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GB-T29047-2012 预制直埋保温管技术

发布时间:2019/04/13

  预制直埋保温管技术要求
  3.1保温管
  (1)管道工作钢管管径DN≤250mm,采用无缝钢管,材质为20#钢,执行标准为GB8163-2008;(2)工作钢管公称直径DN>250mm,采用螺旋焊接钢管,材质为Q235-B,执行标准为GB/T9711.1-2011。螺旋焊接钢管必须采用卷板。钢管壁厚不允许负偏差。
  (2)聚乙烯外护管发泡前后外径增大率不大于2%。
  (3)预期寿命
  保温管应能在135℃下连续工作至少30年,并提供相应老化试验报告,聚氨酯保温层要能耐150℃的瞬时峰值而无碳化和变形,并提供国家认可的检测部门出具的预制型式检测报告。保温管道应具有抗蠕变性能,在30年的使用寿命内,任一点的蠕变变形量不能超过20mm。
  (4)剪切强度
  保温管最小轴向剪切强度满足下表要求。

测试温度(℃) 最小轴向剪切强度MPa
23±2 0.15
140±2 0.10

  (5)保温管任一位置外护管轴线与钢管轴线间的距离小于5mm。
  (6)管端
  保温管两端头留出200mm裸露的非保温区。螺旋钢管除锈符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》合格后,在保温前管端50-1000mm范围内刷无机富锌底漆三遍,漆面厚度不小于0.3mm,管端50mm内作为预留焊接带。
  (7)钢管的检查及处理
  a.钢管在保温前应根据《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》(GB/T9711.1-2011 )要求,对钢管进行尺寸和外观复检。
  b.钢管被保温之前,应使其表面符合ISO8501-1中锈度等级A,不带绣斑。钢管外表面除锈采用抛丸处理,除锈等级应符合GB/T8923.1中Sa2 1/2规定。
  3.2钢管
  螺旋焊缝钢管的质量符合《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB9711.1最新标准的规定,钢材采用Q-235B,应符合《碳素钢结构》GB700 Q235-B级钢的要求,螺旋焊管选用板材为不低于济钢、鞍钢、宝钢等同类品牌产品,并提供所选用板材证明资料。所采购螺旋焊管的生产厂家必须具备《特种设备生产制造许可证A2级》资质。
  制造商必须对钢管焊缝进行超声波连续探伤或X射线探伤,并对钢管逐根进行水压实验,并提供相应证明文件及授权保证书。
  螺旋钢管工作压力不低于1.6MPA。
  (1)材料要求
  材料的化学成分和机械性能应符合《碳素钢结构》GB700-2006的要求。
  (2)制造
  a.制造工艺
  螺旋焊缝钢管应根据《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1最新标准的规定进行制造,类型应为螺旋缝双面自动埋弧焊钢管。钢管采用热轧钢板做管坯,经常温螺旋成型。用于制造钢管的钢板宽度不得小于钢管外径的0.8倍。在一根(12米)钢管中,不允许有制管钢板对头焊缝。
  b.质量及要求
  钢管的径向错边不应大于1.6mm。
  钢管焊缝内外焊道熔透深度不得小于1.5mm,内外焊道中心偏差不应大于3.0mm。
  焊缝附近100mm范围内,钢管圆弧的径向偏差不得大于1.6mm
  c.允许的尺寸误差
  钢管外径
  供货钢管管端100mm长度范围外径极限偏差为±1.5mm,其余部分圆度最大偏差为1%D。钢管外径用周长法测量。(457以下正负0.75%,917以下正负1%)
  钢管壁厚
  钢管的壁厚偏差为0%/+5%。
  d.管端
  管端应符合《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1-2011的要求。所有钢管管端的内外棱边上不得有毛刺。
  管端应根据《石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1-2011做坡口,距管端100mm长度范围内将内焊缝磨平管端应无毛刺。坡口的型式为V型,管端应在工厂进行消磁处理。
  管端面应垂直于钢管轴线,极限偏差不得大于2.0mm。
  钢管管端100mm范围内椭圆度不得超过3mm。
  e.管道长度
  螺旋焊缝钢管直埋成品管单根交货长度12m,长度偏差为-20/+50mm。
  (3)破坏性试验
  化学和机械性能的测试应根据《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1最新标准规定进行,管道必须根据尺寸和熔炼批分测试组。
  测试结果必须符合《碳素钢结构》GB700的要求。
  (4)非破坏性测试及检查
  a.静水压试验
  每段钢管都应在规定压力下做静水压试验。
  钢管试验压力应使管壁上产生母材最小屈服强度的90%的环向应力。 试验压力应维持至少20秒钟,管子不得有泄漏和残余变形。
  试验结果应自动记录。
  b.焊缝检查作为制造工艺的一部分,所有焊缝必须100%做超声波检查或射线检验。
  c.管端检查
  管端在最后做完坡口后应100%地做超声波检验。
  检查应在离管端100mm宽的区域内进行。
  d.外观检查
  所有钢管应进行外观检查,对有缺陷的钢管应采用自动或半自动埋弧焊或手工焊方法进行修补,修补前应将缺陷清除干净。
  3.3聚乙烯保护层

项目 单位 参照标准 指标
密度 Kg/m³ GB/T 29047-2012 ≥940
炭黑含量 % GB/T 29047-2012 2.5±0.5
拉伸屈服强度 MPa GB/T 29047-2012 ≥19
断裂伸长率 % GB/T 29047-2012 ≥350
纵向回缩率 % GB/T 29047-2012 ≤3
长期机械性能 h GB/T 29047-2012 ≥2000

  3.4聚氨酯硬质泡沫塑料保温层
  聚氨酯硬质泡沫塑料保温层应满足《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012标准的要求。聚氨酯泡沫塑料保温层应使用不含氟利昂的发泡剂,应在预制保温管制造完成后得到验证,应提供聚氨酯泡沫的原材料类型、型号及各项技术指标的检测报告,。
  (1)聚氨酯保温层材料性能指标:

项目 单位 参照标准 性能要求
任意位置密度 Kg/m³ GB/T 29047-2012 ≥60
径向压缩强度 MPa GB/T 29047-2012 ≥0.3
高温吸水率 % GB/T 29047-2012 ≤10
闭孔率 % GB/T 29047-2012 ≥88
导热系数 W/m·k GB/T 29047-2012 ≤0.033

  (2)聚氨酯保温层与钢管、高密度聚乙烯之间必须粘结在一起形成一个牢固的整体,外套管内壁应进行电晕处理,并有应力释放工艺。常温下轴向剪切强度应大于0.12N/mm2,切向剪切强度应大于0.2N/mm2。
  4、调试
  保温管正式生产前,应由买方、保温管制造商、聚氨酯原料提供商各方技术人员参加在保温管生产厂对保温管的生产设备、生产工艺及原料配方进行调试,调试结果应出具调试报告。
  调试成功后保温管进行检验,检验合格后方可进行批量生产。
  5、试验
  直埋预制保温管的所有试验应符合《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012的要求。
  卖方应对保温管进行试验,并提供有关的证明,详细的试验报告和试验设备的说明。进行试验时,买方应有专人在场进行监督确认,所有的试验报告应提交给买方,参见1.7。
  (1)检验
  批量生产前须进行检验,并由买方认可,检验报告提交买方。
  (2)钢管
  钢管的化学成分和机械性能的测试应根据《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1,管道必须根据尺寸和熔炼批分测试组。测试结果必须符合《碳素钢结构》GB700的要求。
  (3)外护管
  a.密度测试按《塑料密度与相对密度试验方法》GB/T1033中浸渍法执行。
  b.碳黑弥散度测试按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012的要求。碳黑弥散度应通过在显微镜下观察塑料切片来确定。切片厚度约25um,面积约15mm2。每次试验制备6个切片,在外护管的同一截面上均匀取样。
  c.碳黑含量测试按《聚乙烯管材和管件炭黑含量的测定(热失重法) 》GB/T13021执行。一定量的样品在氮气流中于550±50℃热解大约45min,并在900±50℃煅烧。根据热解和煅烧前后的质量差计算炭黑含量。
  d.熔体流动速率测试按《热塑性塑料熔体流动速率试验方法》GB/T3682-1983中试验条件执行。测试品在一定温度和负荷下,熔体每10min通过标准口模的重量或体积,其数值表示测试品在熔融状态时的粘流特性。
  e.拉伸屈服强度及断裂伸长率测试按《热塑性塑料管材 拉伸性能侧地 第2部分:硬聚氯乙烯(PVC-U)、氯化聚氯乙烯(PVC-C)和高抗冲聚氯乙烯(PVC-HI)管材》GB/T8804.2执行。
  f.纵向回缩率测试按《聚乙烯(PE)管材纵向回缩率的测定》GB/T6671.执行。将规定长度的试样,置于110±2℃或110±2℃的惰性液体中浸泡30min。 在23±2℃条件下,测量浸泡前后标线间距离。 回缩率按对原始长度的长度变化百分率计算。
  g.外护管长期机械性能测试按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。试样在恒温80±1℃、恒定拉力4.0MPa±0.04MPa下浸入含2.0%表面活性剂的水溶液中测试。
  (4)硬质泡沫塑料保温层
  a.泡孔尺寸检测按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。在保温层中心沿径向取样,试样长度至少20mm。
  b.泡沫闭孔率检测按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。通过测定得到试样泡孔体积来确定多孔性,剩余体积为密闭泡孔和孔壁的体积。
  c.保温层截面上空洞、气泡百分率的测定按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。在距外护管端头1.5米,切5刀形成4个环状切块,每个环状切块长100MM,要求切面平整完好,并且切面垂直于保温管轴线。次序剥开4个100MM长的环状切块,露出保温层环形切面,测量环形切面上空洞和气泡尺寸。对大于6MM的空洞和气泡,应在两个相互垂直方向上测量其尺寸,这两个尺寸的乘积定义空洞或气泡的面积。小于6MM的空洞和气泡不做测量。所有被测空洞和汽泡面积之和占保温层切表面面积的百分率作为测定结果。
  d.泡沫密度检测合格标准为保温层任何位置的密度不得小于70kg/m?。
  e.压缩强度检测合格标准为保温层压缩强度大于0.4MPa。
  f.吸水率检测按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。试样表面用细砂磨光,干燥称重后浸泡在新鲜蒸馏水中,加热90分钟,取出浸入23±2℃水中1小时,取出后去掉表面水称重比较。
  g.导热系数测试按《非金属固体材料导热系数的测定 热线法》GB/T 10297-1998执行。在试样内部放置一电阻丝,对其以恒定功率加热,热线及其附近试样的温度随时间变化。根据时间与温度的变化关系,确定试样的导热系数。
  (5)保温管
  聚乙烯外护管发泡前后任意位置外径增大率不大于2% 。
  (6)出厂检验
  保温管出厂前应进行以下出厂检验,检验报告提交买方。
  a.钢管在出厂前应进行静水压试验,每段钢管都应在规定压力下做静水压试验。
  b.钢管的所有焊缝必须进行100% 超声波检查和射线检验,检查方法、合格标准及焊缝修补方法应符合《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分:A级钢管》GB/T9711.1的规定。
  c.保温管外护管的密度、拉伸屈服强度、断裂伸长率及保温管外径增大率按本技术规范的要求进行检验,批合格判定按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。
  d.保温管保温层密度、保温管的尺寸偏差、轴向偏心距、绝缘电阻值按本技术规范中要求进行检验,批合格判定按《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012执行。
  6、检查及验收
  在进行直埋保温管制造的任何时候, 买方或其代理人可以自由进入制造商包括分卖方的进行直埋保温管制造或测试的场所。
  卖方应免费提供用于检查是否按合同规定的质量和日期进行生产的情况。
  买方、买方的代理人或由买方指定的第三者都可以检查直埋保温管的试验过程,卖方应免费为买方或其代理人的工作提供合理的便利条件。
  7、文件及证书
  卖方必须保证所供应的直埋保温管符合规定要求并提供相应的证明。
  证书起码应证明本规范和其他相关的参考标准或规定所要求的测试已经执行了。
  应提供说明了合同号、管号,并参考了标准或规范的产品质量证书。
  在运输前,所有证书应准备齐备,供买方检验。
  装运前必须将产品质量合格证及每批直埋保温管的试验报告提交买方(三份)。
  试验报告包括:
  ——外护管外径增大率试验报告
  ——外护管拉伸屈服强度及断裂伸长率试验报告
  ——泡沫密度试验报告
  ——保温层压缩强度试验报告
  ——保温层吸水率及闭孔率试验报告
  ——钢管化学性能分析
  ——钢管机械性能测试结果
  ——钢管静水压试验的自动记录的资料
  检测单位须由买方认可。
  8、标志和运输
  保温管的标志、运输必须符合《高密度聚乙烯外护管聚氨脂泡沫塑料预制直埋保温管及管件》GB/T29047-2012要求。
  所有的开口应装上符合可接受的工业标准的保护装置以防止在运输和仓储过程中的损坏、腐蚀以及外来物的进入,每根钢管提供两个塑料封头作为保护装置。

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