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5.1.1 管道防腐层应符合国家现行标准的规定，且应符合下列要求：
1 涂覆过程中不应危害人体健康及污染环境；
2 绝缘电阻不应小于 10000Ω ·m 2 ；
3 应有足够的抗阴极剥离能力；
4 与管道应有良好的粘结性；
5 应有良好的耐水、汽渗透性；
6 应具有下列机械性能：
1）规定的抗冲击强度；
2）良好的抗弯曲性能；
3）良好的耐磨性能；
4）规定的压痕硬度。
7 应有良好的耐化学介质性能；
8 应有良好的耐环境老化性能；
9 应易于修复；
10 工作温度应为-30～70℃。
防腐层之所以能收到防腐效果，是因为防腐层有效地使腐蚀介质与金属表面隔离开来。防腐层与金属表面应形成完整的结合，因此，粘结性是一项重要的综合指标。
金属与土壤接触在金属表面形成了电化学原电池，从而导致金属腐蚀，因此埋地管道防腐层应有较好的绝缘性，以阻止电化学电池的形成，防止电化学腐蚀；较好的绝缘性也是阴极保护经济性的必要条件。耐电性是指防腐层的表面电阻率、体积电阻率、介电损耗强度和击穿电压。耐电性和电绝缘性也是为防止埋地管道遭受土壤中杂散电流危害的需要。
抗阴极剥离能力是埋地管道防腐层的重要检测项目。埋地管道除涂覆防腐层外还要辅以电法保护，当保护电位负于钢的析氢电位时，要求防腐层耐阴极剥离的性能十分稳定。
阴极剥离性能的强弱取决于 4 个内在的联系因素，即带电粒子渗透、防腐层缺陷、交流放电、膜下温度。
防腐层的阴极剥离是由于氢离子渗入产生析氢作用而引起的。防腐层的针孔、毛细孔在电位的作用下，地下水渗入孔中，促使水化氢离子朝阴极聚集，析出氢气而造成防腐层剥离基材。电流密度与涂覆层针孔半径成反比，针孔尺寸越小，电流密度越大。
（1）耐冲击性：
钢管在搬运、堆放、下沟、回填过程中，将受到各种形式的损坏，防腐层具有足够的抗冲击能力是十分必要的。国内外大多采用冲击强度来表示，单位为焦耳（J）。
钢管的外防腐层采用正面冲击试验，内衬里防腐层除正面冲击外还要进行反面冲击试验。
（2）抗弯曲性：
管道防腐层的抗弯曲性是反映管道防腐层在承受最大弯曲力矩时，防腐层的柔韧性和附着能力。使防腐层弯曲一定程度无裂缝、无破裂为合格。
（3）耐磨性：
防腐层的耐磨性与防腐层硬度、附着力、光洁度、温度、湿度等有关。对于管内衬防腐层，光滑度尤其重要。
（4）抗压力性：
防腐层抗压力性与防腐层的内聚力、附着力、施工方法等有关。埋地管道要承受土壤压力和外面的各种负荷，因此防腐层必须具备耐压力性能。
（5）耐土壤应力性：
耐土壤应力性是检测埋地管道外防腐层在土壤应力作用下的表现变形性能。
水是促进管道腐蚀的重要因素。防腐层的吸水力与透水性是密切相关的，对防腐层的抗腐蚀能力有很大影响。试验方法是采用干湿循环长期浸泡后测量水气渗透。
在湿热地区的土壤中，埋地管道易受微生物侵蚀，尤其是由硫酸盐还原细菌引起的腐蚀十分严重。一般认为，煤焦油瓷漆具有良好的抗微生物侵蚀能力，而其他防腐层则需要添加抑菌剂。
检测防腐层在腐蚀介质中的稳定性和抗渗透能力，通常做法是在10 %的酸、碱或盐溶液中浸泡试验，待几个月或几年后进行评定，防腐层以不皱皮、不开裂、不起泡、不脱落、色泽无明显变化为合格。
耐热稳定性包括低温冷脆性、高温的流淌、变质性和热分解温度等。热分解温度对于高分子聚合物防腐层来说是一项重要指标。
保护环境，以人为本为现代社会的一个基本准则。因此，在防腐材料选择和防腐施工中，不使用有害的毒性物质，不使用污染环境的材料是十分重要的。发达国家早已限制了沥青类产品的使用。在本规程中，也不推荐使用这些材料。
以上各项是综合评价防腐层的基本原则，是选择防腐层的性能要求，是防腐施工、防腐管理人员必须了解的基本特性。
5.1.2 选择防腐层应考虑下列因素：
1 土壤环境和地形地貌；
2 管道运行工况；
3 管道系统预期工作寿命；
4 管道施工环境和施工条件；
5 现场补口条件；
6 防腐层及其与阴极保护相配合的经济合理性。
土壤类型、含水量、含盐量、电阻率、酸度、孔隙度、细菌类型及含量都影响土壤的腐蚀性，在选择涂覆层时应根据土壤腐蚀性选择不同的涂覆层和不同的涂覆层等级。同时还应考虑地形地貌，在丘陵、山地、江河、湖泊、石方段等不同条件下选择不同涂覆层。
涂覆层性能必须能够满足管道的运行温度、压力和介质的要求。例如，沥青类涂覆层使用温度约50℃，PE类使用温度约70～80℃，环氧粉末的使用温度约100℃。
沥青类涂覆层易吸水和老化，可靠使用期为 20～30 年，PE和熔结环氧涂覆层使用期可达 40～50 年。
根据施工环境和条件（包括市区或野外、山谷、河道）以及手工作业或机械化施工等可选择不同类型防腐材料。
选择时应考虑补口材料、补口工艺、难易程度等，并应考虑对环境是否有污染。
防腐层必须辅以阴极保护才能安全可靠，选择涂层时也要考虑相互配合性。
近几年，我国管道防腐技术发展很快。从 20 世纪 60 年代的石油沥青玻璃布防腐层，发展到现在的三层PE结构和熔结环氧粉末涂覆层，技术水平基本上达到了国外先进水平。以下将常用的材料加以对比，以供选择防腐材料时作参考。几种防腐材料性能对比见表 5-1 和表 5-2。
表 5-1 常用管道涂覆层性能比较
表 5-2 管道防腐涂覆层体系评价
续表 5-2
从两表可看出，石油沥青最大的缺点是强度低，吸水率大，不耐植物根植穿透，不耐细菌，易老化。需强调的是，沥青材料质量难以控制，其中沥青中含蜡量是使沥青质量恶化的最主要的原因，但又无低含蜡专用防腐沥青供应，通常采用建筑 10号沥青代之。此外，沥青玻璃布施工随意性很大，易造成较多缺陷。应用实践证明，腐蚀穿孔是非常惊人的。也就是由于这些原因，美国腐蚀工程师协会标准NACERP0169《埋地或水下金属管道系统的外腐蚀控制》在 1992 年修订时，在常用防腐层系统类别表中仍然保留了石油沥青类防腐层，但在 1996 年又一次修订时就删除了石油沥青类防腐层。
煤焦油瓷漆是焦油沥青类产品，其优点是抗植物根植性能较好，抗细菌侵蚀，防腐蚀性能优于石油沥青，但其毒性很大，有致癌物，在发达国家已禁止使用。在人口密集的城市更是应该禁止的。
环氧煤沥青，抗腐蚀性方面有所改善，但施工质量不易保证，除锈质量要求也很高，常常由于配料不当而难以固化或者过固化而产生脆性。也有污染及环保问题。该种涂料的使用也越来越少。国外环氧煤沥青大部分用于补口和异型件的防腐，无论是1992年修订的《埋地或水下金属管道系统的外腐蚀控制》NACE RPOI69，还是1996年版的该标准中均未推荐环氧煤沥青类防腐层。特别是该防腐层结构设计的科学性在防腐界存在很大的争议，首先是普通防腐级别的防腐层厚度在美国的AWWA C210 标准中规定了液态环氧（Liquid — epoxy coating system）用于管道外防腐层的最小厚度应为：16 密耳（406μm）。德国工业标准DIN 30671《敷设于地下的钢质管道的热固性塑料涂层（外涂层）》的技术标准中对环氧树脂粉末的最小厚度规定为 350μm，但其常温下的单位涂层电阻必须达到10 8 Ω ·m，而温度在 70±2℃时的单位涂层电阻必须达到 10 5 Ω ·m。显然环氧煤沥青涂层是无法与环氧粉末涂层的性能相比的，其普通防腐的防腐层厚度 300μm是值得商榷的。从环境保护的角度考虑，对溶剂性的环氧煤沥青以及稀释剂甲苯、二甲苯类溶剂的使用都会影响环境和施工人员的身体健康。
聚乙烯胶粘带，具有较好的抗水性和较好的施工性能，防腐寿命可达到 30 年以上，但是由于其热熔胶的粘接力较低，抗阴极剥离性能差。
熔结环氧粉末涂层是近几年发展较快的一种涂层，它有很好的粘结力和抗腐蚀性，尤其是抗阴极剥离性能优良。因此，这种涂层在北美得到大量应用。但其缺点是涂层薄，易损伤。近几年，双层环氧粉末涂层取得了进展，内层为防腐性粉末，外层为含有一定塑性的保护性粉末，总厚度为600～800μm，有较好抗机械损伤功能。该涂层广泛地应用于河流穿越工程和道路石方苛刻的地段。熔结环氧粉末涂层也是一种环保型且发展较快的涂层。
二层PE涂层即常说的夹克，在我国发展较快。其底层是热熔胶，剥离强度较低，但由于其外层聚乙烯是一完整体，有较好的密封性和防水性，是较理想的涂覆层。其缺点是抗阴极剥离性能较差（同胶粘带）。行业标准SY/T 0413 —2002规定底胶应为共聚物底胶，这样就提高了二层PE涂层耐温性。
三层PE（或者PP）涂层是综合了许多涂层的优点而设计的。其内层为 70～100μm厚的环氧涂料，中间层为 200μm厚的共聚物底胶，对外层PE或PP以及环氧有较强的粘接力。这样大大改善了整体性能，是目前最完美的涂层，使用寿命可大于50年，尤其是3PP防腐层不论其抗冲击还是抗阴极剥离都远远高于3PE防腐层。3PP和3PE的缺点是工艺复杂，成本稍高。
根据国内外各种防腐层综合性能价格比，可以看出高质量防腐层价格并非成倍增长。长寿命管道选择高质量防腐层更为合适。城市燃气管网处于人口密集区，管道的安全可靠性非常重要，施工时要求对环境无污染、速度快，确保总体质量。因此，对城市燃气管道来说，选择熔结环氧粉末和三层PE是明智的选择。如选择落后的方案，可能过几年就要进行改造，增加维修费用，造成更大的损失。另一方面从与防腐层相配合使用的阴极保护来看，选择较高质量的防腐层可使阴极保护电流密度大大降低，从而降低阴极保护的费用。例如，陕京线选择了三层PE涂层，其阴极保护电流密度为2～ 3μA/m 2 。
5.1.3 防腐层的等级按结构可分为普通级和加强级。
5.1.4 挤压聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末防腐层、聚乙烯胶带防腐层的普通级和加强级基本结构应符合表 5.1.4 的规定。
表5.1.4 防腐层基本结构
防腐层等级按结构一般分为普通级和加强级。常用的防腐层分级是按防腐层的层数或厚度来分。沥青类防腐层，如：石油沥青、煤焦油沥青、环氧煤沥青等分为三级，即普通级、加强级、特加强级。其他涂覆层，如 2PE、3PE、环氧粉末、聚乙烯胶粘带等分为两级，即普通级和加强级。此处分两级是针对城市燃气管道较有前途的防腐层材料而言。
《规程》中表 5.1.4 给出了三类涂层的防腐等级结构，表明这三类涂覆层更适合城市管道使用，当然并不限制使用其他涂覆层。
5.1.5 下列情况应按本规程表 5.1.4 采用加强级或选择更安全的防腐层结构。
1 高压、次高压、中压管道和公称直径大于或等于200mm的低压管道；
2 穿越河流、公路、铁路的管道；
3 有杂散电流干扰及存在细菌腐蚀较强的管道；
4 需要特殊防护的管道。
5.1.6 钢套管和管道附件的防腐层不应低于管体防腐层等级和性能要求。
加强级防腐层具有较强的防腐蚀能力和抗机械损伤能力，因此在比较重要的地方或腐蚀严重，或腐蚀环境异常的地方，或特殊的部位等应采用加强级。而在人口密集的地带，防腐层难以维修的地方，穿越河流、道路等处，也可采用更安全的防腐蚀措施。
钢套管和附件应采用不低于管体的防腐层等级。钢套管和附件常被人们忽视，造成阴极保护电流大量漏失，使管道不能充分保护。这一条是对设计和施工者特别提示。