4.4.4 附加清理注意事项
清理作业应仅在金属温度至少高于露点5°F3℃)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。

4.4.5 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。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,应按照第4.4.3节规定,清除闪锈或其他污染物,使管道表面恢复至原定的表面处理等级。

4.5 涂层施工

4.5.1 总则
FBPE涂层应涂覆于经预热、磨料喷砂清理后的管道表面。由于涂层施工需要高温环境,FBPE涂层应在其他涂层或内衬施工前完成涂覆,除非其他涂层/内衬可耐受施工过程的高温。

4.5.2 施工温度
管道经第4.4节规范处理后,应按照制造商的推荐要求预热至施工温度,预热温度范围为570°F299℃~752°F400℃)。

4.5.3 涂层体系施工
涂层材料可采用流化床浸涂、撒布涂覆、静电喷涂、空气喷涂,或上述工艺的组合方式涂覆于管道表面,施工温度应遵循制造商的推荐要求。

4.5.4 成膜要求
无论是否采用后热工艺,均应形成外表面光滑、涂层粉末完全熔融的成膜效果。

4.5.5 冷却
涂层应冷却至规定状态后方可进行检验。

4.5.6 现场焊接预留段
管段通过现场焊接连接时,管段端部表面应预留无涂层的区域,宽度应满足采购方的规定,确保现场接头施工不会损伤涂层,且最小宽度不得低于3英寸(75毫米)。拟采用的接头类型对应的预留距离,可咨询涂层制造商获取额外指导。涂层末端应采用锥形收边,最小长度不低于涂层厚度的3倍。

4.5.7 涂层管道预留区域的涂层选型
外部现场接头应采用符合ANSI/AWWA C209ANSI/AWWA C216标准要求的材料进行涂覆。

4.5.8 非焊接现场接头的管端处理
采用橡胶垫片接头时,涂层应延伸至管道端口,并至少覆盖管道内壁1英寸(25毫米),确保无钢材裸露。内衬与管道内部FBPE涂层的搭接长度最小为1英寸(25毫米)。橡胶垫片接头管道中,内衬与FBPE涂层的相容性信息,可向内衬制造商咨询。当橡胶垫片接头的接头区域涂覆FBPE涂层时,应采用直接测量或通止规对承口、插口进行检测,确保接头尺寸符合制造商的要求。

4.5.9 管道支撑
橡胶垫片接头管道的接头区域涂覆时,可在冷却过程中对涂覆管道进行支撑,支撑区域造成的涂层损伤,应采用第4.7节规定的两步法工艺修复,或遵循制造商的推荐要求。

4.5.10 缺陷检测
涂层施工完成后,应对所有涂覆表面按照表3规定进行针孔电气检测。

已涂覆涂层体系质量控制要求

性能指标

低要求

测试方法

外观

符合第5.5.2节规定

5.5.2

高压电气连续性

无针孔

5.5.3

附着力

17磅力/英寸宽度(3.0/毫米宽度)

5.5.4

管道涂层厚度(基于管道公称直径)


5.5.5

10英寸(254毫米)及以下

63密耳(1.6毫米)

5.5.5

10~20英寸(254~508毫米)

70密耳(1.8毫米)

5.5.5

20~30英寸(508~762毫米)

80密耳(2.0毫米)

5.5.5

30英寸(762毫米)以上

90密耳(2.3毫米)

5.5.5

橡胶垫片接头管道,管端6英寸(150毫米)范围内

40密耳(1.0毫米)

5.5.5

4.5.11 附着力
应按照表3规定开展附着力测试。

4.5.12 厚度
涂层施工应达到表3规定的厚度要求。

4.6 管件涂层涂覆

4.6.1 总则
本节规定了钢制管件的FBPE涂层涂覆要求。

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。

4.6.3 施工
涂层应按照第4.5节规定施工,也可采用两步法涂覆工艺。两步法工艺中,第 一步采用改性聚乙烯,在较低施工温度下实现粘接;第 一步施工完成后,立即进行第二步涂层材料涂覆(符合第4.5节规定)。第二步涂层材料的最小厚度不低于表3规定总厚度的50%,且应与改性聚乙烯材料完全熔融融合,不可分离。

4.6.4 缺陷检测
涂层施工完成后,应对所有涂覆表面按照表3规定进行针孔电气检测。

4.6.5 附着力
应按照表3规定开展附着力测试。

4.6.6 厚度
涂层施工应达到表3规定的厚度要求。

4.7 涂层修复

4.7.1 严重缺陷
存在涂层局部涂覆不全、附着力不足、膜厚不达标(修复区域超过涂覆表面的10%),或针孔数量超出第5.5.2节规定限值的管段,应从第4.4节规定的表面处理工序开始,完全重新涂覆。

4.7.2 轻微缺陷
经第5.5.3节规程识别的涂层瑕疵与损伤,且不属于严重缺陷的,应采用第4.6节规定的两步法工艺修复,或采用符合ANSI/AWWA C216要求的热收缩涂层修复,也可遵循制造商的推荐要求。修复前,涂层边缘应加工成不小于涂层厚度3倍长度的锥形斜边。修复完成后,应采用第5.5.3节规定的电压对修复区域进行针孔电气检测。

4.8 现场接头(焊接与非焊接)

4.8.1 焊接接头
应按照采购方的指定要求,采用符合AWWA C216要求的热收缩涂层,或符合AWWA C209要求的胶带涂层进行处理。

4.8.2 非焊接接头
采用垫片接头或机械接头连接管道,且垫片密封区域涂覆FBPE涂层时,必须确保垫片密封面的FBPE厚度,在垫片接头或机械接头制造商规定的限值范围内。应咨询接头或管道制造商,确认该区域的涂层与内衬厚度限值,确保垫片正常发挥密封性能,实现接头的水密性。

4.9 现场施工规程

FBPE涂层管道的装卸、运输、储存与安装,应遵循ANSI/AWWA C604中的方法与规范。

5 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,对施工单位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 涂层体系要求

5.2.1 涂层材料预认证要求
应采用生产涂层所用的全混配涂层颗粒进行测试,若以下项目的测试结果不符合第4.3.2节规定值,该涂层材料可予以拒收。

5.2.1.1 密度
涂层材料的密度应按照ASTM D1505规定测定。

5.2.1.2 炭黑含量
涂层材料的平均炭黑含量应按照ASTM D1603规定测定。

5.2.1.3 氧化诱导时间(耐热老化性能)
涂层材料的平均氧化诱导时间,应按照ASTM D3895规定,在392°F200℃)条件下测定。

5.2.2 涂层体系预认证要求
5.2.2.1 介电强度
平均介电强度应按照ASTM D149规定测定。试样涂层厚度,应在表3规定的30英寸以上管道最小涂层厚度的±10%范围内。测试应在涂覆于钢管或涂有脱模剂的钢板上、后续剥离下来的涂层上进行,测试前应通过轻微打磨去除脱模剂。数值低于表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.2 水蒸气透过率
涂层体系的水蒸气透过率应按照ASTM E96规程BW测定。试样涂层厚度,应在表3规定的30英寸以上管道最小涂层厚度的±10%范围内。测试应在涂覆于钢管或涂有脱模剂的钢板上、后续剥离下来的涂层上进行,测试前应通过轻微打磨去除脱模剂,将涂层光滑、未打磨的外表面暴露于水汽环境。测试3个平行试样,取结果平均值,平均值超出表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.3 环境应力开裂抗性
F50环境应力开裂抗性应按照ASTM D1693条件B测定。测试应在涂覆于钢管或涂有脱模剂的钢板上、后续剥离下来的涂层上进行,必要时可对涂层的钢材接触面进行打磨,满足ASTM D1693的厚度要求。测试过程中,涂层的外表面应处于受拉状态。数值低于表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.4 抗冲击性
抗冲击性应按照ASTM G14规定测定。试样为公称直径8英寸(200毫米)、壁厚0.188英寸(4.8毫米)的涂覆钢管,按照第4.4节与第4.5节规定制备,平均涂层厚度应在表3规定的30英寸以上管道最小涂层厚度的-0%~+10%范围内。测试3个平行试样,取结果平均值,平均值低于表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.5 抗穿透性
平均抗穿透性应按照ASTM G17规定,分别在72°F22℃)与158°F70℃)下制备平行试样进行测试。试样涂层厚度,应在表3规定的30英寸以上管道最小涂层厚度的±10%范围内,测试应在公称直径2英寸(50毫米)的钢管上进行。结果超出表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.6 吸水率
涂层体系的吸水率应按照ASTM D570长期浸渍法测定。试样为涂覆于钢管或涂有脱模剂的平钢板上、后续剥离下来的涂层,涂层厚度应在表3规定的30英寸以上管道最小涂层厚度的±10%范围内,测试前应通过轻微打磨去除脱模剂。测试3个平行试样,取结果平均值,平均值超出表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.7 屈服拉伸强度
平均屈服拉伸强度应按照ASTM D638规定,采用IV型试样、2英寸/分钟(50毫米/分钟)的测试速率测定,调湿与测试过程无需控制湿度。测试应在涂覆于钢管或涂有脱模剂的平钢板上、后续剥离下来的涂层上进行,对涂层的钢材接触面进行湿法打磨,最终采用P150或更细的砂纸打磨,去除所有打磨痕迹与表面不平整,最终厚度控制在80~100密耳(2.0~2.5毫米)。平均值低于表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.2.2.8 阴极剥离
涂层体系的阴极剥离性能应按照ASTM G8规定测定,测试周期为30天。试样为实验室涂覆的钢管,最小直径4英寸(100毫米),按照第4.4节与第4.5节规定制备,每个试样需预制1个直径0.25英寸(6.35毫米)的人工针孔。剥离距离从初始针孔边缘沿每个径向切口测量,取各测量值的平均值作为单个试样的测试结果,测试3个平行试样,取结果平均值,平均值超出表2规定限值,判定为不符合要求。

5.2.2.9 附着力
涂层附着力应在直径4英寸(100毫米)的涂覆管道上测定。截取长度约4英寸(100毫米)的整圆管段,在管段中部位置,做两条平行的环向全厚度切口,切口间距1/2英寸(38毫米),长度约6英寸(150毫米)。在一端将两个切口连接,将涂层剥离约1英寸(25毫米)。

附着力应按照ASTM D1000规定测定,同时遵循EN 12068的相关要求,测试过程中通过可旋转设备保持剥离涂层与管道表面呈90°角。剥离初始1英寸(25毫米)涂层后,在后续4英寸(100毫米)的剥离过程中,每1/2英寸(13毫米)记录一次拉力值,取平均值后除以涂层宽度,计算得到附着力。最 1英寸(25毫米)的剥离数据不计入计算。结果低于表2规定限值,判定为FBPE涂层不符合要求。

5.3 质量保证与记录

施工方和/或施工单位应建立质量保证程序或体系,确保第5.5节规定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FBPE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 总则
已涂覆的FBPE涂层应满足第4.5.10节至第4.5.12节、第4.6.4节至第4.6.6节的规定要求。若以下项目的测试结果不符合规定值,该涂层可予以拒收。

5.5.2 涂层外观
应对涂覆后的管道进行目视检查。涂层应整体光滑,无尖锐凸起;不超过表面10%的轻微流挂、凹陷、划痕、流纹,不作为拒收依据。涂层不得出现鼓包、开裂、气泡、分层及其他可见缺陷,所有瑕疵均应识别并按照第4.7节规定修复。

5.5.3 电气连续性检测
应对涂覆表面按照NACE SP0274规定进行高压连续性检测,最 低检测电压为12kV。检出的针孔缺陷,应在涂覆工厂内按照本标准第4.7节规定修复。若每根管道的针孔数量平均超过1/50平方英尺(4.65平方米),该管道应重新涂覆。

5.5.4 附着力
待测管道应在涂层施工完成后至少静置1小时,方可进行附着力测试,测试时涂层温度最 低为59°F15℃)。

在管道上做两条平行的环向全厚度切口,切口间距1/2英寸(38毫米),长度约6英寸(150毫米);在一端将两个切口连接,将涂层剥离约1英寸(25毫米)。采用可连续记录、精度±4%的便携式拉力测量设备,以12英寸/分钟(300毫米/分钟)±20%的速率持续剥离涂层,测试过程中保持剥离涂层与管道表面呈90°角。分别记录第12345英寸(25毫米)剥离过程的拉力值,取5个结果的平均值,除以涂层宽度计算附着力。

若附着力未达到要求,且测试温度高于68°F20℃),该测试视为无效,应在仲裁最高温度≤68°F20℃)的条件下重新测试。

5.5.4.1 测试频次
附着力测试应在每个生产班次内至少开展2次,分别在班次开始与中期进行,或按采购方文件规定执行。

5.5.4.2 拒收判定
附着力数值低于规定要求,判定为结果不合格。此时,若结果至少达到要求值的90%,应在同一管道的另外两个不同位置补充2次测试,若2次测试均合格,该管道予以验收,无需额外测试;若初始结果低于要求值的90%,或2次补充测试中任意一次未达标,该涂层应予以拒收或修复。

若涂层附着力测试不合格,应对不合格管段前后紧邻的涂覆管段进行测试,直至获得合格结果。所有未达到要求的涂覆管道,应予以拒收或修复。

5.5.5 涂层厚度
涂层体系的厚度应按照ASTM D7091规定测定,每根管道与管件均应进行厚度检测。

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施工工艺培训的人员完成。若任何阶段确认涂层材料的施工流程不符合本标准要求,受影响管道与管件的涂层应予以拒收。

5.6.4 涂覆后管道与管件
未满足本标准最 低要求的涂覆管道或管件,应进行修复或予以拒收。

6 交付

6.1 标识

涂层材料的容器,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、地方或其他权威法规要求的其他信息。

6.2 包装、运输与储存

6.2.1 包装
涂层材料应采用合适的容器包装,确保材料完好、安全送达目的地。

6.2.2 运输、装卸与储存
材料的储存与防护,应符合现行适用的联邦、州/省、地区和地方法规要求。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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