城市燃气管道防腐施工.docx
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城市燃气管道防腐施工
第四章 城市燃气管道防腐施工
第一节城市燃气管道防腐
一.一般规定:
1.管道防腐层的预制、施工过程中所涉及到的有关工业卫生和环境保护,应符合国家现行标准《工业企业设计卫生标准》TJ36、《涂装作业安全规程 涂装前处理工艺安全》GB7692和《涂装作业安全规程 涂装前处理工艺通风净化》GB7693的规定。
2.管道防腐宜统一在防腐车间(场、站)进行。
3.管道及管件防腐前应逐根进行外观检查和测量。
(一)钢管弯曲度应小于0.2%钢管长度,椭圆度应小于或等于0.2%钢管外径。
(二)应无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、皱皮等缺陷。
(三)管道表面局部凹凸应小于2mm。
(四)管道表面应无疤痕和严重锈蚀等缺陷。
4.防腐前应对防腐原材料进行检查,有下列情况之一者,不得使用:
(一)无出厂质量证明书或检验证明。
(二)出厂质量证明书的数据不全会对数据有怀疑,且未经复验或复验后不合格。
(三)无说明书、生产日期和储存有效期。
5.做好防腐层的管道在堆放、运输、安装时,必须采取有效措施,以保证防腐层不受损伤。
6.经检查合格的防腐管道,应在防腐层上标明管道的规格、防腐等级、执行标准、生产日期和厂名等。
7.防腐管应按防腐类型、等级和管道规格分类堆放,需固化的防腐涂层待防腐涂层固化后堆放。
8.防腐层未实干的管道,不得回填。
二.管道的表面处理
1.钢管表面如有许多的油脂和积垢,应按照国家现行标准《涂装前钢材表面处理规范》SY/T0407进行清洗处理。
2.管道宜采用喷(抛)除锈。
喷(抛)除锈的方法和磨料要求应符合国家现行标准SY/T0407第5章的规定,采用工具除锈时,不应造成钢材表面损伤,不得将钢材表面磨得过光。
喷(抛)和工具除锈质量等级质量要求应符合下表的规定。
喷(抛)除锈质量等级及质量要求
方法
质量等级
质量要求
喷
(抛)
Sa2
彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物应是牢固附着的
Sa2.5
非常彻底的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑
Sa3
使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,该表面应显示均匀的金属光泽
工具
St3
非常彻底的手工和动力工具除锈
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢固的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,底材线路部分的表面具有金属光泽
3.钢管在防腐、补口及补伤(补伤处露出的管材已锈蚀)前,除锈等级应符合下表的规定:
防腐技术
除锈方式
喷(抛)
手工动力(补口、补伤)
石油沥青防腐
Sa2
St3
环氧煤沥青防腐
Sa2
St3
聚乙烯胶粘带防腐
Sa2
St3
煤焦油瓷漆防腐
Sa2
St3
熔结环氧粉末防腐
Sa2.5
不得使用
三层结构聚乙烯防腐
Sa2.5
St3
辐射交联聚乙烯热收缩套
Sa2.5
St3
4.钢管除锈后,其表面的浮尘必须清除干净,焊缝应处理至无焊瘤、无棱角、无毛刺。
5.除锈后的钢管应尽快进行防腐,如防腐前钢管出现二次锈蚀,必须重新除锈。
三.石油沥青防腐
1.石油沥青防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》SY/T0420的要求。
2.防腐层的等级与结构应符合下表要求。
管道焊缝部位的防腐层厚度不宜小于其规定值得65%。
石油沥青防腐层结构
防腐等级
普通级
加强级
特加强级
防腐层总厚度(mm)
≥4
≥5.5
≥7
防腐层结构
三油三布
四油四布
五油五布
防
腐
层
排
序
及
厚
度
(mm)
1
底漆一层
底漆一层
底漆一层
2
石油沥青厚≥1.5
石油沥青厚≥1.5
石油沥青厚≥1.5
3
玻璃布一层
玻璃布一层
玻璃布一层
4
石油沥青厚1.0-1.5
石油沥青厚1.0-1.5
石油沥青厚1.0-1.5
5
玻璃布一层
玻璃布一层
玻璃布一层
6
石油沥青厚1.0-1.5
石油沥青厚1.0-1.5
石油沥青厚1.0-1.5
7
外包保护层
玻璃布一层
玻璃布一层
8
-----
石油沥青厚1.0-1.5
石油沥青厚1.0-1.5
9
-----
外包保护层
玻璃布一层
10
-----
-----
石油沥青厚1.0-1.5
11
-----
-----
外包保护层
3.用作石油沥青防腐外保护层的聚氯乙烯工业膜不得有局部断裂、挤皱和破洞,边缘应整齐,宽幅宜与玻璃布相同。
4.防腐管道的堆放层数以防腐层不被压薄为准,防腐管底层和防腐管之间应垫上软物质。
5.装卸时应使用尼龙宽带或专用吊具,严禁使用摔、撬、滚滑的操作。
6.当环境温度低于-5℃时,应按《石油沥青脆点测定法》GB/T4510的规定测定石油沥青的脆化温度。
当环境温度接近脆化温度时,不得进行防腐管的吊装、搬运作业。
7.石油沥青防腐施工及检验应符合附录A的规定
8.石油沥青 可采用5#(10#)及4#(30#甲)建筑石油沥青,其质量指标应符合国家现行标准GB494《建筑石油沥青》的有关规定。
石油沥青不应夹有泥土、杂草、碎石及其他杂物
9.沥青底漆 沥青底漆配合比为:
沥青:
汽油=1:
2.5-3.5
沥青底漆相对密度(25℃)为0.8-0.77。
10.中碱玻璃布性能及规格应符合下表的要求:
中碱玻璃布性能及规格
项目
性能规格
含碱量(%)
不大于12
原纱号数×股数
(公制支数×股数)
经纱
22×8 (45.4/8)
纬纱
22×2 (45.4/2)
单纤维公称
直径/mm
经纱
7.5
纬纱
7.5
厚度/mm
0.100±0.010
密度/(根/cm)
经纱
8±1(9±1)
纬纱
8±1 (12±1)
布边
两边均为独边
长度/m
200-250(带轴心Φ40×3mm)
组织
网状平纹布
11.外保护层可用牛皮纸或聚乙烯工业膜。
聚乙烯工业膜不得有局部断裂、起皱和破洞,边缘应整齐,幅宽宜与玻璃布相同,其性能指标应符合下表的规定:
聚乙烯工业膜性能
项目
性能指标
实验方法
抗拉强度(纵、横)
断裂伸长率(纵、横)
耐寒性
耐热性
厚度
长度
≥14.7MPa
≥200%
-30℃
70℃
0.2±0.03mm
200-250m
(带芯轴,Φ40×3)
GB1040-70
GB1040-70
SYJ8-84附录8
SYJ8-84附录7
千分尺
四.环氧煤沥青防腐
1.环氧煤沥青防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447的要求。
2.涂料所使用的底漆、面漆、固化剂和稀释剂应由同一厂家提供。
3.防腐层的等级与结构应符合下表要求,根据需要,防腐层可适当增加面漆层数或面漆层间可加玻璃布增强。
防腐层等级与结构
防腐等级
结构
干膜厚度(mm)
普通级
底漆-面漆-面漆-面漆
≥0.30
加强级
底漆-面漆-面漆、玻璃布、面漆-面漆
≥0.40
特加强级
底漆-面漆-面漆、玻璃布、面漆-面漆、玻璃布、面漆-面漆
≥0.60
4.成品防腐管道堆放时应用宽度不小于150mm的垫木和软垫将防腐层与地面隔开,防腐管之间用软垫隔离,垫距不大于4m。
防腐管堆放层数应符合下表要求:
防腐管堆放层数
管道公称直径(DN)
最大堆放层数
<200
10
200-300
7
300-400
6
400-500
5
500-600
4
600-800
3
>800
2
5.防腐管不宜受阳光暴晒。
露天堆放时间不宜超过3个月。
6.环氧煤沥青防腐施工及检验应符合附录B的规定。
环氧煤沥青涂料验收的质量标准
项目
指标
检验方法
底漆
面漆
漆膜外观
红棕色、半光
黑色、有光
GB1729-79
粘度(涂-4粘度计,
25±1℃)/s
常温型
80-150
80-150
GB1723-79
低温型
30-80
80-150
干燥时间
(25±1℃)/h
表干
≤1
≤6
GB1728-79
实干
≤6
≤24
附着力(级)
1
1
GB1720-79
耐冲击强度/J
≥4.9
≥3.9
GB1732-79
柔韧性(曲率半径)/mm
≤1.5
≤1.5
GB1731-79
五.聚乙烯胶粘带防腐
1.聚乙烯胶粘带防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414的规定。
2.防腐层等级与结构应符合下表要求:
防腐层等级与结构
防腐层等级
总厚度(mm)
防腐层结构
普通级
≥0.7
一层底漆→一层内带→一层外带
加强级
≥1.4
一层底漆→一层内带(搭接为胶带宽度的50-55%)→一层外带(搭接为胶带宽度的50-55%)
(一)对于普通级防腐层,当胶粘带宽小于或等于75mm时,搭接宽度可大于或等于10mm;当胶粘带宽大于75mm,小于230mm时,搭接宽度可大于或等于15mm;当胶粘带宽大于或等于230mm时,搭接宽度可大于或等于20mm。
(二)胶粘带宽度的允许偏差为胶粘带宽度的±5%。
(三)焊缝处的防腐层厚度应不小于设计厚度的85%。
3.底漆和聚乙烯胶粘带应存放在阴凉干燥处,防止日光直接照射,并隔绝火源,远离热源。
储存温度宜为-20-35℃。
4.防腐管堆放时,应在防腐层间及底部垫上软物。
5.已做好防腐的管道。
露天存放时间不宜超过3个月。
6.聚乙烯胶粘带防腐施工及检验应符合附录C的规定。
聚乙烯胶粘带性能
项目名称
防腐胶粘带
(内带)
保护胶粘带
(外带)
测试方法
颜色
黑
黑色白色
目测
厚度/mm
基膜
0.15-0.40
0.25-0.50
GB6672
胶层
0.10-0.70
0.10-0.20
胶带
0.25-1.10
0.35-0.70
基膜拉伸强度/MPa
≥18
≥18
GB1040
基膜断裂伸长率(%)
≥400
≥400
GB1040
剥离强度
/(N/cm)
对有底漆的不锈钢
对背材
≥15
5-10
——
5-10
GB2792
体积电阻率/Ω·m
>1×1012
>1×1012
GB1410
电气强度/(MV/m)
>30
>30
GB1408
耐热老化试验(%)
<25
<25
吸水率(%)
<0.035
<0.035
水蒸气渗透率24h/(mg/cm2)
<0.45
<0.45
GB1037
六.煤焦油瓷漆防腐
1.煤焦油瓷漆所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《埋地钢质管道煤焦油瓷漆外防腐层技术标准》SY/T0379的规定。
2.缠带的宽度可根据不同管径参照下表:
带宽和管径对照表
管径(mm)
<159
159-457
457-720
>720
带宽(mm)
<150
150-300
300-400
>400
3.材料储存应符合下列规定:
(一)底漆应在原装容器内储存,放置在阴凉干燥处,避免受热,远路火源。
(二)瓷漆应放置在阴凉处储存。
露天放置时,应用毡布遮盖。
(三)缠带应放置在阴凉干燥、温度低于38℃处储存,避免受潮。
4.防腐等级及结构应符合下表要求:
煤焦油瓷漆防腐层结构
防腐等级
普通级
加强级
特加强级
防腐层总厚度(mm)
≥2.4
≥3.2
≥4.0
防腐层排序及厚度(mm)
1
底漆一层
底漆一层
底漆一层
2
瓷漆一层2.4±0.8
瓷漆一层2.4±0.8
瓷漆一层2.4±0.8
3
外缠带一层
内缠带一层
内缠带一层
4
——
瓷漆一层≥0.8
瓷漆一层≥0.8
5
——
外缠带一层
内缠带一层
6
——
——
瓷漆一层≥0.8
7
——
——
外缠带一层
(一)当作为螺旋焊接管的外防腐层时,第一层瓷漆的厚度应不小于2.4mm,防腐层的总厚度均应相应增加0.8mm;焊缝处防腐层厚度应不小于总厚度的65%。
(二)防晒漆或其他附加保护材料,由设计部门根据实际需要设计。
5.防腐管堆放时必须设垫木、土台管托,管托应高于地面150mm。
6.无防晒漆的防腐管在运输、露天存放时应加盖毡布;有防晒漆的防腐管在露天存放3个月以上,也需要加盖毡布。
7.煤焦油瓷漆防腐施工及检验应符合附录D的规定。
底漆技术标准
序号
项目
指标
测试方法
合成底漆
煤焦油瓷漆
1
流出时间(4号杯,23℃)/s
35-60
——
GB6753.4
2
闪点(闭口)/℃
≥23
≥32
GB6753.5
3
挥发物(105-110℃)(%)
≤75
——
GB6751
4
干提取物的灰分(质量)(%)
≤0.5
——
SY/T0526
5
干燥时间
(25℃)
表干/min
≤10
≤30
GB1728
实干/h
≤1
≤4
煤焦油瓷漆使用温度
型号
A
B
C
可搬运最低环境温度
-13
-8
-3
输送介质最高温度
35
60
80
煤焦油瓷漆技术指标
序号
项目
指标
测试方法
A
B
C
1
软化点(环球法)/℃
≥100
≥105
≥120
GB4507
2
针入度(25℃,100g;5s)/10-1mm
10-20
5-12
1-9
SY/T1526.3
3
加热变化
软化点变化/℃
针入度变化(%)
----
≤10
≤40
----
≤10
≤40
----
≤10
≤40
SY/T0526.9
4
压痕/mm
≤10
≤15
——
SY/T0526.5
5
灰分(质量)(%)
25-35
25-35
25-35
SY/T0526.11
6
吸水率/(g/m2)
≤1.5
≤1.5
1.5≤
SY/T0526.10
煤焦油瓷漆和底漆组合技术指标
序
号
项目
指标
测试方法
A
B
C
1
流淌
(70℃,45°,20h)/mm
≤5
≤3
——
SY/T0526.6
(80℃,90°,24h)/mm
——
——
≤1.5
SY/T0526.7
2
冷弯(4.5℃)/mm
15
10
——
SY/T0526.4
3
粘结相容性(45℃,5d)
通过
通过
通过
SY/T0526.8
4
低温脆裂和剥离
-30℃
-25℃
-20℃
无
——
——
——
无
——
——
——
无
ST/T0526.12
5
冲击最大剥离面积/mm2
SY/T0526.13
0℃
25℃
15000
——
——
10000
6
阴极剥离/mm2
≤5
≤5
≤5
SY/T0526.14
七.熔结环氧粉末防腐
1.熔结环氧粉末防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行标准《钢质管道熔结环氧粉末涂层技术标准》SY/T0315的规定。
2.环氧粉末涂层的厚度应符合设计规定,设计无规定时,可根据涂层使用条件参照下表的规定选用。
环氧粉末外涂层厚度
防腐级别
最小厚度(μm)
参考厚度(μm)
普通级
300
300-400
加强级
400
400-500
3.涂敷过的每根成品管都应套上隔离垫圈,垫圈的尺寸和位置应确保堆放时涂层不受损坏。
4.成品防腐管道的堆放应设垫木、土台等管托,高于地面150mm,管托间距4m,防腐管堆放层数应符合下表要求:
防腐管堆放层数
管道公称直径(DN)
最大堆放层数
<200
10
200-300
7
300-400
6
400-500
5
500-600
4
>600
3
5.成品管堆放地点应通风良好,避免日光暴晒、雨淋。
6.装运时应防止吊距过长,使钢管产生较大的弯曲而损伤外涂层。
7.熔结环氧粉末防腐施工及检验应符合附录E的规定。
八.聚乙烯防腐
1.聚乙烯防腐所用材料的技术指标及验收,应符合国家现行的标准《钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413的规定。
2.聚乙烯结构应符合下列规定:
(一)二层结构的底层为胶粘剂,外层为聚乙烯;三层结构的底层为环氧粉末涂料,中间层为胶粘剂,外层为聚乙烯。
(二)防腐层的厚度应符合下表的规定,焊缝部位的防腐层厚度不宜小于规定值的70%。
防腐层厚度
钢管公称直径
环氧粉末涂层
(μm)
胶粘剂层
(μm)
防腐层最小总厚度(mm)
普通级
加强级
DN≤100
≥80
170-250
1.8
2.5
100<DN≤250
2.0
2.7
250<DN≤500
2.2
2.9
500<DN≤800
2.5
3.2
DN≥800
3.0
3.7
3.防腐管的吊装与捆绑,应用尼龙吊带或其他不损坏防腐层的吊具。
4.堆放及运输时防腐管底部应采用支垫,支垫间距为4-8m,支垫最小宽度为100mm,防腐管离地面应大于100mm,支垫与防腐管及防腐管之间应垫上软性隔离物。
防腐管的堆放应符合下表要求:
防腐管的堆放
公称直径(DN)
堆放层数
DN<200
≤10
200≤DN<300
≤8
300≤DN<400
≤6
400≤DN<600
≤5
600≤DN<800
≤4
DN≥800
≤3
5.防腐管露天存放时间不宜超过1年。
6.聚乙烯防腐施工及检验应符合附录F的规定。
九.辐射交联聚乙烯热收缩套(带/片)
1.热收缩套材料应符合下列要求:
(一)热收缩套应按管径选用配套的规格。
产品基材的边缘应平直,表面应平整、清洁、无气泡、疵点、裂口及分解变色。
(二)周向收缩率应不小于15%,基材在200±2℃下经5分钟自由收缩后,其厚度及性能应符合下表要求:
热收缩套的厚度
适用管径
基材
胶层
≤400
≥1.2
≥0.8
>400
1.5
热收缩套的性能指标
项目
性能指标
实验方法
拉伸强度(MPa)
≥17
GB/T1040
断裂伸长率(%)
≥400
GB/T1040
维卡软化点(℃)
≥90
GB/T1633
脆化温度(℃)
≤-65
GB/T5470
电气强度(MV/m)
≥25
GB/T1408
体积电阻率(Ω·m)
>1×1013
GB/T1410
耐环境应力开裂(F50)(h)
≥1000
GB/T1842
耐化学介质腐蚀
(浸泡7d)
(%)
10%HCL
≥85
SY/T4013
附录C
10%NaOH
≥85
10%NaCL
≥85
耐热老化
(150℃,168h)
拉伸强度(MPa)
≥14
GB/T1040
断裂伸长率(%)
≥300
剥离强度
(N/cm)
热收缩套/聚乙烯层
≥35
GB/T2792
热收缩套/钢
≥35
2.热收缩套防腐补口施工及检验应符合附录F.2节的规定。
十.阴极保护(牺牲阳极法)
1.牺牲阳极应储存在室内仓库里,严禁沾染油污、油漆和接触酸、碱、盐等化工产品。
2.埋入地下的牺牲阳极必须具有厂方提供的质量保证书,该保证书应归入技术档案。
3.牺牲阳极的化学成分、碘化学性能应符合国家现行标准《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019第4章的要求。
4.对采用的牺牲阳极,应对外观、重量、钢芯阳极的接触电阻、化学成分机电化学性能进行检查。
抽查率3%,且不少于3支。
若不合格加倍抽查;其中仍有1支不合格,则判定该批不合格。
当化学成分不合格,而接触电阻核电化学性能合格时可以使用。
检测方法按SY/T0019第4.4.2条的规定。
5.牺牲阳极规格的选用及牺牲阳极布置按设计要求执行。
6.埋地牺牲阳极必须使用填包料,其配方应符合下表要求。
牺牲阳极填包料配方
阳极
类型
填包料配方[%(mm)]
适用
条件
石膏粉
CaSO4·2H2O
工业硫酸钠
工业硫酸镁
膨润土
镁阳极
50
——
——
50
≤20Ω·m
25
——
25
50
≤20Ω·m
75
5
——
20
>20Ω·m
15
15
20
50
>20Ω·m
15
——
35
50
>20Ω·m
锌阳极
50
5
——
45
——
75
5
——
20
——
第二节城市燃气管道防腐施工方法
金属管线在空气或土壤中都会遭受腐蚀。
架空管线用定期刷涂油漆的方式即可有效的防止腐蚀。
城市燃气输配管线一般均采用地下埋设方式。
地下管线的防腐比地上管线要复杂的多,因此,本节只讨论埋地管线的防腐问题。
目前燃气输配管线使用最多的是钢管(无缝管、螺旋缝管、直缝管)和铸铁管。
由于铸铁管的耐腐蚀性比碳钢高出许多(约高3—5级),而且城市燃气工程大规模使用铸铁管时,生产厂在主管成型时采用液态沥青浸泡,给铸管内壁均牢固地涂上沥青层,使铸铁管出场时就进行了防腐处理,具备了较强的防腐能力;施工中一般不再进行其它防腐处理,故本节主要以普通钢管为对象进行讨论。
根据试验,采用有效的防腐措施,管道安全使用年限可达30年,而无防腐措施或施工不当的钢制管道,有些2--3年就腐蚀穿孔漏气。
因此埋地钢管的防腐蚀城市燃气管网建设施工中的一个重要部分。
一.埋地钢管的腐蚀因素
腐蚀是金属在它所处的环境中受化学和电化学作用而发生的损坏。
被腐蚀钢管氧化变得疏松、脱落以致产生孔洞,不能再承受压力和输送燃气。
城市燃气是经过净化的,有严格的质量标准。
因此,对管内壁的化学性腐蚀不大,在防腐中不做重点考虑。
对口径较大的管内壁,可在除锈后涂刷二道环氧铁后即可。
小口径管可以不做。
埋地钢管的腐蚀主要是外壁的电化学腐蚀。
它的腐蚀过程有如一个个干电池的工作过程:
锌壳(这里即钢管)付出电子产生电流,同时变软变烂(被腐蚀)。
钢管本身的质量(均匀性、粗糙度、内应力等)、土壤情况(含水量、含盐量、透气性
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