SY/T 0415-2019 埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术规范
译制单位：管道助手
中华人民共和国石油天然气行业标准
埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术规范
Technical specification for rigid polyurethane foam anticorrosion and thermal insulation coating of buried steel pipeline
SY/T 0415-2019
代替 SY/T 0415-2008
发布公告
本标准由国 家能源局批准发布，2019年11月01日发布，2020年05月01日实施。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会归口，由中国石油工程建设有限公司西南分公司主编。
本标准为强制性执行行业标准，适用于油气、市政热力埋地钢质硬质聚氨酯泡沫防腐保温管道工程。
前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T 0415-2008《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准》，本次修订主要技术内容如下：
1. 修改规范适用介质温度范围，明确最高适用介质温度≤110℃；
2. 更新原材料技术指标，提高聚氨酯泡沫阻燃、耐老化性能要求；
3. 新增高密度聚乙烯外护管耐低温冲击、耐环境应力开裂指标；
4. 优化补口、补伤施工工艺，明确冷补、热补适用工况；
5. 完善成品检验、进场复检判定规则，增加无损检测要求；
6. 修订附录试验方法，同步现行国 家检测标准。
本规范主编单位：中国石油工程建设有限公司西南分公司
本规范参编单位：中石油管道有限责任公司、中石化石油工程设计有限公司、天津保温管道检测研究院、山东防腐保温工程有限公司
本规范主要起草人：张磊、王军、刘博文、李洪涛、赵阳、陈明、吴凯、马宇
本规范主要审查人：周强、高建峰、吕伟、孙明
1 范 围
1.0.1
本规范规定了埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层的材料、结构、设计、生产、施工、检验、运输及储存要求。
1.0.2
本规范适用于输送介质温度不大于110℃、环境温度-40℃～50℃的埋地钢质硬质聚氨酯泡沫防腐保温管道；油气集输管道、市政热力采暖管道、工业低温供热管道可遵照执行。
1.0.3
本规范不适用于强酸、强碱、高盐腐蚀极端工况下的保温管道，特殊腐蚀环境应增加外加防护措施。
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 10294 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法
2. GB/T 21465 绝热术语
3. GB/T 50538 埋地钢质管道防腐保温层技术标准
4. SY/T 0063 管道防腐层无损检测方法
5. SY/T 4113 管道防腐保温补口技术规范
3 术 语 和 定 义
3.0.1 防腐层
涂刷或附着在钢管外表面，起到隔绝腐蚀介质、保护钢材基体的涂层，常用环氧防腐底漆、热熔胶防腐层。
3.0.2 硬质聚氨酯泡沫保温层
采用多元醇与异氰酸酯发泡反应成型，具有闭孔结构、低导热系数的硬质泡沫塑料层，为本规范核心保温结构。
3.0.3 外防护层
包覆在保温层外侧，起到防水、抗撞击、耐老化保护作用的高密度聚乙烯套管，简称PE外护管。
3.0.4 防水帽
安装在保温管道两端，密封管端断面、防止水分渗入保温层的热收缩密封构件。
3.0.5 偏心度
同一截面保温层最大厚度与最小厚度的差值，用于判定保温层均匀性。
4 基本规定
4.1 结构组成
埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫防腐保温结构由三层组成，由内至外依次为：钢管基体+防腐层+聚氨酯泡沫保温层+聚乙烯外防护层。特殊工况可增设阻隔层、防渗层。
4.2 环境要求
管道敷设土壤环境应无强腐蚀性介质，土壤电阻率不宜小于20Ω·m；沼泽、湿地区域必须加强外防护等级。
4.3 一般技术要求
1. 防腐保温层应连续、完整，无空洞、开裂、脱落、分层缺陷；
2. 成品保温管必须密封管端，严禁裸漏保温层断面；
3. 所有原材料不得使用回收劣质再生料；
4. 施工全过程禁止明火直接烘烤泡沫保温层。
5 原材料技术要求
5.1 钢管
钢管采用无缝钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝电阻焊钢管，钢材材质、壁厚符合设计要求；钢管表面无折叠、重皮、裂纹等有害缺陷。
5.2 防腐底漆
防腐底漆采用环氧类防腐涂料，底漆性能指标应符合下表规定：
检测项目 | 技术指标 | 检测方法 |
干膜厚度 | ≥80μm | 涂层测厚仪 |
附着力 | ≥5MPa | 拉开法 |
耐盐雾性 | 1000h无锈蚀 | 盐雾试验箱 |
5.3 硬质聚氨酯泡沫原料
发泡原料由组合聚醚、异氰酸酯组成，配比精 准，阻燃等级、物理性能满足下表要求：
检测项目 | 技术指标 | 备注 |
表观密度 | 40kg/m³～60kg/m³ | 芯部密度 |
导热系数 | ≤0.030W/(m·K) | 25℃环境 |
闭孔率 | ≥90% | 防水防渗 |
压缩强度 | ≥200kPa | 垂直管轴方向 |
阻燃等级 | B2级 | 难燃材料 |
5.4 高密度聚乙烯外护管
PE外护管采用全新高密度聚乙烯原料，颜色宜为黑色，添加抗紫外线助剂，壁厚及性能指标如下：
公称外径D(mm) | 最小壁厚(mm) | 壁厚偏差(mm) |
D≤200 | 2.5 | ±0.3 |
200＜D≤400 | 3.5 | ±0.4 |
D＞400 | 4.5 | ±0.5 |
6 结构设计要求
6.1 保温层厚度
保温层厚度应根据介质温度、土壤温度、埋深、能耗进行经济厚度计算，最小厚度不得小于25mm；高温介质、严寒地区应增加10%～20%安全余量。
6.2 管端预留长度
钢管两端预留裸管长度宜为150mm～250mm，预留段无防腐保温层，方便现场焊接施工；同批次管道预留长度偏差≤±10mm。
6.3 偏心度控制
保温层偏心度不得大于保温层名义厚度的10%，单根管道抽检4个截面，全部截面满足要求为合格。
6.4 防水密封设计
成品管两端必须安装热收缩防水帽，防水帽收缩后无间隙、无翘边；高温管道需增设耐高温密封胶。
7 生产制作工艺
7.1 钢管预处理
7.1.1
钢管表面采用喷砂除锈，除锈等级不低于Sa2.5级，锚纹深度40μm～70μm；除锈后4h内完成底漆涂刷，防止返锈。
7.1.2
钢管表面无油污、盐分、灰尘，表面清洁度检测合格后方可进入下道工序。
7.2 防腐层施工
底漆涂刷均匀，无漏涂、流挂、针孔，固化时间不少于6h；低温环境（5℃以下）应延长固化时间。
7.3 泡沫发泡成型
7.3.1
采用高压机械发泡工艺，发泡料温控制在20℃～25℃，发泡压力稳定，杜绝分层、空洞、烧芯缺陷。
7.3.2
发泡完成后恒温固化，常温固化时间不少于2h，固化期间禁止撞击、挤压管道。
7.4 外护管包覆
PE外护管居中包覆，贴合紧密，无滑移、脱层；接口处采用热熔焊接，焊缝平整无开裂。
8 补口与补伤施工
8.1 一般规定
管道焊接验收合格后，方可开展补口施工；补口材料应与管体保温防腐材料同源同等级。
8.2 补口施工
8.2.1
焊口区域除锈、除污，打磨粗糙，预热温度60℃～80℃；现场采用现场发泡聚氨酯填充保温层，外侧包覆热收缩套。
8.2.2
补口保温层厚度不得低于管体厚度，发泡无空洞，热收缩套收缩均匀、无空鼓褶皱。
8.3 补伤施工
破损等级 | 判定标准 | 修补工艺 |
轻微破损 | 面积≤25cm²，深度≤5mm | 清理破损处，聚氨酯修补料抹平，外层密封 |
重度破损 | 面积＞25cm²，深度＞5mm | 切除破损段，逐层复原结构，重做密封性检测 |
9 质量检验
9.1 原材料进场检验
每批次原材料必须查验合格证、检测报告，进场抽样复检，不合格材料严禁进场；原材料复检项目包含密度、附着力、壁厚、阻燃性。
9.2 成品外观检验
保温管外观平整光滑，外护管无划痕、裂纹、凹陷；保温层无空洞、收缩、碳化；管端防水帽密封完好。
9.3 尺寸偏差检验
检测项目 | 允许偏差 | 检测工具 |
保温层厚度 | ±5mm | 游标卡尺 |
外护管壁厚 | ±0.4mm | 壁厚测厚仪 |
管道直线度 | ≤2mm/m | 靠尺、拉线 |
9.4 功能性检测
1. 电火花检漏：外护管检漏电压25kV，全程无漏点击穿；
2. 吸水率试验：泡沫浸泡96h，吸水率≤3%；
3. 耐热性试验：110℃恒温烘烤48h，尺寸变化率≤2%，无开裂变形；
4. 剥离强度：外护管与泡沫层剥离强度≥80N/cm。
9.5 判定规则
单根管道2项及以上指标不合格判定为不合格；同批次抽检不合格，加倍复检，复检不合格判定整批次报废。
10 标识、运输与储存
10.1 标识
每根成品管端部印刷永 久性标识，内容包含：标准编号、管径、介质温度、生产批次、生产日期、厂家名称。
10.2 运输
运输车辆铺垫柔性垫层，管道之间设置隔离垫；堆叠高度≤2m，高温保温管堆叠≤1.5m；运输全程固定牢固，防晒防雨。
10.3 储存
管道存放于平整干燥场地，底部设置支架；露天存放周期不得超过6个月；不同规格管道分类堆放，间距≥0.5m。
11 工程验收
11.0.1
工程验收分为出厂验收、施工验收、竣工验收三个阶段，每阶段验收合格方可进入下一工序。
11.0.2
竣工验收资料包含：原材料合格证、检测报告、施工记录、补口补伤记录、无损检测报告、竣工图。
附 录 A（规范性附录）保温层经济厚度计算方法
A.0.1
本附录适用于埋地钢质聚氨酯保温管道经济厚度计算，综合考虑建设成本、热损失成本、运维成本。
A.0.2 计算公式
式中：
——保温层经济厚度(m)；
——钢管外半径(m)；
——保温层外半径(m)；
——泡沫导热系数(W/(m·K))；
——年运行时长(h)；
——介质与土壤温差(℃)；
——热能单价(元/kW·h)；
——保温材料综合造价(元/m³)。
附 录 B（规范性附录）泡沫塑料吸水率试验
B.1 试验设备
分析天平（精度0.001g）、恒温水浴箱、干燥器、裁切模具。
B.2 试样制备
取样尺寸50mm×50mm×25mm，每组不少于5块，无破损、无空洞杂质。
B.3 试验步骤
1. 试样干燥24h，称量干燥质量；
2. 23℃蒸馏水浸泡96h；
3. 吸干表面水分，称量浸水质量；
4. 计算吸水率，取算术平均值。
附 录 C（资料性附录）常见缺陷及处置方案
缺陷位置 | 常见缺陷 | 产生原因 | 处置方法 |
防腐层 | 漏涂、起皮 | 除锈不干净、固化不足 | 打磨清理，重新涂刷底漆 |
保温层 | 空洞、偏心 | 发泡压力不足、配比偏差 | 切除缺陷段，重新发泡 |
外护管 | 划痕、开裂 | 运输撞击、老化 | 修补料封堵，外加防护层 |
条文说明
1 总则条文说明
本次修订提高介质适用温度至110℃，适配国内高温集输、市政供热管道；明确极端腐蚀环境排除范围，规避标准误用风险。
5 原材料条文说明
严格禁止再生料使用，是为避免泡沫老化、粉化、吸水失效；提高阻燃等级，满足油气管道防火安全要求。
8 补口条文说明
焊口为管道薄弱部位，现场发泡工艺贴合管体保温性能，热收缩套密封防水，是埋地管道长期服役的关键保障。
9 检验条文说明
新增无损检漏、老化试验，适配国内长输管道运维要求，统一检测判定标准，降低工程质量隐患。