石油和天然气工业 用于管道运输系统中埋地或浸没管道的外部涂层 第5部分：外部混凝土涂层
ISO 21809-5:2017（现行正式版）
译制单位：管道助手
标准基本信息
• 标准号：ISO 21809-5:2017
• 发布日期：2017年6月1日
• 技术委员会：ISO/TC 67/SC 2 管道运输系统分技术委员会
• 代替标准：ISO 21809-5:2010
• 页数：28页
• 状态：现行有效，2023年确认有效，预计2026年被ISO/DIS 21809-5:2025取代
前言
本标准由ISO/TC 67石油、石化和天然气工业用材料、设备和海上结构技术委员会SC 2管道运输系统分技术委员会制定。
本第二版取消并代替第 一版（ISO 21809-5:2010），已进行了技术修订。
ISO 21809系列标准在总标题"石油和天然气工业——用于管道运输系统中埋地或浸没管道的外部涂层"下，由以下部分组成：
• 第1部分：聚烯烃涂层（3层PE和3层PP）
• 第2部分：单层熔结环氧涂层
• 第3部分：现场接头涂层
• 第4部分：聚乙烯涂层（2层PE）
• 第5部分：外部混凝土涂层
引言
本标准的用户应注意，对于个别应用可能需要进一步或不同的要求。本标准不旨在阻止供应商提供或采购方接受针对个别应用的替代设备或工程解决方案，这在有创新或发展中的技术时尤其适用。当提供替代方案时，供应商应指出与本标准的任何差异并提供详细信息。
1 范围
本标准规定了石油、石化和天然气工业（如ISO 13623所定义）管道运输系统中埋地和水下部分无缝或焊接钢管的外部钢筋混凝土涂层的资质、应用、测试和材料处理要求。
混凝土外部应用主要用于埋地或水下管道系统的负浮力和/或管道及其预涂层的机械保护。
本标准适用于厚度为25mm及以上的混凝土涂层。
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（包括所有的修改单）适用于本文件。
• ISO 1920-5 混凝土试验 第5部分：硬化混凝土除强度外的性能
• ISO 10474 钢和钢产品 检验文件
• ISO 16120-2 制丝用非合金钢线材 第2部分：一般用途线材的特定要求
• ISO 80000-1:2009 量和单位 第1部分：一般
• EN 197-1 水泥 第1部分：通用水泥的组成、规范和合格标准
• EN 206-1 混凝土 第1部分：规范、性能、生产和合格性
• EN 450-1 混凝土用粉煤灰 第1部分：定义、规范和合格标准
• EN 934-2 混凝土、砂浆和灌浆用外加剂 第2部分：混凝土外加剂 定义、要求、合格性、标记和标签
• EN 1008 混凝土拌合用水 取样、测试和评估水（包括混凝土工业过程回收水）作为混凝土拌合用水适用性的规范
• EN 10080 混凝土增强用钢 可焊增强钢 一般要求
• EN 10204 金属产品 检验文件类型
• EN 10244-2 钢丝和钢丝产品 钢丝上的有色金属涂层 第2部分：锌或锌合金涂层
• EN 12390-2 硬化混凝土试验 第2部分：强度试验用试样的制作和养护
• EN 12390-3 硬化混凝土试验 第3部分：试样的抗压强度
• EN 12390-7 硬化混凝土试验 第7部分：硬化混凝土的密度
• EN 12504-1 结构混凝土试验 第1部分：芯样 取样、检查和抗压试验
• EN 12620 混凝土用骨料
• EN 13055-1 轻骨料 第1部分：混凝土、砂浆和灌浆用轻骨料
• EN 13263-1 混凝土用硅灰 第1部分：定义、要求和合格标准
• ACI 308.1-98 混凝土养护标准规范
• ASTM A641 镀锌（热浸）碳素钢丝标准规范
• ASTM A810 镀锌（热浸）钢管缠绕网标准规范
• ASTM A1064 混凝土用碳素钢丝和焊接钢丝增强材料（光面和变形）标准规范
• ASTM C31 现场制作和养护混凝土试样的标准实施规程
• ASTM C33 混凝土骨料标准规范
• ASTM C39 圆柱形混凝土试样抗压强度的标准试验方法
• ASTM C40 细骨料中有机杂质的标准试验方法
• ASTM C42 获取和测试混凝土钻芯和锯切梁的标准试验方法
• ASTM C128 细骨料的密度、相对密度（比重）和吸水率的标准试验方法
• ASTM C150 波特兰水泥标准规范
• ASTM C171 混凝土养护用板材材料标准规范
• ASTM C172 新拌混凝土取样的标准实施规程
• ASTM C309 混凝土养护用液膜形成化合物标准规范
• ASTM C330 结构混凝土用轻骨料标准规范
• ASTM C331 混凝土砌块用轻骨料标准规范
• ASTM C332 绝缘混凝土用轻骨料标准规范
• ASTM C494 混凝土用化学外加剂标准规范
• ASTM C595 混合水硬性水泥标准规范
• ASTM C617 圆柱形混凝土试样加帽的标准实施规程
• ASTM C618 混凝土用粉煤灰和天然火山灰标准规范
• ASTM C637 辐射屏蔽混凝土用骨料标准规范
• ASTM C642 硬化混凝土的密度、吸水率和空隙率的标准试验方法
• ASTM C989 混凝土和砂浆用矿渣水泥标准规范
• ASTM C1157 水硬性水泥标准性能规范
• ASTM C1176 用振动台在圆柱模中制作碾压混凝土的标准实施规程
• ASTM C1240 水泥混合物中使用的硅灰标准规范
• ASTM C1435 用振动锤在圆柱模中制作碾压混凝土的标准实施规程
• ASTM C1602 水硬性水泥混凝土生产中使用的拌合用水标准规范
• ASTM C1604 获取和测试喷射混凝土钻芯的标准试验方法
• ASTM D2216 用质量法实验室测定土壤和岩石含水量的标准试验方法
• ASTM D4643 用微波炉加热法测定土壤含水量的标准试验方法
• ASTM D4959 用直接加热法测定土壤含水量的标准试验方法
• ASTM D6176 用电阻温度传感器测量表面大气温度的标准实施规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
1. 骨料(aggregate)：与水泥介质一起形成混凝土或砂浆的细和粗粒状材料，如砂、碎石、高炉矿渣、磁铁矿、钛铁矿或赤铁矿
2. 阳极(anode)：电连接到钢管的牺牲金属附件
3. 施工方(applicator)：按照本文件规定承担涂层施工的公司
4. 胶凝材料(cementitious material)：通过与水发生化学反应形成水合物而凝结并发展强度的无机材料或无机材料混合物，并且能够在水下进行
5. 压缩缠绕工艺(compression wrap process)：将混凝土混合料排入涂覆头并以连续螺旋带加压施加到旋转管道上的工艺
6. 抗压强度(compressive strength)：破坏点的最大压应力
7. 混凝土外加剂(concrete admixture)：除骨料、水、水泥或补充胶凝材料或纤维增强材料外，作为混凝土混合料或其组分之一添加的材料，用于增强或改性混凝土的性能或施工过程
8. 混凝土涂层管重量(concrete coated pipe weight)：混凝土涂层预留段完成后，混凝土涂层管在空气中的重量
9. 芯样(core)：从硬化混凝土涂层中钻取的特定或指定直径的圆柱形试样，用于抗压试验或岩相检查
10. 保护层(cover)：钢筋表面与混凝土外表面之间的距离
11. 立方体试样(cube)：由新拌混凝土制备的特定尺寸试样，用于抗压试验
12. 养护(curing)：为使水硬性水泥水化和（如适用）火山灰反应发生，从而使混合料能够发展所需性能，在新浇筑的胶凝混合物中保持水分和温度条件所采取的措施
13. 预留段(cutback)：管道两端未涂覆混凝土的长度
14. 圆柱体试样(cylinder)：由新拌混凝土制备的圆柱形试样，用于抗压试验
15. 电绝缘(electrical isolation)：钢管与钢筋之间不存在电连续性
16. 现场试样(field specimen)：从硬化混凝土涂层中获取的芯样、立方体试样、圆柱体试样、棱柱体试样或原位试样
17. 模板工艺(form process)/泵送工艺(pump process)：将混凝土混合料倒入固定管道上的模具中的工艺
18. 间隙(gap)：混凝土涂层与下层基底之间的环形分离
19. 针孔(holiday)：当暴露于特定电压时表现出导电性的预涂层不连续性
20. 抗冲击性(impact resistance)：混凝土涂层抵抗干扰和意外荷载的能力
21. 冲击工艺(impingement process)：将混凝土以高速喷射到旋转管道上的工艺
22. 配合比设计(mix design)：骨料、水泥、水、补充胶凝材料和/或外加剂的独特混合物，将产生符合要求的混凝土混合料
23. 负浮力(negative buoyancy)：当混凝土涂层管被视为封闭圆柱体浸入使用环境时，其重量减去正浮力
24. 圆周尺(pi tape)：用于测量混凝土涂层管直径的卷尺
25. 预涂层(pre-coating)：在混凝土涂层施工前施加到钢管外表面的任何涂层或涂层系统
26. 采购方(purchaser)：负责提供产品订单要求的公司
27. 再生混凝土(reclaimed concrete)：重新引入混合料中且在重复使用前不需要处理的混凝土
28. 再生混凝土骨料(recycled concrete as aggregate)：经过再处理用作骨料的混凝土
29. 抗剪强度(shear resistance)：抵抗混凝土涂层与下层预涂层之间界面相对位移（移动）的能力
30. 滑模工艺(slip form process)：通过滑模模具将混凝土施加到垂直管道上的工艺
31. 比重(specific gravity)：在规定温度下，一定体积材料的质量与等体积蒸馏水质量的比值
32. 钢筋(steel reinforcement)：嵌入混凝土涂层中的钢筋、钢丝、纤维或钢绞线，使钢筋和混凝土共同抵抗外力
33. 补充胶凝材料(supplementary cementitious material, SCM)：天然或人造硅质或硅铝质材料，可用于部分替代波特兰水泥或增加混凝土混合料中胶凝材料的总含量，以提高混凝土的强度和耐久性
示例：粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰、煅烧页岩或偏高岭土
34. 供应商(supplier)：用于混凝土涂层施工的用品或材料的提供者或制造商
35. 试验报告(test report)：提供按照本文件要求进行的试验的定量试验结果的文件
4 符号和缩略语
4.1 符号
• (t_p)：混凝土厚度(mm)
• (D_c)：混凝土涂层管平均直径(mm)
• (D_b)：裸管直径(mm)
4.2 缩略语
• AWG：美国线规
• SCM：补充胶凝材料
5 一般要求
5.1 修约
除非本文件另有规定，为确定是否符合规定要求，观测值或计算值应按照ISO 80000-1进行修约。
5.2 符合性
所有混凝土涂层应符合本文件的要求和采购订单的规定。
应按照本文件规定的方法进行试验和检验。
应建立并保持质量控制体系，以确保所有涂层活动符合规定要求。
6 采购方应提供的信息
6.1 一般信息
采购方应向施工方提供以下信息：
• 管道规格和材质
• 预涂层的类型和性能
• 管道的设计温度和运行条件
• 混凝土涂层的类型和要求
• 表面处理要求
• 试验和检验要求
• 质量控制要求
6.2 附加信息
采购方还应提供以下附加信息：
• 混凝土涂层的最小和最大厚度
• 混凝土的密度要求
• 混凝土的抗压强度要求
• 钢筋的类型和规格
• 预留段的长度要求
• 阳极安装要求（如适用）
• 运输和储存要求
7 材料
7.1 管道
管道应符合ISO 3183或采购订单中规定的其他适用标准的要求。
管道表面应无污垢、泥浆、油脂或任何会妨碍混凝土涂层施工的有害物质。
7.2 水泥
水泥应符合EN 197-1或ASTM C150、ASTM C595、ASTM C1157的要求。
水泥应在以下期限内使用：
• 散装水泥：自生产日期起不超过6个月
• 袋装水泥：自生产日期起不超过3个月
除非重新测试并证明符合原始标准要求。
对于使用波特兰水泥作为唯 一胶凝材料的水下使用条件，水泥的铝酸三钙(C3A)含量应小于或等于10.0%。对于所有其他使用条件，铝酸三钙含量限制不适用。
对于使用波特兰水泥作为唯 一胶凝材料的水下使用条件，如果使用潜在活性骨料，碱含量不应超过0.6%。
7.3 补充胶凝材料
如果得到采购方批准，施工方应使用符合以下要求的补充胶凝材料：
• 经供应商认证符合ASTM C618、ASTM C989、ASTM C1240、EN 450-1或EN 13263-1的要求
• 在每批补充胶凝材料的认证和/或交付文件上标明以下信息：
a. 补充胶凝材料生产商的名称和地点
b. 产品描述，包括补充胶凝材料的类型和等级
c. 生产日期和月份
7.4 骨料——细和粗
骨料应符合EN 12620或ASTM C33的要求。
细骨料应优先选用洁净河砂，含泥量≤3%；粗骨料可选用碎石、高炉矿渣等，粒径范围5-20mm，针片状颗粒含量≤15%。
骨料应储存于防止污染的条件下，并保持符合适用标准的要求。
施工方应验证收到的骨料符合上述要求。
7.5 重骨料
重骨料应符合ASTM C637的要求。
重骨料可选用磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿等高密度骨料，用于需要增强负浮力的场合。
重骨料的表观密度应≥2600kg/m³，吸水率≤2%，压碎值≤16%。
7.6 轻骨料
轻骨料应符合EN 13055-1或ASTM C330、ASTM C331、ASTM C332的要求。
轻骨料可用于需要减轻管道重量的场合。
7.7 再生混凝土骨料
再生混凝土骨料应符合EN 12620或ASTM C33的要求。
再生混凝土骨料的使用应得到采购方的批准。
7.8 水
拌合用水应符合EN 1008或ASTM C1602的要求。
水应不含对混凝土性能有害的杂质。
7.9 钢筋
混凝土涂层应通过绑扎或焊接成笼的钢筋或钢丝网钢筋进行增强。
钢筋应符合EN 10080或ASTM A1064的要求。
钢丝网钢筋应符合ISO 16120-2或ASTM A1064的要求。
镀锌钢丝网应符合EN 10244-2或ASTM A810的要求。
施工方应索取并保留每批货物的证书。证书应包含上述标准要求的信息。
7.10 混凝土外加剂
混凝土外加剂应符合EN 934-2或ASTM C494的要求。
外加剂的使用应得到采购方的批准。
外加剂的掺量应按照制造商的建议和配合比设计确定。
7.11 再生混凝土
再生混凝土的使用仅允许在材料与水初次混合后30分钟内通过输送系统重新引入工艺的情况下进行。
8 混凝土配合比
混凝土成分应按照施工方的配合比设计均匀混合至预定比例，该比例基于达到采购订单要求所需的混凝土密度和抗压强度。
每当骨料、水或水泥的来源发生变化，且该变化需要修改配合比设计时，或者配合比设计因任何其他原因发生变化时，施工方应通过测试验证新的配合比设计能够生产出符合采购订单要求的混凝土涂层。
施工方应建立文件化的过程控制系统，以确保生产混合料的连续性。
对于使用波特兰水泥作为唯 一胶凝材料的水下使用条件，混凝土混合料的水灰比应等于或小于0.40，最小水泥含量应为400kg/m³混凝土混合料。
对于使用波特兰水泥作为唯 一胶凝材料的所有其他使用条件，混凝土混合料的水灰比应等于或小于0.45，最小水泥含量应为350kg/m³混凝土混合料。
对于使用补充胶凝材料的所有使用条件，混凝土混合料的水胶比可以等于或低于仅使用波特兰水泥的混凝土混合料，以达到同等或更高的抗压强度。
9 涂层应用
9.1 资质
施工方应具备相应的资质和经验，能够按照本文件的要求进行混凝土涂层施工。
施工方应编制并提交应用程序规范(APS)供采购方批准。APS应包括以下内容：
• 混凝土配合比设计
• 表面处理方法和要求
• 涂层应用步骤和参数
• 设备要求
• 环境条件要求
• 试验和检验方法
• 修复程序
9.2 混凝土涂层的应用
混凝土涂层可采用以下工艺之一进行应用：
• 压缩缠绕工艺
• 冲击工艺
• 模板工艺/泵送工艺
• 滑模工艺
施工方应选择适合管道规格和使用条件的应用工艺。
混凝土涂层应均匀、连续，无空隙、蜂窝和其他缺陷。
混凝土涂层的厚度应符合采购订单的要求。
9.3 环境条件
混凝土涂层施工应在以下环境条件下进行：
• 管道、预涂层、钢筋和混凝土混合料的温度应在+3℃至+35℃范围内
• 混凝土涂层施工过程附近的空气温度应在+3℃至+43℃范围内
如果涂层条件超出上述a)和b)的规定，则施工方应向采购方提交混凝土涂层保护程序供批准。
9.4 管道
9.4.1 预涂层管道
预涂层管道的表面应无污垢、泥浆、油脂或任何会妨碍混凝土涂层施工的有害物质。
如果预涂层工厂通过输送系统直接连接到混凝土涂层工厂，则在混凝土涂层施工前不需要对预涂层管道进行额外的针孔检测。
否则，所有管道应按照原始预涂层标准进行针孔检测。针孔应按照与采购方达成的协议进行修复。
如果因任何原因移除了混凝土涂层，则预涂层管道应按照原始预涂层标准进行针孔检测。针孔应按照与采购方达成的协议进行修复。
9.4.2 裸管
裸管的表面应无污垢、泥浆、油脂、松散氧化皮或任何会妨碍混凝土涂层施工的有害物质。
9.5 钢筋
9.5.1 一般要求
应提供钢筋以限制混凝土涂层的剥落和控制开裂。
提供的钢筋应为钢筋笼、焊接钢丝网、编织钢丝网或其组合。使用的钢筋类型应在采购订单中说明。
钢筋应无油、油脂、污垢或其他有害物质。
钢筋的最小用量应为混凝土涂层横截面积的0.4%（环向）和0.06%（纵向）。
9.5.2 钢筋笼
钢筋笼应采用螺旋缠绕笼的形式，具有连续的箍筋和若干均匀分布在螺旋周围的直纵向钢筋，并在每个钢筋交叉点绑扎或焊接。或者，连续箍筋可以用单个环向箍筋代替。
使用的材料应符合EN 10080或ASTM A1064的要求。材料的焊接应产生符合EN 10080或ASTM A1064要求的钢筋笼。
环向和纵向钢筋的直径应根据采购订单的要求或9.5.1的要求计算。用于钢筋笼的钢筋最小直径应为5mm。
9.5.3 焊接钢丝网钢筋
钢筋应采用提供钢筋连续性的方法进行应用。
使用的焊接钢丝网应镀锌，并符合ASTM A1064、ASTM A641和ASTM A810或ISO 16120-2的要求。
环向和纵向钢丝的直径应根据采购订单的要求或9.5.1的要求计算。增强钢丝的最小直径应为1.5mm。
9.5.4 编织钢丝网钢筋
钢筋应采用提供钢筋连续性的方法进行应用。
编织钢丝网钢筋应符合ASTM A810的要求。
编织钢丝网的最小直径应为1.15mm（AWG 17）。
9.5.5 钢筋布置
9.5.5.1 一般要求
钢筋应距离预涂层或裸管表面至少10mm，并应具有至少10mm的混凝土保护层。除非施工方和采购方另有约定，钢筋不应伸出混凝土涂层预留段的端部。
钢筋应与管道和预涂层电绝缘。这种绝缘应在每个生产班次用校准仪器测试两次。电阻应大于10000Ω。
如果使用多层钢筋，层之间的最小间距应为5mm（不包括重叠区域）。
9.5.5.2 钢筋笼
钢筋应位于混凝土涂层的中间三分之一范围内。
钢筋笼应通过电绝缘塑料、合成树脂或混凝土垫块刚性地保持与管道同心并在正确位置。
垫块应具有齐平的底部，以防止压入预涂层。
如果需要多个部分来实现连续钢筋，纵向钢筋之间的重叠应至少为200mm，环向钢筋之间的最小距离为25mm。重叠钢筋应根据需要机械连接以保持连续性。
9.5.5.3 编织或焊接钢丝网钢筋
应使用至少一层钢筋。可能需要额外的钢筋层来满足采购订单要求或9.5.1的百分比要求。
纵向重叠应至少为12mm（从钢丝到钢丝测量）。
9.6 混凝土预留段
混凝土涂层的端部应与管道轴线成60°至90°角。
管道的端部和内部应无混凝土碎屑。
混凝土预留段长度应从每根管道的每一端测量到混凝土涂层的起点，并应符合表2的要求。
9.7 阳极安装
如果要在混凝土涂层施工后安装阳极，分配用于阳极安装的管道应移除一段长度足以容纳阳极+最小100mm的混凝土，并在采购订单中约定的位置。
如果在混凝土涂层施工前安装阳极，钢筋应距离阳极每一端至少15mm。
阳极不应与混凝土涂层钢筋接触。
10 养护方法
混凝土涂层应按照ACI 308.1-98或ASTM C171、ASTM C309的要求进行养护。
养护应在混凝土浇筑后立即开始，并持续足够的时间，以确保混凝土达到所需的强度和耐久性。
养护方法可采用洒水养护、覆盖养护或养护剂养护。
养护期间应防止混凝土受到阳光直射、风吹和温度剧烈变化的影响。
11 检验和试验
11.1 一般要求
在混凝土涂层生产过程中，应按照表2的要求进行质量控制试验，以证明符合采购订单和/或本文件的要求。
所有试验和检验结果应记录在案。
试验报告应按照15的要求提供。
11.2 试验程序
11.2.1 混凝土涂层厚度——直径测量
混凝土涂层的厚度应通过测量混凝土涂层管的直径来确定。
应使用校准的圆周尺在每根管道的至少三个位置测量直径：距离每端1m至2m之间以及中间2m范围内。
混凝土涂层的平均厚度应符合采购订单的要求。
如果计算的混凝土厚度不符合表1或表2（如适用）的要求，则管道应剥离并重新涂覆。
11.2.2 钢筋布置
应从每天生产的第 一根管道上移除大约75mm×200mm的新浇筑混凝土部分，直至预涂层。在移除过程中，施工方应确保钢筋原始布置的完整性。
对暴露区域的检查应确认钢筋的位置和重叠符合采购订单的要求。暴露区域应通过抹面或其他方式填充同类材料进行修复。
如果钢丝位置不正确，管道应被拒收，剥离混凝土涂层并重新涂覆。被拒收管道之后的每根管道都应以这种方式进行检查，直到钢筋位置被接受。所有被拒收的管道都应剥离并重新涂覆。
替代试验方法应在生产前与采购方达成协议。
11.2.3 预混凝土涂层管在空气中的重量
如果采购订单要求，应在混凝土涂层施工前使用校准精度为校准重量±0.5%的称重设备对预涂层钢管进行称重。校准重量应代表预期的生产重量。
11.2.4 混凝土涂层管在空气中的重量
每根混凝土涂层管应使用校准精度为校准重量±0.5%的称重设备进行称重。校准重量应代表预期的生产重量。管道的称重方法应由施工方在制造程序中规定。
重量调整可通过重新涂覆进行，但应在水泥与水接触后的前30分钟内进行，前提是增加的周长测量符合表1或表2的要求。
重量调整也可通过刮削和/或凿毛进行，但前提是不会损坏混凝土涂层，且减少的周长测量符合表1或表2的要求。
每根管道接头的重量应按照采购订单的规定，通过与采购方商定的任何方法永 久记录在管道的内部或外部。每根混凝土涂层管的重量也应记录在施工方的记录中。
如果测量的重量和周长测量不符合表1或表2（如适用）的要求，则管道应被拒收，剥离并重新涂覆。
11.2.5 混凝土涂层密度
硬化混凝土的密度应按照ASTM C642或EN 12390-7的规定测定。如果结果不符合表1或表2（如适用）的要求，应按照11.3的规定进行重新测试。
11.2.6 抗压强度
11.2.6.1 由新拌混凝土制备试样
试样应按照ASTM C31、ASTM C172、ASTM C1176、ASTM C1435或EN 12390-2的规定由新拌混合料制备。试样的制备应在混凝土从搅拌单元排出后15分钟内开始。
注：ASTM C31或EN 12390-2中描述的通过捣固或内部振动进行混凝土固结的标准方法可能不适用于低含水量混凝土混合料。使用ASTM C1176和ASTM C1435中规定的振动台或振动锤进行固结可能更合适。
11.2.6.2 由硬化混凝土制备试样
试样应按照ASTM C42、ASTM C1604或EN 12504-1的规定由硬化混凝土制备。不得从厚度小于40mm的混凝土中获取硬化混凝土试样。芯样的最小直径应为29mm。
芯样应沿管体在三个位置钻取：距离每端1m至2m之间以及中间2m范围内。试样应进行目视检查，以发现明显缺陷，如空隙、钢丝重叠、钢筋、裂缝、尺寸不规则或任何其他有害缺陷。有明显缺陷的试样应丢弃。
加帽前最大长度小于其直径95%的芯样，或加帽或端部制备后长度小于其直径的芯样，不得进行试验。加帽或端部制备后芯样的最大可接受长度为其直径的120%。如果使用加帽材料，其最大厚度应为3mm。
不得使用未粘结的加帽。
11.2.6.3 由硬化混凝土制备的试样的试验
试样应按照ASTM C39或EN 12390-3的规定进行试验。应记录使用的试验方法，包括试样的调节。
注：对于相同的混凝土涂层，干燥或接收状态下测试的试样可能比完全饱和的试样具有更高的抗压强度。
如果结果不符合采购订单的要求（如适用），应按照11.3的规定进行重新测试。
11.2.7 吸水率
已达到最小抗压强度15MPa的硬化混凝土涂层试样应按照附录A的规定进行试验。
如果结果不符合表1或表2（如适用）的要求，应按照11.3的规定进行重新测试。
11.2.8 抗冲击性
如果采购订单要求进行涂层资质的抗冲击性试验，应规定适用于使用条件的冲击试验程序。
注：DNV-RP-F111包含可用于海上和陆上管道冲击试验的方法。
如果结果不符合表1的要求，采购方有权要求进行额外试验。
11.2.9 抗剪强度
如果采购订单要求进行抗剪强度试验，应使用附录B中的试验程序。
如果结果不符合采购订单的要求，采购方有权要求进行额外试验。
11.2.10 目视检查
应目视检查完成的混凝土涂层，任何损坏区域和裂缝应按照第12条的规定进行修复。
11.3 重新测试
只有密度、抗压强度或吸水率试验允许在试验失败后进行重新测试。
如果试验未能符合规定要求，则：
a) 应使用从受影响管道最初测试区域获取的备用样品重复失败的试验，或者
b) 在先前可接受试验之后和下一次可接受试验之前涂覆的所有管道应按照表2的要求剥离并重新涂覆。
如果重新测试的样品符合表2的规定要求，则由该样品代表的涂覆管道应被接受。
如果重新测试未能符合表2的规定要求，则：
a) 在先前可接受试验之后和下一次可接受试验之前涂覆的所有管道应按照表2的要求剥离并重新涂覆，或者
b) 经采购方批准，可以进行进一步的重新测试，以确定在先前可接受试验之后涂覆的哪些管道是可接受的。不可接受的管道应按照表2的要求剥离并重新涂覆。
11.4 试验结果
无论采购订单中是否规定了任何试验报告豁免，11.2和11.3中要求的所有试验结果都应保留，并应采购方要求提供。
12 混凝土涂层管的修复
12.1 一般要求
硬化混凝土涂层中的损坏区域和裂缝应按照12.2和12.3的规定进行修复。修复程序和修复材料应与所施加的涂层兼容。
修复工作应使用合格的材料并按照采购方批准的程序进行。
12.2 损坏区域
混凝土涂层表面损坏区域的修复应符合以下要求：
a) 混凝土涂层外圆周表面上暴露的钢筋是不可接受的，应进行修复。
b) 单个损坏面积小于1000cm²，且混凝土涂层厚度减少小于25%的，是可接受的，不需要修复。
c) 单个损坏面积导致混凝土涂层厚度减少大于25%，或表面积在1000cm²至3000cm²之间的，应进行修复。
d) 对于大于c)中所述的损坏区域，采购方有权拒收管道或在采购方批准的情况下进行修复。
e) 如果累计损坏面积超过混凝土涂层总表面积的10%，应完全移除混凝土并重新涂覆管道。
12.3 裂缝
以下裂缝应进行修复：
• 长度超过30cm且宽度超过0.3mm的纵向裂缝；
• 环向裂缝如果宽度超过1.6mm且延伸超过管道周长的180°，应进行修复。
小于上述定义的裂缝不需要修复。
12.4 间隙
裸管或预涂层管与混凝土涂层之间的间隙超过1.5mm，从混凝土预留段开始延伸超过150mm，围绕管道周长的长度超过60°，并且在管道从库存中取出后至少24小时仍然存在的，应进行修复。
应采取预防措施，防止在涂层、养护和处理过程中发生任何永 久变形或摩擦损失。
12.5 剥离
不符合采购订单或本文件要求的混凝土涂层应按照施工方已获采购方批准的程序进行剥离。
13 标记
混凝土涂层管应按照采购订单的要求进行清晰标记。
标记应包括管道编号、规格、涂层类型、生产日期、施工方名称等信息。
标记应牢固、耐久，能够承受运输和储存过程中的磨损。
14 处理和储存
混凝土涂层管的处理和储存应避免损坏管道、涂层或任何管道附属物，如阳极。如果采购订单中有规定，施工方应提交处理和储存程序的详细信息；如果施工方负责装货或卸货，此类程序应包括装货和卸货要求。
安装有阳极的混凝土涂层管的堆放应避免：
• 与其他阳极直接接触；
• 以任何其他方式损坏阳极。
施工后损坏的混凝土涂层应按照第12条的要求进行修复。
如果采购订单中有规定，施工方应提交用于堆场处理和储存的设施和方法的详细信息。
15 试验报告和检验文件
除非采购订单另有规定，施工方应按照ISO 10474（或EN 10204中的3.1型）出具检验证书3.1，提供按照本文件要求和采购订单中规定的任何其他要求对涂覆管道进行检验和试验的结果。但是，如果采购订单中确实放弃了检验证书的要求，则施工方应按照ISO 10474（或EN 10204中的1型）提供符合订单的声明"2.1"。
附录(规范性)
附录A 吸水率试验
A.1 范围
本附录规定了硬化混凝土涂层吸水率的测定方法。
A.2 原理
通过测量干燥试样在水中浸泡24小时和48小时后的质量增加来测定吸水率。
A.3 仪器
• 天平，精度为0.1g
• 干燥箱，能够保持温度在105℃±5℃
• 容器，能够容纳试样并充满水
A.4 现场试样
应从硬化混凝土涂层中获取至少三个试样。每个试样的质量应至少为50g。
A.5 试验程序
1. 将试样在105℃±5℃的干燥箱中干燥至恒重，记录干燥质量(m_A)。
2. 将试样完全浸入温度为23℃±2℃的水中，浸泡24小时。
3. 取出试样，用毛巾擦去表面水分，称重，记录24小时饱和质量(m_{s,24})。
4. 将试样重新放入水中再浸泡24小时（最多28小时）。
5. 取出试样，用毛巾擦去表面水分，称重，记录48小时饱和质量(m_{s,48})。
6. 记录试验水的密度并报告给采购方。
A.6 计算程序
24小时吸水率(A_{24})（以质量百分比表示）按公式(A.1)计算：
[A_{24} = frac{m_{s,24} - m_A}{m_A} times 100]
48小时吸水率(A_{48})（以质量百分比表示）按公式(A.2)计算：
[A_{48} = frac{m_{s,48} - m_A}{m_A} times 100]
式中：
• (m_A)：干燥质量，单位为克(g)
• (m_{s,24})：24小时饱和质量，单位为克(g)
• (m_{s,48})：48小时饱和质量，单位为克(g)
A.7 结果
应记录以下信息：
• 管道标识
• 测试的试样类型和试验结果
• 验收标准和24小时及48小时试验的合格/不合格状态
• 试验方法
• 试验日期
• 技术人员
附录B 抗剪强度试验
B.1 范围
本附录规定了混凝土涂层与下层预涂层之间界面抗剪强度的测定方法。
B.2 原理
通过对钢管施加均匀轴向拉力，使混凝土涂层沿管道滑动，测定界面抗剪强度。
B.3 试样
应从一根生产管道上截取用于抗剪强度试验的混凝土涂层管。应与采购方就制备的试验试样的长度达成协议。
B.4 试验程序
1. 将试验试样安装在能够对钢管施加均匀轴向拉力的试验装置上。
2. 采取措施避免在施加荷载的位置发生混凝土涂层的局部破坏。
3. 以均匀的速率施加轴向拉力，直到混凝土涂层与钢管之间发生相对滑动。
4. 记录最大拉力值。
B.5 结果
界面抗剪强度(tau)（以MPa表示）按公式(B.1)计算：
[tau = frac{F}{pi times D_b times L}]
式中：
• (F)：最大拉力，单位为牛顿(N)
• (D_b)：裸管直径，单位为毫米(mm)
• (L)：混凝土涂层长度，单位为毫米(mm)
应记录以下信息：
• 管道标识
• 试验试样的尺寸
• 最大拉力值
• 界面抗剪强度值
• 试验日期
• 技术人员
参考文献
• ISO 3183 石油和天然气工业 管道运输系统用钢管
• ISO 13623 石油和天然气工业 管道运输系统
• ISO 14001 环境管理体系 要求及使用指南
• ISO 21809-2 石油和天然气工业 用于管道运输系统中埋地或浸没管道的外部涂层 第2部分：单层熔结环氧涂层
• ISO/TS 29001 石油、石化和天然气工业 特定行业的质量管理体系 产品和服务供应组织的要求
• ASTM E29 使用试验数据中的有效数字确定符合规范的标准实施规程
• DNV-RP-F111 拖网渔具与管道之间的干扰
ISO/DIS 21809-5:2025(草案版，预计2026年发布)主要变化
1. 标准名称更新：增加了"包括低碳能源"，反映了标准对低碳能源行业的适用性
2. 规范性引用文件更新：更新了所有引用标准的最 新版本
3. 术语和定义修订：修订了部分术语的定义，增加了与低碳能源相关的术语
4. 一般要求技术修订：增加了对混凝土涂层可持续性和环境影响的要求
5. 采购方信息更新：增加了对低碳能源项目特定要求的信息
6. 材料要求更新：
￮ 增加了对再生材料使用的鼓励和要求
￮ 提高了水泥和骨料的环保要求
￮ 增加了对低碳水泥的认可
7. 涂层应用要求更新：
￮ 优化了施工工艺，提高了施工效率
￮ 增加了对施工过程中碳排放的控制要求
8. 生产质量控制表调整：调整了生产质量控制的试验项目和频率
9. 检验和试验要求更新：
￮ 提高了部分性能指标的要求
￮ 增加了对混凝土涂层耐久性的试验要求
10. 新增附录：
￮ 附录C：程序鉴定试验(PQT)、检验和试验计划(ITP)和日常日志
￮ 附录D：硬化混凝土密度试验
11. 文档编辑修订：对整个标准进行了编辑修订，提高了标准的清晰度和一致性