SY/T 7041-2016 钢质管道三层结构聚丙烯防腐层技术规范
中华人民共和国石油天然气行业标准
钢质管道聚丙烯防腐层技术规范
Specification of polypropylene coating for steel pipeline
SY/T 7041-2016
译制单位：管道助手
发布公告
本标准由国 家能源局2016年01月07日批准发布，2016年06月01日正式实施。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口，属于现行石油天然气行业通用标准，无替代废止标准。
前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构与编写》给出的规则起草。
本标准填补了国内**三层结构聚丙烯（3PP）防腐层**管道标准空白，区别于聚乙烯防腐层，重点适配高温输油、海底、高腐蚀工况钢质管道，统一3PP防腐层原材料、涂敷、检验、补伤技术要求。
本规范起草单位：中国石油集团工程技术研究院、中国石油集团海洋工程有限公司、中海油能源发展股份有限公司管道工程分公司、广州鹿山新材料股份有限公司
本规范主要起草人：刘金霞、张其滨、赫连建峰、吕喜军、汪加胜、徐翠竹、那骥宇、王咏心
1 范 围
1.0.1
本标准规定了钢质管道挤压聚丙烯防腐层的防腐结构、原材料、涂敷工艺、质量检验、修补、运输储存、安全环保及交工资料要求。
1.0.2
本标准适用于设计温度范围为-20℃～110℃的埋地或水下钢质管道挤压三层聚丙烯防腐层的设计、施工及质量检验。
1.0.3
本标准不适用于强氧化、强酸极端化学腐蚀工况管道，特殊工况需增加辅助防护结构。
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（包括所有修改单）适用于本文件。
1. 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
2. GB/T 1408.1 绝缘材料电气强度的试验方法 第1部分：工频下试验
3. GB/T 1410 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法
4. GB/T 1633 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的规定
5. GB/T 2411 塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)
6. GB/T 3682 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定
7. GB/T 4472 化工产品密度、相对密度的测定
8. GB/T 5470 塑料 冲击脆化温度的测定
9. GB 6514 涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化
10. GB/T 6554 电气绝缘用树脂基反应复合物 第2部分：试验方法一电气用涂敷粉末方法
11. GB 7692 涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全及其通风净化
12. GB/T 8923.1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定
13. GB/T 16422.2 塑料 实验室光源暴露试验方法 第2部分：氙弧灯
14. GB/T 18570.3 钢材表面灰尘评定（压敏粘带法）
15. GB/T 18570.9 钢材表面水溶性盐现场电导率测定法
16. GB/T 23257 埋地钢质管道聚乙烯防腐层
17. GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范
18. GBZ1 工业企业设计卫生标准
19. HG/T 2751 未增塑乙酸纤维素含水量的测定
3 术语和定义
3.1 涂敷工艺规程（APS）
用来描述防腐层涂敷过程中所使用的作业程序、方法以及设备和器具的技术文件。
3.2 设计温度范围
管道在运输、搬运、安装施工以及运行过程中可能出现的最高温度和最 低温度区间。
3.3 三层聚丙烯防腐层（3PP）
由底层熔结环氧粉末防腐层、中间聚丙烯胶黏剂层、外层聚丙烯防护层复合成型的挤压式防腐结构，为本规范核心防腐体系。
4 防腐层结构
4.1 结构组成
挤压聚丙烯防腐层为三层复合结构，由内至外依次为：熔结环氧粉末底层+聚丙烯胶黏剂中间层+聚丙烯外层，结构连续完整、无分层脱层。
4.2 防腐层厚度分级
防腐层分为普通级、加强级、特加强级三个等级，不同管径厚度指标严格受控，厚度允许偏差±10%，具体参数如下表：
钢管公称外径D(mm) | 普通级总厚度(mm) | 加强级总厚度(mm) | 特加强级总厚度(mm) |
D≤200 | 1.8 | 2.2 | 2.8 |
200＜D≤400 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
D＞400 | 2.3 | 2.8 | 3.5 |
4.3 分层厚度要求
1. 环氧粉末底层：厚度控制在300μm～400μm；
2. 聚丙烯胶黏剂层：厚度不低于200μm；
3. 聚丙烯外层：剩余厚度全部为外护聚丙烯层。
5 原材料技术要求
5.1 一般规定
所有原材料必须采用全新原生料，严禁添加再生回收料；原材料进场需提供出厂合格证、检测报告，每批次进行抽样复检，不合格材料严禁投产。
5.2 熔结环氧粉末
环氧粉末为专用管道防腐粉末，耐热性适配高温工况，核心技术指标如下：
检测项目 | 技术指标 | 检测标准 |
玻璃化转变温度Tg | ≥95℃ | DSC差示扫描量热法 |
固化度 | ≥95% | 热特性试验 |
附着力（钢基面） | ≥5MPa | 拉开法试验 |
5.3 聚丙烯胶黏剂
胶黏剂需兼容环氧底层与聚丙烯外层，耐高温、不分层，指标如下：
检测项目 | 技术指标 | 试验条件 |
熔体流动速率 | 2～6g/10min | 230℃/2.16kg |
维卡软化温度 | ≥120℃ | GB/T 1633 |
剥离强度 | ≥120N/cm | 25℃常温 |
5.4 聚丙烯外层原料
外层聚丙烯为改性耐高温聚丙烯，耐老化、耐冲击、耐环境应力开裂，是防腐层防护关键层：
检测项目 | 技术指标 | 备注 |
邵氏硬度 | ≥D60 | GB/T 2411 |
脆化温度 | ≤-35℃ | 低温抗冲击 |
体积电阻率 | ≥1×10¹⁴Ω·cm | 绝缘性能 |
6 防腐层涂敷
6.1 钢管表面预处理
6.1.1
钢管采用喷砂除锈，除锈等级不低于Sa2.5级，锚纹深度40μm～80μm；表面无油污、盐分、灰尘、氧化皮。
6.1.2
钢材表面水溶性盐含量≤20mg/m²，灰尘等级不低于2级；除锈完成后4h内完成环氧粉末喷涂，防止返锈。
6.2 涂敷工艺要求
1. 钢管预热温度：180℃～220℃，根据管径、环境温度微调；
2. 环氧粉末采用静电喷涂，喷涂均匀无漏涂、针孔；
3. 胶黏剂、聚丙烯层采用挤压缠绕工艺，三层同步复合、无分层；
4. 涂敷完成后自然冷却，严禁急速水冷，避免防腐层应力开裂。
6.3 管端处理
管道两端预留裸管焊接段，预留长度宜为150mm～250mm；管端防腐层切口平整、无翘边、无裂纹。
7 质量检验
7.1 外观检验
防腐层表面平整光滑、色泽均匀，无气泡、开裂、凹陷、烧焦、杂质颗粒；三层界面无分层、脱粘现象。
7.2 尺寸检测
采用磁性测厚仪检测防腐层总厚度及分层厚度，每根管道随机抽取上、下、左、右4个截面，每截面检测4点，厚度偏差不得超过±10%。
7.3 电火花检漏
成品防腐管逐根进行电火花检漏，检漏电压25kV，全程无击穿漏点为合格。
7.4 理化性能抽检
每50根为一批，每批随机抽取1根做破坏性试验，检测项目包含：剥离强度、阴极剥离、耐热水浸泡、冲击强度。
检测项目 | 合格指标 | 试验条件 |
常温剥离强度 | ≥120N/cm | 25℃ |
高温剥离强度 | ≥60N/cm | 100℃ |
阴极剥离（48h） | 剥离半径≤8mm | 65℃、3%NaCl溶液 |
7.5 判定规则
抽检试样若有1项不合格，加倍抽样复检；复检仍不合格，判定该批次防腐管全部不合格，严禁出厂使用。
8 防腐层修补
8.1 修补分类
损伤类型 | 判定标准 | 修补工艺 |
微小损伤 | 漏点直径≤10mm，深度≤50%防腐层 | 聚丙烯粉末、热熔修补棒修补 |
中等损伤 | 损伤直径≤30mm | 辐射交联聚丙烯补伤片修补 |
重度损伤 | 损伤直径＞30mm | 补伤片+聚丙烯热收缩带加强包覆 |
8.2 补伤施工要求
1. 修补区域需打磨粗糙、去除油污杂质，边缘修切为钝角；
2. 补伤片边缘距离破损孔洞边缘不小于100mm；
3. 加热贴合时排出空气，无气泡、无褶皱、粘结严密。
8.3 补伤质量检验
1. 外观：平整无气泡、无烧焦、密封良好；
2. 检漏：每处补伤采用15kV电火花检漏，无漏点；
3. 剥离强度：补伤片剥离强度≥50N/cm，每班抽检不少于1处。
9 标志、堆放和运输
9.1 管道标识
合格防腐管距管端400mm处印刷永 久性标识，包含：钢管规格、编号、防腐等级、执行标准、生产厂家、生产日期。
9.2 吊装运输
吊装必须使用尼龙柔性吊带，严禁钢丝绳直接捆绑防腐层；运输采用尼龙带固定，管间设置柔性隔离垫，防止撞击划伤。
9.3 堆放要求
管道底部设置支垫，支垫间距4m～8m，管底离地高度≥100mm；露天存放周期不宜超过3个月，长期存放需加盖不透光防护布。
9.4 堆放层数限制
公称直径DN(mm) | 最大堆放层数 |
DN＜200 | ≤10层 |
200≤DN＜300 | ≤8层 |
300≤DN＜400 | ≤6层 |
400≤DN＜600 | ≤5层 |
600≤DN＜800 | ≤4层 |
DN≥800 | ≤3层 |
10 安全、卫生和环境保护
10.1 施工安全
除锈、涂敷作业区域电气设备符合防爆要求，配备触电保护装置，机械设备转动部位设置防护罩。
10.2 环保卫生
1. 生产噪声符合GB/T 50087限值要求；
2. 作业区粉尘、有害气体浓度满足GBZ1、GB 6514规范；
3. 涂装废水、废料集中收集处理，禁止随意排放。
11 交工文件
工程竣工验收时，必须提交完整交工资料，资料清单如下：
1. 防腐原材料、成品管道出厂合格证及检测报告；
2. 管道涂敷施工记录、除锈检测记录；
3. 补伤、补口施工记录及检漏报告；
4. 第三方理化抽检试验报告；
5. 设计变更、隐蔽工程记录、竣工图。
附 录 A（规范性附录）环氧粉末及其涂层的热特性试验方法
A.1 适用范围
本试验用于测定环氧粉末及涂层的玻璃化转变温度（Tg）、反应热（ΔH）、涂层固化转化百分率，判定粉末固化性能。
A.2 试验设备
差示扫描量热仪（DSC）、精度0.1mg分析天平、密封试样皿、惰性保护气体装置。
A.3 试验计算公式
式中：
——玻璃化转变温度变化量(℃)；
——涂层固化转化百分率(%)；
——反应放热量(J/g)。
附 录 B（规范性附录）防腐层阴极剥离试验方法
B.1 试验条件
试验介质为3%（质量分数）氯化钠溶液，试验温度65℃，外加直流电压3.5V，试验时长48h。
B.2 判定依据
试验结束后测量防腐层剥离半径，剥离半径≤8mm判定为合格，表征防腐层抗阴极剥离、抗腐蚀渗透能力。
附 录 C（规范性附录）防腐层耐热水浸泡试验方法
C.1 试验要求
将防腐层试样浸泡在95℃热水中，连续浸泡1000h，观察防腐层无起泡、分层、脱落、变色。
C.2 合格标准
浸泡完成后，常温剥离强度保留率≥85%，高温剥离强度保留率≥80%。
条文说明
1 总则条文说明
三层聚丙烯（3PP）防腐层对比3PE防腐层，耐高温性能更强，最高使用温度可达110℃，广泛用于高温稠油、海上输油管道；本标准统一国内3PP管道生产施工标准，填补行业空白。
5 原材料条文说明
严格禁止再生料使用，是为保证聚丙烯层耐高温、抗老化性能；改性聚丙烯原材料大幅提升低温韧性，适配北方严寒及水下复杂工况。
7 检验条文说明
25kV高电压检漏为3PP防腐层强制检测项，区别于普通聚乙烯防腐层；高温剥离强度为高温输油管道核心质控指标，防止高温下防腐层脱层失效。
8 补伤条文说明
聚丙烯材料硬度高、修补难度大于聚乙烯，规范划分损伤等级匹配不同修补工艺，保证修补处防腐性能与管体一致，避免后期补伤位置优先腐蚀破损。