梦能新闻 Company news

关闭
2026-05-25 浏览量:次

HG/T 5178-2017 保温层下金属表面用防腐涂料 | 梦能涂料每日解读标准

核心定位: 保温层下金属表面用防腐涂料的“国家级化工行业标准”。本标准由中国石油和化学工业联合会提出,全国涂料和颜料标准化技术委员会归口,2017年11月7日发布,2018年4月1日实施。标准规定了保温层下金属储罐、管道、设备等外表面用防腐涂料及其配套体系的要求、试验方法、检验规则及标志、包装和贮存等内容,并针对不同使用温度范围(-196℃~650℃共7个温度区间)给出了差异化的涂层配套体系设计与性能要求以及各类涂料产品的性能指标。该标准是指导保温层下防腐(CUI)涂料生产和检验的统一技术规范。

一、 标准基本信息

项目 内容
标准编号 HG/T 5178-2017 (ICS 87.040, G 51, 备案号:60494-2018)
发布/实施 2017-11-07发布 / 2018-04-01实施
代替标准 本标准为首次发布
适用范围 适用于保温层下的金属储罐、管道、设备等外表面用防腐涂料及其配套体系。
核心内容 规定了涂层配套体系设计要求(表1)、涂层配套体系性能要求(表2/表3)、涂料产品性能要求(表4~表6)、试验方法(第4章/附录A/附录B)、检验规则(第5章)及标志、包装和贮存(第6章)。
归口单位 全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)。
主要起草单位 中海油常州涂料化工研究院有限公司、上海海隆赛能新材料有限公司、冶建新材料股份有限公司、信和新材料股份有限公司、浙江鱼童新材料股份有限公司、中航百慕新材料技术工程股份有限公司、庞贝捷涂料(昆山)有限公司、阿克苏诺贝尔防护涂料(苏州)有限公司、北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司、浙江天女集团制漆有限公司、中远关西涂料化工有限公司、海虹老人涂料(广州)有限公司等。
主要起草人 张雷、苏春海、刘强、史优良、李跃武、杨亚良、房志安、钱斌、韩雄炜、赵金庆、姚飞、陈苹、骆惠、周建龙、王德洲、卞大荣、赵永旗、黄立明、葛鹰、周磊、王成。

二、 涂层配套体系设计要求(表1)—— 七大温度区间的体系蓝图

表1 涂层配套体系设计要求: 本标准最核心的章节之一,规定了从-196℃到650℃共7大温度区间对应的10种涂层配套方案。

使用温度范围/℃ 配套 涂层 配套涂料名称 建议干膜厚度/μm 建议施涂道数 梦能涂料工程意义
-45~120 1 底漆 环氧树脂涂料 100~150 1~2 最常用的中低温区(-45~120℃)。 配套1/2/3使用环氧树脂类涂料,总膜厚200~400μm;配套4使用熔结环氧粉末(FBE)250~350μm;配套5使用热喷铝(TSA)+环氧封闭漆。这是石化、电力和工业管道最常规的工况温度。
面漆 环氧树脂涂料 100~150 1~2
2 底漆 高固体分环氧树脂涂料 100~200 1~2
面漆 高固体分环氧树脂涂料 100~200 1~2
3 面漆 无溶剂环氧树脂涂料 200~500 1
4 面漆 熔结环氧树脂涂料 250~350 1
5 底漆 热喷铝(TSA) 250~375 1
封闭漆a 环氧树脂涂料 约40 1
-45~204 1 底漆 环氧酚醛涂料b 100~150 1 中高温区(-45~204℃)。 配套1使用环氧酚醛涂料(耐温极限更高);配套2使用热喷铝(TSA) + 环氧酚醛封闭漆(约25~40μm)。适用于中温蒸汽管道、中温工艺管道。
面漆 环氧酚醛涂料b 100~150 1
-45~400 1 面漆 改性有机硅涂料 200~250 1~2 高温区(-45~400℃)。 使用改性有机硅涂料,单涂层体系。适用于高温蒸汽管道、锅炉、烟道等。
150~540 1c 底漆 有机硅涂料 25~50 1~2 超高温区(150~540℃)。 配套1c(仅适用于不锈钢底材!)使用有机硅涂料;配套2使用热喷铝(TSA) + 有机硅封闭漆。适用于高温烟囱、加热炉、裂解炉等。
面漆 有机硅涂料 25~50 1~2
-45~650 1 面漆 无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料 200~300 1~2 极高温区(-45~650℃)。 使用特种无机共聚物/惰性多聚体涂料。适用于高温急冷、高温排放系统。
-196~60d 1 底漆 环氧树脂涂料 100~150 1~2 超低温区(-196~60℃)。 配套1/2使用环氧树脂类涂料;配套3使用无溶剂环氧;配套4使用无机共聚物/惰性多聚体基涂料。配套1~4均使用双组分体系的环氧底漆或上述特种涂料。适用于液化天然气(LNG)储罐和管道。特别注意:当储存介质为LNG时,设备温度约为-180℃,已超出本表的“60℃”上限,选择时应特别注意。
面漆 环氧树脂涂料 100~150 1~2
2 底漆 高固体分环氧树脂涂料 100~200 1~2
面漆 高固体分环氧树脂涂料 100~200 1~2
3 面漆 无溶剂环氧树脂涂料 200~500 1
4 面漆 无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料 200~300 1~2
-196~150d 1 底漆 环氧酚醛涂料b 100~150 1 超低温+中温(-196~150℃)。 配套1使用环氧酚醛涂料;配套2使用无机共聚物/惰性多聚体基涂料。适用于LNG装置与中温工艺管道的连接区域。
面漆 环氧酚醛涂料b 100~150 1
2 面漆 无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料 200~300 1~2

a 封闭漆可按实际需要选用,不是必须施涂层。
b 也可称作酚醛环氧涂料。
c 该涂层配套体系仅用于不锈钢底材,不推荐使用于碳钢底材。
d 当存储及输送介质为液化天然气(LNG)时,设备温度约为-180℃。

梦能涂料解读——表1的三大核心要点:

1. 温度是选型的第一要素: 七大温度区间精确对应着不同的涂料类型。选错配套体系,涂层可能在服役温度下迅速失效(如环氧酚醛在超过204℃时为化为灰烬,有机硅在低于150℃时固化不完全)。

2. -45~120℃区间是需求最大的“主战场”,提供了5种并列的配套方案,为用户提供了从经济型(配套1:环氧)到高性能(配套4:FBE;配套5:TSA+环氧)的完整选择链。

3. 热喷铝(TSA)体系是贯穿多个温度区间的高性能通用方案: 从-45~120℃到150~540℃均有使用,通过与不同封闭漆(环氧/环氧酚醛/有机硅)的搭配,实现了从低温到超高温的覆盖。

三、 涂层配套体系性能要求(表2、表3)—— 防腐与耐久性验证

3.1 配套体系性能要求(表2)—— 七大温度区间的防腐门槛

表2: 规定了7大温度区间配套体系在5项核心防腐指标上的最低门槛。

使用温度范围/℃ 附着力(拉开法)a/MPa 划格试验b/级 耐水性 耐温变循环性c(5次) 耐盐雾性 耐冷凝水 循环腐蚀试验
-45~120 ≥5 - 1000h通过 通过 720h通过 480h通过 -
-45~204 ≥5 - 720h通过 通过 720h通过 480h通过 通过或商定
-45~400 - ≤2 120h通过 通过 240h通过 - 通过
150~540 - ≤2 720h通过 通过 720h通过 480h通过 通过
-45~650 - ≤2 720h通过 通过 720h通过 480h通过 通过
-196~60 ≥5 ≤2 720h通过 通过 720h通过 480h通过 -
-196~150 ≥5 ≤2 720h通过 通过 720h通过 480h通过 -

a 除含有有机硅涂料、改性有机硅涂料、无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料的涂层体系外均需要测试。
b 只测试含有有机硅涂料、改性有机硅涂料、无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料的涂层体系。
c 经双方商定,可按商定的温度范围进行试验。

3.2 耐温变循环试验后配套体系性能要求(表3)—— 模拟热循环后的持久性

表3: 规定了经过5次耐温变循环(从表2温度区间的低温到高温再回到低温)后,配套体系的剩余性能门槛。

使用温度范围/℃ 附着力(拉开法)a/MPa 划格试验b/级 耐盐雾性 耐冷凝水
-45~120 ≥2.5 - 1440h通过 480h通过
-45~204 ≥2.5 - 1440h通过 480h通过
-45~400 - ≤2 1440h通过 480h通过
150~540 - ≤3 240h通过 -
-45~650 - ≤2 1440h通过 480h通过
-196~60 ≥2.5 ≤2 1440h通过 480h通过
-196~150 ≥2.5 ≤2 1440h通过 480h通过

a除含有有机硅涂料、改性有机硅涂料、无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料的涂层体系外均需要测试。
b只测试含有有机硅涂料、改性有机硅涂料、无机共聚物涂料或惰性多聚体基涂料的涂层体系。

梦能涂料解读——表2/3的防腐逻辑:

1. -45~120℃是防腐要求的顶峰: 耐水性1000h(表2)和耐温变后耐盐雾1440h(表3)的需求最严苛。这是因为该温度区间是CUI腐蚀最具破坏性的温区(腐蚀速率最高)。

2. 高温区间(≥150℃)的防腐要求相对降低: 表2中-45~400℃区间耐水仅要求120h,耐盐雾仅要求240h。这是因为高温本身加速了涂层中的化学反应,且高温环境(无冷凝水)下湿腐蚀风险相对降低。

3. 耐温变循环试验后附着力(≥2.5MPa)和耐盐雾(1440h)是衡量涂层耐CUI性能的核心红线: 模拟涂层在保温层下反复经历“干-湿-热-冷”循环后的寿命剩余。1440h的盐雾正如其严格要求。

四、 涂料产品性能要求(表4~表6)—— 4大涂料品类的指标

4.1 环氧树脂类涂料产品性能要求(表4)

项目 环氧树脂涂料 高固体分环氧树脂涂料 环氧酚醛涂料 无溶剂环氧树脂涂料 梦能涂料工程意义
在容器中状态 搅拌混合后无硬块,呈均匀状态 最基本的外观与混合性能要求。
不挥发物含量/% ≥ 55 80 70 98 核心差异! 从普通环氧(≥55%)到高固体分(≥80%)到无溶剂(≥98%),固含逐级提升,体现了不同产品的涂装效率和VOC水平。
密度/(g/mL) 商定值±0.05 商定值±0.05 商定值±0.05 - 密度由供需双方商定并控制批量一致性。
适用期/h 商定 适用期在现场可操作时间内。
干燥时间/h 表干≤8
实干≤24
表干≤8
实干≤24
表干≤8
实干≤24
表干≤12
实干≤24
无溶剂环氧表干稍长(≤12hvs≤8h),其他一致。
涂膜外观 正常 最基本的涂膜质量要求。
弯曲试验/mm≤ 3 3 3 - ≤3mm弯曲不开裂,体现基本柔韧性。
耐弯曲性(1.5°) - - - 涂层无裂纹 无溶剂涂料的特有柔性指标。
耐冲击性/cm≥ 40 40 40 - ≥40cm冲击不开裂,验证基本抗冲击能力。
冲击强度(3J) - - - 不开裂、不剥落 无溶剂涂料的3J冲击要求。
氯离子含量a/(mg/kg)≤ 30 用于不锈钢底材时的核心红线! 氯离子会腐蚀不锈钢,造成应力腐蚀开裂。此指标严格控制了涂料中的可溶性氯化物。

a 当底材为不锈钢时需要测试。

4.2 熔结环氧树脂涂料产品性能要求(表5)

项目 技术指标 梦能涂料工程意义
在容器中状态 呈微小的均匀粉末状态 粉末形态最基础的外观要求。
胶化时间/s 商定值±20% 胶化时间是FBE粉末固化反应速率的标志性指标,需确保与施工工艺(预热温度、运行速度)匹配。
耐弯曲性(1.5°) 涂层无裂纹 验证FBE涂层的柔韧性,尤其对弯管部位有重要指导意义。
冲击强度(3J) 不开裂、不剥落 3J冲击不开裂,验证厚涂FBE涂层的抗冲击和抗剥离能力。

4.3 耐高温类涂料产品性能要求(表6)

项目 有机硅涂料 改性有机硅涂料、无机共聚物涂料、惰性多聚体基涂料 梦能涂料工程意义
在容器中状态 搅拌混合后无硬块,呈均匀状态 最基本的外观要求。
不挥发物含量/% ≥ 45 60 改性/特种涂料的固含要求更高,涂装效率更高。
密度/(g/mL) 商定值±0.05 - 仅有机硅涂料要求密度一致性控制。
干燥时间/h 表干≤2
实干≤24
表干≤4
实干≤24
有机硅涂料干燥更快(表干≤2h)。
涂膜外观 正常 最基本的涂膜质量要求。
弯曲试验/mm≤ 3 - 仅有机硅涂料测试弯曲柔韧性。
耐冲击性/cm≥ 40 - 仅有机硅涂料测试耐冲击性。
大面积冲击/J - 4 改性有机硅/无机共聚物等涂料特有的4J大面积冲击要求。
氯离子含量a/(mg/kg)≤ 30 用于不锈钢底材时的核心红线! 所有耐高温涂料均需严控氯离子含量。

a 当底材为不锈钢时需要测试。

五、 核心试验方法(第4章/附录A、B)—— 系统化的制板与腐蚀试验

4.1 取样(4.1)与4.2 试验环境(4.2): 按GB/T 3186取样。状态调节符合GB/T 9278的规定((23±2)℃,(50±5)%RH)。

4.3.3.1 涂层配套体系性能制板要求(表7)—— 方管与圆管是制板核心

  • 多相横置式循环腐蚀试验:使用喷砂方管(碳钢或不锈钢),尺寸400mm×100mm×100mm×(5~7)mm,两端有接口圆管。方管上可施涂4个涂层体系,每个体系100mm×100mm。这是模拟保温层下CUI环境的最逼真的试验。
  • 竖立式循环腐蚀试验:使用喷砂圆管(碳钢或不锈钢),尺寸600mm×Φ60mm×(4~6)mm。
  • 其余项目(附着力/划格/耐水/温变/盐雾/冷凝水):使用喷砂钢板(150×70×(3~6)mm),Sa2.5级,粗糙度“中”(G)级。

4.3.3.2 涂料性能制板要求(表8): 使用马口铁板、喷砂钢板、钢板或不锈钢板等。核心制板要求:干燥时间/涂膜外观(马口铁板,干膜(35±5)μm);弯曲/冲击(马口铁板,(20±3)μm);耐弯曲性、冲击强度(喷砂钢板,(300±50)μm)等。

4.4 操作方法要点:

  • 4.4.1.5 耐温变循环性: 按JG/T 25-1999进行。使用温度区间的最低温度(-196℃用液氮)或商定温度/1h,最高温度或商定温度/1h,共5次循环。
  • 4.4.1.8 循环腐蚀试验: 两种方法任选一种:多相横置式(附录A)或竖立式(附录B)。

附录A 多相横置式循环腐蚀试验

原理: 涂覆在方形钢管上的涂层,模拟周围具有保温层下腐蚀(CUI)环境,42d的试验后,通过腐蚀程度判定涂层是否通过。

关键参数: 热油温度设定175℃±2℃(可商定);干/湿室交替(氷4h干+4h干燥);首次湿状态泵入5%氯化钠溶液,后续14次泵入水;42d(6个周期),每个周期168h。

结果判定: 3个区域中的涂层体系有2个符合起泡0(S0),生锈≤Ri1,开裂0(S0),未划线区域剥落0(S0),划线区域剥离≤2mm、腐蚀≤2mm,则评为“通过”。

附录B 竖立式循环腐蚀试验

原理: 涂覆在圆形钢管上的涂层,周围模拟保温层下腐蚀(CUI)环境,将其整体放置在电热板上后开启加热,钢管经加热后形成温度梯度,42d的试验后,通过腐蚀程度判断涂层的极限使用温度。

关键参数: 使用硅酸钙保温套(符合GB/T 10699-1998);电热板温度设定280℃(对应-45~204℃体系)或400℃(对应-45~400℃至-45~650℃体系);每次加入1L 1%氯化钠溶液;每周5次循环,共6个周期。

结果判定: 3根圆管中有2根的通过温度应不低于使用温度范围的最高温度。

六、 检验规则(第5章)—— 出厂与型式检验

5.1 检验分类: 产品检验分为出厂检验和型式检验。

5.1.2 出厂检验项目: 在容器中状态、不挥发物含量、密度、适用期、胶化时间、干燥时间、涂膜外观、弯曲试验、耐冲击性、耐弯曲性、冲击强度、大面积冲击。

5.1.3 型式检验项目(全项): 包括本标准所列的全部技术要求。在正常生产情况下,耐水性、耐盐雾性、循环腐蚀试验、耐温变循环试验后耐盐雾性每3年至少检验一次,其余项目每年至少检验一次。

5.2 检验结果的判定: 按GB/T 8170中修约值比较法进行。所有项目的检验结果均达到本标准要求时,该试验样品为符合本标准要求。

梦能涂料解读:

  • 出厂检验项目多达12项,涵盖所有涂料基础物理和力学性能。
  • 型式检验全项,其中长期耐久项目(耐水/耐盐雾/循环腐蚀/耐温变后盐雾)每3年一次。这是对CUI涂料长期耐久性能的极高要求,体现了“重长期、重耐久”的检验逻辑。

七、 标志、包装和贮存(第6章)

6.1 标志: 按GB/T 9750的规定进行。在包装标志或说明书上注明产品类别。对于多组分涂料,包装标志上应明确组分配比。

6.2 包装: 溶剂型涂料、熔结环氧树脂涂料等按GB/T 13491中一级包装要求的规定进行,水性涂料按二级包装要求。

6.3 贮存: 通风、干燥,防止日光直接照射,隔绝火源、远离热源。产品应根据类型定出贮存期,并在包装标志上明示。

八、 本标准在标准体系中的地位与应用

作为保温层下金属表面用防腐涂料领域最核心的行业标准: 本标准是国内第一个专门针对保温层下防腐(CUI)涂料的行业标准。它填补了国内在CUI涂料标准领域的空白,解决了长期以来该类产品无标可依的困境。

与NACE SP0198-2010《保温层下腐蚀控制》的关系: 本标准在技术路线和测试方法上与国际知名的NACE SP0198标准高度一致(如循环腐蚀试验的热油循环法),是NACE标准在中国的本土化和行业化落地。同时,NACE标准侧重于施工和检验指南,本标准侧重于涂料产品的性能要求。

九、 关键工程要点(梦能涂料解读)

1. 温度是CUI涂料选型的唯一第一决策要素: 采购前必须明确设备的运行温度区间。选择错误的配套体系将导致灾难性后果。表1的七大温度区间是选型的唯一依据。

2. -45~120℃区间是CUI腐蚀风险最高的温区,必须谨慎选择: 此温区水蒸气凝结和干湿循环最频繁,腐蚀速率最高。建议在此温区优先选用表2中耐水性1000h、耐盐雾720h、耐冷凝水480h以及表3中经过温变后耐盐雾1440h的配套方案。

3. 不挥发物含量(表4)是区分环氧类涂料类型(普通/高固/无溶剂)的核心红线: 采购时须确认是否匹配涂装工艺要求。普通环氧(≥55%)适用于常规喷涂;高固体分环氧(≥80%)适用于高膜厚一次成膜;无溶剂环氧(≥98%)适用于极厚涂和高环保要求的工况。

4. 氯离子含量(≤30mg/kg)是用于不锈钢底材时的绝对红线: 型式检验报告中必须有此项数据。超过30mg/kg的涂料严禁用于不锈钢底材,否则会造成严重的应力腐蚀开裂(SCC)事故。

5. 循环腐蚀试验(附录A/附录B)是验证CUI性能的核心手段: 42d的横置式或竖立式循环试验,是涂层能否在真实保温层下环境中“活下来”的最终验证。型式检验中必须包含此项数据。

6. 型式检验报告的完整核查: 在采购前,应要求供应商提供有效期内的全项型式检验报告(必须包含:配套体系编号、适用的温度范围、各涂料品类的不挥发物/氯离子/力学性能、配套体系的耐水/耐盐雾/耐冷凝水/耐温变/循环腐蚀试验结果等全部核心指标数据)。其中,循环腐蚀试验(附录A或B,3年周期)和耐温变后耐盐雾(1440h,3年周期)是核查的重点。每批次发货应附带出厂检验报告(12项基础项目)。

十、 核心总结

HG/T 5178-2017是中国保温层下金属表面用防腐涂料领域首次发布、最核心的行业标准。它通过七大温度区间(-196~60℃、-196~150℃、-45~120℃、-45~204℃、-45~400℃、150~540℃、-45~650℃)精准匹配了从超低温LNG到超高温烟道/锅炉的CUI全场景防护需求;通过表1的10种涂层配套体系(环氧/高固环氧/无溶剂环氧/FBE/TSA+环氧/环氧酚醛/改性有机硅/有机硅/无机共聚物/惰性多聚体)和表2/表3的7大温度区间配套体系性能要求(附着力≥5MPa/耐水120~1000h/耐盐雾240~720h/耐冷凝水480h/耐温变后盐雾1440h/循环腐蚀试验通过)全面构建了从单涂层性能到配套体系长期耐久性的完整评价体系;通过表4~表6的4大涂料品类(环氧类/FBE/耐高温类/热喷铝系列)的差异化指标(不挥发物55~98%/氯离子≤30mg/kg)精准匹配了不同树脂体系在温度适应性、施工性和耐久性的本质差异;通过附录A(多相横置式方管42d CUI模拟)和附录B(竖立式圆管温度梯度42d CUI模拟)两大循环腐蚀试验方法建立了从实验室到真实CUI工况的最逼真的性能验证体系;通过出厂检验(12项) + 型式检验(全项,耐水/盐雾/循环腐蚀/耐温变后盐雾3年一次,其余1年一次)建立了严谨的批次与周期质量控制体系,尤其体现了对CUI涂料长期耐久性能需要极高标准监控的行业特点。其中,使用温度范围(表1)、涂层配套体系设计(表1)、配套体系耐温变循环试验后耐盐雾性(1440h/表3)、循环腐蚀试验(附录A/B)、不挥发物含量(环氧类55~98%)、氯离子含量(不锈钢用≤30mg/kg)和涂料干燥时间/力学性能(弯曲/冲击)是定义产品是否具备抗CUI能力、能否在对应温度区间实现长效防腐的最核心技术红线。本标准为保温层下金属表面用防腐涂料的生产、检测和应用提供了全面、科学、系统的技术依据,是实现设备服役安全、减少CUI事故、延长设备寿命的关键标准文件,是与国际CUI防护技术体系接轨的重要里程碑。

对于梦能涂料而言,本标准是为石油化工、电力、海洋工程等行业的保温层下金属设备/管道提供CUI防腐涂装方案的核心技术支持文件。在为客户推荐CUI涂料时,必须根据客户设备的工作温度(设计温度和操作温度的区间)、保温材料类型、是否已采用阴极保护、底材类型(碳钢/不锈钢)等关键参数,准确选择表1中对应的温度区间和配套体系代码(如配套编号1~5),并依据对应的型式检验报告严格验收三大红线指标:①温度范围/配套编号;②循环腐蚀试验(附录A/B)的结果;③氯离子含量(不锈钢用≤30mg/kg)。在原料采购与入厂检验时,必须核对:有效期内的全项型式检验报告(注明温度范围、循环腐蚀试验3年周期)、每批次出厂检验报告(12项基础项目)。只有完整理解并严格执行本标准的要求,才能确保交付的CUI防腐涂层在保温层下这种特殊的、高腐蚀性的微环境中实现预期的、超过15年以上的超长防护寿命。