ISO 21809-1:2011

Petroleum and natural gas industries - External coatings for buried or submerged pipelines used in pipeline transportation systems - Part 1: Polyolefin coatings (3-layer PE and 3-layer PP)

ISO 21809-1:2011 specifies requirements of plant-applied external three-layer polyethylene- and polypropylene-based coatings for corrosion protection of welded and seamless steel pipes for pipeline transportation systems in the petroleum and natural gas industries in accordance with ISO 13623. Pipes coated in accordance with ISO 21809-1:2011 are considered suitable for further protection by means of cathodic protection.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Revêtements externes des conduites enterrées ou immergées utilisées dans les systèmes de transport par conduites — Partie 1: Revêtements à base de polyoléfines (PE tricouche et PP tricouche)

L'ISO 21809-1:2011 spécifie les prescriptions relatives aux revêtements externes à base de polyéthylène et polypropylène, trois couches, appliqués en usine pour la protection contre la corrosion des tubes en acier soudés et sans soudure utilisés dans des systèmes de transport par conduites, pour les industries du pétrole et du gaz naturel, conformes à l'ISO 13623. Les tubes revêtus conformément à l'ISO 21809-1:2011 sont considérés comme convenant pour une protection ultérieure par protection cathodique.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 20-Jun-2011
• Withdrawal Date: 20-Jun-2011
• ICS: 75.200 - Petroleum products and natural gas handling equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 2 - Pipeline transportation systems
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 2/WG 14 - External pipeline protective coatings
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 03-Oct-2018
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 10303-22:1998 - Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange - Part 22: Implementation methods: Standard data access interface
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Consolidated By: ISO 23125:2010/Amd 1:2012 - Machine tools - Safety - Turning machines - Amendment 1
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 21809-1:2018 - Petroleum and natural gas industries - External coatings for buried or submerged pipelines used in pipeline transportation systems - Part 1: Polyolefin coatings (3-layer PE and 3-layer PP)
• Effective Date: 23-Nov-2013

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21809-1
First edition
2011-07-01
Petroleum and natural gas industries —
External coatings for buried or
submerged pipelines used in pipeline
transportation systems —
Part 1:
Polyolefin coatings (3-layer PE and
3-layer PP)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Revêtements externes des
conduites enterrées ou immergées utilisées dans les systèmes de
transport par conduites —
Partie 1: Revêtements à base de polyoléfines (PE tricouche et
PP tricouche)
Reference number
©
ISO 2011
©  ISO 2011
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .v
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Conformance .1
2.1 Rounding.1
2.2 Compliance to standard.1
3 Normative references.1
4 Terms and definitions .3
5 Symbols and abbreviated terms .6
5.1 Symbols.6
5.2 Abbreviations.6
6 Information supplied by the purchaser.7
6.1 General information .7
6.2 Additional information .7
7 Coating classification .8
7.1 General .8
7.2 Coating classes .8
7.3 Coating thickness classes.8
8 Coating materials .9
8.1 Composition of the coating system .9
8.2 Qualification of the coating materials .9
8.3 Batch certificate.11
8.4 Storage and handling of coating materials.13
9 Coating system qualification .13
9.1 General .13
9.2 Application procedure specification .13
9.3 Procedure qualification trial.15
9.4 Inspection and testing plan.15
10 Application of the coating system.15
10.1 Surface preparation.15
10.2 Coating application .16
10.3 Cutback.16
11 Inspection and testing .17
11.1 General .17
11.2 Retesting .18
12 Coating repairs .19
13 Marking.19
13.1 General .19
13.2 Required markings .19
14 Handling and storage in the applicators facilities .19
14.1 Handling .19
14.2 Storage .20
15 Test reports and certificate of compliance.20
Annex A (normative) Inspection of thickness.21
Annex B (normative) Holiday detection test .22
Annex C (normative) Peel strength test.23
Annex D (normative) Thermal analysis of epoxy and cured epoxy coating film.28
Annex E (normative) Impact test .33
Annex F (normative) Indentation test.35
Annex G (normative) UV ageing test and thermal ageing test .36
Annex H (normative) Cathodic disbondment test .39
Annex I (normative) Flexibility test.43
Annex J (normative) Gel time of the epoxy powder .45
Annex K (normative) Total volatile/moisture content of the epoxy powder — Mass loss .47
Annex L (normative) Procedure qualification trial, inspection and testing plan and daily log.49
Annex M (normative) Hot water immersion test .50
Annex N (normative) Density of epoxy powder .52
Bibliography .54

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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 21809-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 2, Pipeline transportation systems.
ISO 21809 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
External coatings for buried or submerged pipelines used in pipeline transportation systems:
⎯ Part 1: Polyolefin coatings (3-layer PE and 3-Layer PP)
⎯ Part 2: Fusion-bonded epoxy coatings
⎯ Part 3: Field joint coatings
⎯ Part 4: Polyethylene coatings (2-layer PE)
⎯ Part 5: External concrete coatings
A Part 6 dealing with multilayer fusion-bonded epoxy coatings (FBE), a Part 7 dealing with liquid coatings, a
Part 8 dealing with thermal insulation coatings, and a Part 9 dealing with epoxy polyamide powder coatings
(2-layer) are under preparation.
Introduction
It is necessary that users of this part of ISO 21809 be aware that further or differing requirements can be
required for individual applications. This part of ISO 21809 is not intended to inhibit a vendor from offering, or
the purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application.
This can be particularly applicable where there is innovative or developing technology. Where an alternative is
offered, it is the responsibility of the vendor to identify any variations from this part of ISO 21809 and provide
details.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21809-1:2011(E)

Petroleum and natural gas industries — External coatings for
buried or submerged pipelines used in pipeline transportation
systems —
Part 1:
Polyolefin coatings (3-layer PE and 3-layer PP)
1 Scope
This part of ISO 21809 specifies requirements of plant-applied external three-layer polyethylene- and
polypropylene-based coatings for corrosion protection of welded and seamless steel pipes for pipeline
transportation systems in the petroleum and natural gas industries in accordance with ISO 13623.
NOTE Pipes coated in accordance with this part of ISO 21809 are considered suitable for further protection by
means of cathodic protection.
2 Conformance
2.1 Rounding
Unless otherwise stated in this part of ISO 21809, to determine conformance with the specified requirements,
observed or calculated values shall be rounded to the nearest unit in the last right-hand place of figures used
in expressing the limiting value, in accordance with ISO 80000-1.
NOTE For the purpose of this provision, the rounding method of ASTM E29 is equivalent to ISO 80000-1.
2.2 Compliance with standard
A quality system and an environmental management system should be applied to assist compliance with the
requirements of this part of ISO 21809.
NOTE ISO/TS 29001 gives sector-specific guidance on quality management systems and ISO 14001 gives guidance
on the selection and use of an environmental management system.
The applicator shall be responsible for complying with all the applicable requirements of this part of ISO 21809.
The purchaser shall be allowed to make any investigations necessary to ensure compliance by the applicator
and to reject any material and/or coating that does not comply.
3 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 179-2, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 2: Instrumented impact test
ISO 306, Plastics — Thermoplastic materials —Determination of Vicat softening temperature (VST)
ISO 527-2, Plastics —Determination of tensile properties — Part 2: Test conditions for moulding and extrusion
plastics
ISO 527-3, Plastics —Determination of tensile properties — Part 3: Test conditions for films and sheets
ISO 868, Plastics and ebonite — Determination of indentation hardness by means of a durometer (Shore
hardness)
ISO 1133, Plastics — Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of
thermoplastics
ISO 1183 (all parts), Plastics — Methods for determining the density of non-cellular plastics
ISO 1872-2, Plastics — Polyethylene (PE) moulding and extrusion materials — Part 2: Preparation of test
specimens and determination of properties
ISO 1873-2, Plastics — Polypropylene (PP) moulding and extrusion materials — Part 2: Preparation of test
specimens and determination of properties
ISO 2808, Paints and varnishes — Determination of film thickness
ISO 2811 (all parts), Paint and varnishes — Determination of density
ISO 3251, Paints, varnishes and plastics — Determination of non-volatile matter content
ISO 4892-2:2006, Plastics — Methods of exposure to laboratory light sources — Part 2: Xenon-arc lamps
ISO 8130-2, Coating powders — Part 2: Determination of density by gas comparison pyknometer (referee
method)
ISO 8130-3, Coating powders — Part 3: Determination of density by liquid displacement pyknometer
ISO 8501-1:2007 Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Visual
assessment of surface cleanliness — Part 1: Rust grades and preparation grades of uncoated steel
substrates and of steel substrates after overall removal of previous coatings
ISO 8502-3, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Test for the
assessment of surface cleanliness — Part 3: Assessment of dust on steel surfaces prepared for painting
(pressure-sensitive tape method)
ISO 8502-6, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Test for the
assessment of surface cleanliness — Part 6: Extraction of soluble contaminant for analysis — The Bresle
method
ISO 8502-9, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Tests for the
assessment of surface cleanliness — Part 9: Field method for the conductometric determination of
water-soluble salts
ISO 8503-4, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Surface
roughness characteristics of blast-cleaned steel substrates — Part 4: Method for the calibration of ISO surface
profile comparators and for the determination of surface profile — Stylus instrument procedure
ISO 8503-5, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Surface
roughness characteristics of blast-cleaned steel substrates — Part 5: Replica tape method for the
determination of the surface profile
ISO 10474:1991, Steel and steel products — Inspection documents
2 © ISO 2011 – All rights reserved

ISO 11124 (all parts), Preparation of steel substrates before application of paints and related products —
Specifications for metallic blast-cleaning abrasives
ISO 11126 (all parts), Preparation of steel substrates before application of paints and related products —
Specifications for non-metallic blast-cleaning abrasives
ISO 11127-6, Preparation of steel substrates before application of paints and related products — Test
methods for non–metallic blast cleaning abrasives — Part 6: Determination of water-soluble contaminants by
conductivity measurement
ISO 11357 (all parts), Plastics — Differential scanning calorimetry (DSC)
ISO 13623, Petroleum and natural gas industries — Pipeline transportation systems
ISO 15512, Plastics — Determination of water content
ISO 80000-1, Quantities and units — Part 1: General
AS 3894-6, Site testing of protective coatings — Determination of residual contaminants
1)
ASTM D792 , Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by
Displacement
ASTM D1505, Standard Test Method for Density of Plastics by the Density-Gradient Technique
ASTM D1693, Standard Test Method for Environmental Stress-Cracking of Ethylene Plastics
ASTM D4138, Standard Practice for Measurement of Dry Film Thickness of Protective Coating Systems by
Destructive, Cross-Sectioning Means
ASTM D4940, Standard Test Method for Conductimetric Analysis of Water Soluble Ionic Contamination of
Blasting Abrasives
2)
EN 10204:2004 , Metallic materials — Types of inspection documents
SSPC-AB 1, Mineral and Slag Abrasives
SSPC-AB 2, Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic Abrasives
SSPC-AB 3, Ferrous Metallic Abrasive
3)
SSPC-SP 1 , Solvent Cleaning
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
4.1
adhesion
bond between coating and substrate after environmental testing

1) American Society for Testing and Materials, 100 Harbour Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
2) CEN, European Committee for Standardization, Central Secretariat, Rue de Stassart 36, B-1050, Brussels, Belgium.
3) Society for Protective Coatings, 40 24th Street, 6th Floor, Pittsburg, PA 15222-4656, USA.
4.2
applicator
company that undertakes the coating application in accordance with the provisions of this part of ISO 21809
NOTE If the compounding of the top layer is done prior to or during the application process by the applicator, then the
applicator is regarded as the manufacturer (see 4.13).
4.3
application procedure specification
APS
document describing procedures, methods, equipment and tools used for coating application
4.4
batch
quantity of material produced in a continuous manufacturing operation using raw materials of the same source
and grade
4.5
batch certificate
certificate of analysis issued by the manufacturer
4.6
certificate of compliance
document issued in accordance with ISO 10474 or EN 10204, stating compliance with the purchase order for
coated pipes, but without mention of any test results, issued in accordance with the purchasing requirements
4.7
cutback
length of pipe left uncoated at each end for joining purposes
4.8
design temperature range
temperature range including maximum and minimum temperatures likely to be reached during transport,
handling, installation and operation
NOTE The design temperature range of the coating may be narrower than that specified for the steel pipe material
and/or the pipeline system.
4.9
end user
company (companies) that own(s) and/or operate(s)
4.10
holiday
coating discontinuity that exhibits electrical conductivity when exposed to a specific voltage
4.11
inspection certificate 3.1.B
inspection certificate 3.1
document in accordance with ISO 10474 or EN 10204 giving the results of the testing of coated pipes,
supplied and signed by a representative of the applicator authorized to issue such documents
4.12
inspection and testing plan
ITP
document providing an overview of the sequence of inspections and tests, including appropriate resources
and procedures
4 © ISO 2011 – All rights reserved

4.13
manufacturer
company responsible for the manufacture of coating material(s)
4.14
manufacturer's specification
document that specifies the characteristics, test requirements and application recommendations for the
coating materials
4.15
operating temperature
maximum and/or minimum temperature that can be endured by a pipeline (component) and/or pipeline system
during operation, and that shall be within the design temperature range
4.16
peel strength
force required for peeling the coating from the substrate
4.17
pipe diameter length
any length along the pipe axis equal to the specified outside diameter of the pipe
4.18
pipeline
those facilities through which fluids are conveyed, including pipe, pig traps, components and appurtenances,
up to and including the isolating valves
NOTE Adapted from ISO 13623:2009, definition 3.14.
4.19
pipeline system
pipeline with compressor or pump stations, pressure control stations, flow control stations, metering, tankage,
supervisory control and data acquisition system (SCADA), safety systems, corrosion protection systems, and
any other equipment, facility or building used in the transportation of fluids
NOTE Adapted from ISO 13623:2009, definition 3.16.
4.20
procedure qualification trial
PQT
application of a coating and subsequent inspection/testing of its properties, to confirm that the APS is
adequate to produce a coating with the specified properties, carried out prior to the start of production
4.21
purchaser
company responsible for providing the purchase order requirements
4.22
test report
document that provides the quantitative test results for tests conducted in accordance with the requirements of
this part of ISO 21809
4.23
total coating thickness
sum of all three layers
5 Symbols and abbreviated terms
5.1 Symbols
C percentage conversion of FBE coating
d effective sample thickness, expressed in millimetres
D outside diameter of the pipe, expressed in millimetres
∆H exothermic heat of reaction, expressed in Joules per gram
M mass, expressed in kilograms or grams
P mass of pipe per metre length, expressed in kilograms per metre
m
dQ/dt differential heat flow, expressed in watts per square metre
r mandrel radius, expressed in millimetres
R melt flow rate, expressed in grams per 10 minutes
MF
T glass transition temperature, expressed in degrees Celsius
g
∆T difference in the glass transition temperature between two successive thermal analysis scans,
g
expressed in degrees Celsius
w mass fraction of moisture, expressed as a percentage
m
ρ density of the epoxy powder, expressed in grams per litre
p
5.2 Abbreviations
APS application procedure specification
DSC differential scanning calorimetry
ESCR environmental stress cracking resistance
FBE fusion-bonded epoxy
HDPE high-density polyethylene
IR infrared
ITP inspection and testing plan
LDPE low-density polyethylene
MDPE medium-density polyethylene
MFR melt flow rate
NPS nominal pipe size
PDL pipe diameter length
PE polyethylene
PP polypropylene
PPT preproduction trial
PQT procedure qualification trial
6 © ISO 2011 – All rights reserved

SAW submerged arc welding
UV ultraviolet
3LPE three-layer polyethylene coating
3LPO three-layer polyolefin coating
3LPP three-layer polypropylene coating
6 Information supplied by the purchaser
6.1 General information
The purchase order shall include the following information:
⎯ number of this part of ISO 21809 and year of publication (ISO 21809-1:2011);
⎯ pipe quantity, outside diameter, minimum wall thickness, minimum, maximum and nominal length, grade
of steel;
⎯ bare pipe standard or specification designation, e.g. ISO 3183;
⎯ design temperature range in accordance with 7.2;
⎯ coating class and coating thickness class in accordance with 7.2 and 7.3;
⎯ cutback configuration and finish (length, angle, visible epoxy, temporary protection, etc.);
⎯ type of certificate of compliance.
6.2 Additional information
The purchase order shall specify which of the following provisions apply for the specific item ordered:
⎯ pipe tracking and traceability of pipes to coating materials;
⎯ permissible number of coating repairs, if different from the one defined in Clause 12;
⎯ marking of pipes;
⎯ handling procedures;
⎯ storage procedures;
⎯ documentation and schedule for supply of documentation;
⎯ purchaser approval of APS;
⎯ inspection and testing plan and/or daily log;
⎯ inspection of incoming pipes;
⎯ pipe end protection;
⎯ minimum thickness of epoxy layer and/or total coating thickness required, if exceeding those in Table 2
and Table 9, respectively;
⎯ surface profile of PE/PP coating (e.g. prior to concrete weight coating or special laying methods);
⎯ surface pretreatment;
⎯ special requirements relative to supply of coating materials (e.g. FBE or liquid, manufacturer-specific
products and certification);
⎯ methods, frequency and acceptance criteria for inspection and testing differing from this part of
ISO 21809;
⎯ procedure qualification trial (PQT);
⎯ protection against adverse ambient conditions during storage.
7 Coating classification
7.1 General
Coating class shall be selected based on the design temperature range and expected field duty.
Coating thickness class shall be selected based on transport, handling, laying conditions and the expected
operating and environmental conditions.
7.2 Coating classes
The coating shall be capable of withstanding the temperature range required, as shown in Table 1. The
coating class shall be specified in the purchase order.
Table 1 — Coating classes and design temperature ranges
a
Coating class A B
C
Top layer material LDPE MDPE/HDPE PP
Design temperature ranges (°C)
−20 to +60 −40 to +80 −20 to +110
a
Installation and transportation at temperatures below 0 °C can cause mechanical damage.

Use of coating classes outside these guidelines shall be approved by the purchaser or end user.
7.3 Coating thickness classes
Coating thickness class shall be selected by the purchaser or end user based on installation and service
conditions and pipe dimensions. The coating thickness class, as shown in Table 2 as a function of coating
class and pipe weight, shall be specified in the purchase order.
8 © ISO 2011 – All rights reserved

Table 2 — Minimum total coating thickness
a
Total coating thickness
P
mm
m
kg/m
Class Class Class Class Class Class Class Class Class
b c d b c d b c d
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
P ≤ 15 1,8 2,1 2,6 1,3 1,8 2,3 1,3 1,7 2,1
m
15 < P ≤ 50 2,0 2,4 3,0 1,5 2,1 2,7 1,5 1,9 2,4
m
50 < P ≤ 130 2,4 2,8 3,5 1,8 2,5 3,1 1,8 2,3 2,8
m
130 < P ≤ 300 2,6 3,2 3,9 2,2 2,8 3,5 2,2 2,5 3,2
m
300 < P 3,2 3,8 4,7 2,5 3,3 4,2 2,5 3,0 3,8
m
a
The required total coating thickness may be reduced by a maximum of 10 % on the weld seam for SAW-welded
pipes.
b
Class 1 is for light duty (onshore sandy soil).
c
Class 2 is for moderate duty (clay soils, absence of backfill).
d
Class 3 is for heavy duty (rocky soil or offshore).

Use of thickness classes outside of these guidelines shall be approved by the purchaser or end user.
8 Coating materials
8.1 Composition of the coating system
The coating system shall consist of three layers:
⎯ 1st layer: epoxy;
⎯ 2nd layer: adhesive;
⎯ 3rd layer: PE/PP top layer.
8.2 Qualification of the coating materials
8.2.1 General requirements
The manufacturer shall qualify each type of coating material in compliance with the requirements of this part of
ISO 21809. The qualification shall be repeated in case of changes in the material composition, changes in the
production process which influence the material processing behaviour and change in production facility.
The manufacturer shall carry out and report the material qualification in accordance with the requirements of
Clause 8 and Tables 3, 4 and 5. The test report shall contain the results of the qualification tests and the data
required in Table 6.
The applicator receiving the manufacturer's test report shall verify that it meets the requirement of this part of
ISO 21809.
8.2.2 Epoxy material
The applicator shall use epoxy material that is in accordance with Table 3.
Table 3 — Requirements for the epoxy material
a
Liquid mono-component or bi-component epoxy
Requirements
Properties Unit Test method
Class A and Class B Class C
Density g/l ISO 2811 Within ±0,05 of the manufacturer's specified
(all parts)
nominal value
Solid content of base and hardener % mass ISO 3251 In accordance with manufacturer's specification
Minimum glass transition °C ISO 11357 At least 5 above
≥95
b
(all parts) and within manufacturer's maximum pipeline
temperature (T ) (DSC analysis )
g2
design temperature
specification
with a minimum of 95
Gel time at 205 °C ± 3 °C s Manufacturer's Within the 20 % of the nominal values specified
specification by the manufacturer
Epoxy powder (FBE)
Requirements
Properties Unit Test method
Class A and Class B Class C
Moisture content % mass Annex K ≤0,6
Minimum glass transition °C Annex D At least 5 above
≥95
b
maximum pipeline
temperature (T ) (DSC analysis )
g2
and within manufacturer's
design temperature
specification
with a minimum of 95
s Annex J Within 20 % of the nominal value specified
Gel time at 205 °C ± 3 °C
by the manufacturer
Density g/l Annex N Within ±0,05 of the manufacturer's specified
nominal value
a
Liquid mono-component is limited to Class A only.
b
Curing condition (procedure as per manufacturer's specification).
8.2.3 Adhesive material
The applicator shall use adhesive material that is in accordance with Table 4.
Table 4 — Requirements for the adhesive material (copolymeric
or grafted adhesive in pellet or powder form)
Requirements
Properties Unit Test method
Class A Class B Class C
Elongation at break at ISO 527-2 or
% ≥600 ≥600 ≥400
a
23 °C ± 2 °C ISO 527-3
Tensile yield strength at ISO 527-2 or
MPa ≥5 ≥8 ≥12
a
23 °C ± 2 °C ISO 527-3
Notched impact strength at minimum ISO 179-1 or
kJ/m — — ≥3
class temperature ISO 179-2
Vicat softening temperature A/50 (9,8 N) °C ISO 306 ≥60 ≥85 ≥110
Water content % ISO 15512 ≤0,1 ≤0,1 ≤0,1
a
2 mm-thick compression-moulded sheet, test specimen type according to ISO 527-3, strained at 50 mm/min (for PP-based
adhesives, the specimen can also be prepared by injection moulding according to ISO 1873-2).
10 © ISO 2011 – All rights reserved

8.2.4 PE/PP top layer material
The applicator shall use PE/PP material that is in accordance with Table 5.
Table 5 — Minimum requirements for PE/PP top layer
Requirements
Properties Unit Test method
Class A Class B Class C
Density of the base resin ISO 1183 (all parts) or
g/cm ≥0,920 ≥0,930 ≥0,890
ASTM D792 or
ASTM D1505
Elongation at break at ISO 527-2 or
% ≥600 ≥600 ≥400
a
23 °C ± 2 °C ISO 527-3
Tensile yield strength at ISO 527-2 or
MPa ≥10 ≥15 ≥20
a
23 °C ± 2 °C ISO 527-3
Charpy impact strength,
notched at minimum class kJ/m ISO 179-1 — — ≥3
temperature
Vicat softening temperature
°C ISO 306 ≥95 ≥110 ≥130
A/50 (9,8 N)
Water content % ISO 15512 ≤0,05 ≤0,05 ≤0,05
Hardness Shore D — ISO 868 ≥50 ≥55 ≥60
ESCR
(50 °C, F50, Cond. A: ≥1 000 Cond. A
10 % Igepal CO630, ≥300 or
H ASTM D1693 N.A.
or Cond. A ≥300 Cond. B
Cond. B: if density >0,955
b,c
100 % Igepal CO630)
Oxidation induction time ≥30 at 210 °C
≥30 ≥30
min ISO 11357 (all parts)
(intercept in the or
at 210 °C at 220 °C
tangent method) ≥10 at 220 °C
UV resistance and
% Annex G ∆MFR ≤ 35 ∆MFR ≤ 35 ∆MFR ≤ 35
c
thermal ageing
a
Preparation of the test specimen in accordance with ISO 1872-2 for PE and ISO 1873-2 for PP (2 mm thickness), strained at
50 mm/min.
b
In order to validate the ESCR values, data shall be provided by manufacturers to define the limit in density (MFR) to pass that
requirement. This limit shall not be wider than what is commonly known as fit-for-purpose PE grades for pipe coating.
c
Choice of test condition should be with approval of end user.

If the compounding is done during the application process, the applicator shall perform the qualification tests
for the product in accordance with Table 5. The batch certificate, produced in accordance with Table 6, shall
be issued.
NOTE The applicator sometimes performs compounding with additives against UV and thermal ageing or other
purposes.
8.3 Batch certificate
8.3.1 The applicator shall provide batch certificates supplied by the manufacturer of each material and shall
contain the information given in Table 6. The batch certificate shall state test methods and acceptance criteria.
The applicator shall identify the materials and shall confirm that the certificates comply and relate to the
specified materials.
Table 6 — Batch certificate
Coating material
Content
Liquid PE/PP
FBE Adhesive
epoxy top coat
Identification of the manufacturer x x x x
Product identification x x x x
Batch identification x x x x
Date and place of manufacturing x x x x
Density x x x x
Viscosity of base and hardener x
Solid content of base and hardener x
Melt flow rate  x x
Gel time x x
Particle size x
Moisture/water content x x x
a
Carbon black content  Only PE
a
Pigment dispersion  x
Thermal characteristic x x
b
Reactive site content  x
a
If applicable.
b
Direct and indirect methods can be proposed by the manufacturer.

8.3.2 The manufacturer's specification for epoxy materials shall include the following:
⎯ trade name;
⎯ generic type;
⎯ mix ratio (if any);
⎯ maximum thickness, expressed in millimetres or micrometres (see Annex A);
⎯ maximum and minimum storage temperatures, expressed in degrees Celsius;
⎯ shelf-life at storage temperature, expressed in months;
⎯ technical properties, in accordance with Table 3.
8.3.3 The manufacturer's specification for adhesive and PE/PP materials shall include the following:
⎯ trade name;
⎯ description of the adhesive;
⎯ colour;
⎯ maximum and minimum storage temperatures, expressed in degrees Celsius;
⎯ shelf-life at storage temperature, expressed in months;
⎯ technical properties, in accordance with Tables 4 and 5.
12 © ISO 2011 – All rights reserved

8.4 Storage and handling of coating materials
Storage and handling of coating materials shall be in accordance with the manufacturer's specification.
9 Coating system qualification
9.1 General
Each coating system shall be qualified by the applicator. Qualification shall be carried out separately for each
coating line. The applicator shall carry out and report the coatings qualification in accordance with the
requirements of this part of ISO 21809. The test report shall contain the results of the qualification tests and
data required in Tables 6, 7 and 8. The applicator shall apply coating materials qualified in accordance with
the requirements of 8.2.
Qualification shall be repeated in case of modifications to the coating line, coating materials or application
procedures.
9.2 Application procedure specification
Prior to the start of coating production and any specified PQT, the applicator shall prepare an APS, including:
⎯ incoming inspection of pipes and pipe tracking;
⎯ data sheets for coating materials, including any materials used for coating repairs;
⎯ data sheets for abrasive blasting materials;
⎯ certification, receipt, handling and storage of materials for coating and abrasive blasting;
⎯ cleaning procedure for all application equipment;
⎯ preparation of the steel surface including monitoring of environmental parameters, methods and tools for
inspection, grinding of pipe surface defects and testing of surface preparation;
⎯ coating application, including tools/equipment for control of process parameters essential for the quality of
the coating;
⎯ lay-out sketch or flow diagram for the coating plant;
⎯ methods and tools/equipment for inspection and testing of the applied coating;
⎯ repairs of coating defects and any associated inspection and testing;
⎯ stripping of defective coating;
⎯ preparation of coating cutback areas;
⎯ marking and traceability;
⎯ handling and storage of pipes;
⎯ any special conditions for dispatch of coated pipes, including protection of pipe ends;
⎯ documentation.
The APS shall cover all items associated with quality control as defined in this part of ISO 21809 and any
agreed amendments. It shall be available to the purchaser on request at any time during production.
If specified, the APS, including any revisions, shall be approved by the purchaser prior to the start of
production and any specified PQT.
Table 7 — Properties of the applied coating
Properties Unit Test method Class A Class B Class C
Free of defects and discontinuities, delaminations,
Continuity — Annex B
separations and holidays
a
Impact strength at 23 °C ± 3 °C J/mm Annex E >5 >7 >10
at 23 °C ± 3 °C ≤0,3 ≤0,2 ≤0,1
Indentation mm Annex F
at maximum design
≤0,4 ≤0,4 ≤0,4
temperature
Elongation at break of PE/PP at
% ISO 527-3 ≥400 ≥400 ≥400
b
23 °C ± 3 °C
≥25 at ≥23 °C
Annex C
≥4 at ≥90 °C or
≥10 at ≥23 °C ≥15 at ≥23 °C
b,c,d,h
at maximum
Peel strength N/mm
C.5 (hanging
≥2 at ≥60 °C ≥3 at ≥80 °C operating
mass)
temperature if
above 90 °C
e
Degree of cure of the epoxy (1st layer) According to the manufacturer's specification and
°C Annex D
∆T
≤5 °C
g
≤20 ∆MFR for Classes A and B; ≤35 for Class C
Product stability during application of (virgin compounded granulate before
% ISO 1133
the PE/PP top layer process application/coating after application
of the same batch)
at 23 °C/28 d;
≤7
−1,5 V
at 65 °C/24 h;
Average radius of
≤7
−3,5 V
cathodic mm Annex H
f
disbondment
Maximum
g
operation
≤15
temperature/28;
−1,5 V
No cracking at an angle of 2,0° per pipe
Flexibility — Annex I
diameter length
Hot water immersion test mm Annex M
Average ≤2 and maximum ≤3
a
Lower test temperature may be agreed upon using the same acceptance criteria.
b
No single recorded peeling value shall be lower than 30 % of the requirements.
c
Cohesive failure mode in the adhesive if a non-grafted adhesive is used, no disbonding between steel and epoxy.
d
In case of break at 23 °C, the maximum peel force shall be recorded. The minimum requirements at 23 °C shall be fulfilled and the
test shall then be carried out only at 90 °C (or at maximum operating temperature if higher than 90 °C).
e
For FBE with a glass transition temperature above 120 °C, testing shall be according to the manufacturer's recommendation.
f
In production, test only at 65 °C/24h/−3,5 V condition is required.
g
Maximum test temperature shall not be greater than 90 °C.
h
Hanging weight method may be used if agreed with end user.
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9.3 Procedure qualification trial
If specified, the APS shall be verified by a PQT in accordance with Annex L.
9.4 Inspection and testing plan
If specified, the applicator shall prepare an ITP and a daily log to record quality control data in accordance
with Annex L.
10 Application of the coating system
10.1 Surface preparation
10.1.1 Initial preparation
All dirt, deleterious matter and contaminants, such as oil and grease, shall be removed from the pipe prior to
coating. If necessary, the pipe shall be cleaned in accordance with the requirements of SSPC-SP1.
All steel defects and irregularities (e.g. laminations, slivers, scratches) shall be removed in accordance with
the APS. Grinding of steel defects shall not reduce the wall thickness below the specified minimum wall
thickness of the pipe.
All pipe shall be dry prior to entering the abrasive blast cleaning unit(s). Pipe temperature shall be at least
3 °C above the dew point immediately prior to abrasive blast cleaning.
10.1.2 Abrasive blast cleaning
The abrasives used in the coating plant shall be in accordance with the requirements of ISO 11124 (all parts).
NOTE If the pipe being coated is of a high-strength grade, e.g. X80, X100 or X120, harder abrasives can be required
to provide the required cleanliness and surface profile.
The abrasives (including recycled materials) shall be maintained clean, dry and free from contaminants in
accordance with SSPC-AB 1, SSPC-AB 2 and SSPC-AB 3 or ASTM D4940 so as not to contaminate the
substrate.
The cleanliness achieved at entry to the application line shall be in accordance with the requirements of
ISO 8501-1:2007, grade Sa 21/2 (“near-white metal”).
The height of the surface profile attained shall be within 50 µm and 100 µm, as measured in accordance with
the requirements of ISO 8503-4 (Stylus method) or ISO 8503-5 (Replica tape method). The Stylus method
shall be used for verification. The Replica tape method may be used when a correlation is established with the
Stylus (Profilometer) method with a cut-off length of 2,5 mm.
If grinding is r
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21809-1
Première édition
2011-07-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Revêtements externes des conduites
enterrées et immergées utilisées dans les
systèmes de transport par conduites —
Partie 1:
Revêtements à base de polyoléfines
(PE tricouche et PP tricouche)
Petroleum and natural gas industries — External coatings for buried or
submerged pipelines used in pipeline transportation systems —
Part 1: Polyolefin coatings (3-layer PE and 3-layer PP)

Numéro de référence
©
ISO 2011
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2011
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2012
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vi
1  Domaine d'application . 1
2  Conformité . 1
2.1  Arrondis . 1
2.2  Conformité à la norme . 1
3  Références normatives . 2
4  Termes et définitions . 4
5  Symboles et abréviations . 6
5.1  Symboles . 6
5.2  Abréviations . 6
6  Informations à fournir par l'acheteur . 7
6.1  Informations générales . 7
6.2  Informations complémentaires . 7
7  Classification des revêtements . 8
7.1  Généralités . 8
7.2  Classes de revêtement . 8
7.3  Classes d’épaisseur de revêtement . 9
8  Matériaux de revêtement . 9
8.1  Composition du système de revêtement . 9
8.2  Qualification des matériaux de revêtement . 10
8.3  Certificat de lot . 14
8.4  Stockage et manutention des matériaux de revêtement . 15
9  Qualification du système de revêtement . 15
9.1  Généralités . 15
9.2  Spécification du mode opératoire d’application . 15
9.3  Épreuve de qualification du mode opératoire . 16
9.4  Plan de contrôle et d’essais . 16
10  Application du système de revêtement . 18
10.1  Préparation de la surface. 18
10.2  Application du revêtement . 19
10.3  Longueur non revêtue aux extrémités (cutback) . 19
11  Contrôles et essai . 19
11.1  Généralités . 19
11.2  Contre-essais . 21
12  Réparations du revêtement . 22
13  Marquage . 22
13.1  Généralités . 22
13.2  Marquages requis . 22
14  Manutention et stockage dans les installations des applicateurs . 23
14.1  Manutention . 23
14.2  Stockage . 23
15  Rapports d’essai et certificat de conformité . 23
Annexe A (normative) Contrôle de l'épaisseur . 24
Annexe B (normative) Essai de détection des porosités .25
Annexe C (normative) Essai de résistance au pelage .27
Annexe D (normative) Analyse thermique de l’époxy et du film polymérisé de revêtement .32
Annexe E (normative) Essai de choc .37
Annexe F (normative) Essai d’indentation .39
Annexe G (normative) Essai de vieillissement aux UV et essai de vieillissement thermique .41
Annexe H (normative) Essai de décollement cathodique .44
Annexe I (normative) Essai de flexibilité .48
Annexe J (normative) Temps de gélification de la poudre époxy .50
Annexe K (normative) Teneur en matières volatiles/humidité de la poudre époxy — Perte en
masse .52
Annexe L (normative) Épreuve de qualification du mode opératoire, plan de contrôles et d’essais
et répertoire journalier .54
Annexe M (normative) Essai d’immersion dans l’eau chaude .56
Annexe N (normative) Masse volumique de la poudre époxy .58
Bibliographie .60

iv © ISO 2011 – Tous droits réservés

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21809-1-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 2,  et par le comité technique
CEN/TC 29, Système de transport par conduits en collaboration.
L'ISO 21809-1 a été élaborée par l’ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer pour les industries
pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 2, Systèmes de transport par conduites.
L'ISO 21809-1 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Revêtements externes des conduites enterrées et immergées utilisées dans les systèmes de
transport par conduites:
 Partie 1: Revêtements à base de polyoléfines (PE tri-couche et PP tri-couche)
 Partie 2 : Revêtements à base de résine époxydique appliquée par fusion
 Partie 3 : Revêtements des joints soudés sur site
 Partie 4 : Revêtements à base de polyéthylène (PE bicouche)
 Partie 5 : Revêtements externes en béton
Une partie 6 qui traite des revêtements multicouches à base de résine époxydique appliquée par fusion (FBE),
une partie 7 qui traite des revêtements liquides, une partie 8 qui traite des revêtements pour isolation
thermique et une partie 9 qui traite des revêtements à base de poudre époxy polyamide (bicouche) sont en
préparation.
Introduction
Il est nécessaire que les utilisateurs de la présente partie de l'ISO 21809 soient conscients du fait que des
exigences supplémentaires ou différentes peuvent être requises pour des applications données. La présente
partie de l'ISO 21809 n'est pas destinée à empêcher un vendeur d’offrir ou à un acheteur d'accepter, d'autres
solutions pour l’équipement et l’ingénierie pour l’application donnée. Cela peut en particulier, s’appliquer dans
le cas d'une technologie innovante ou en développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il est de la
responsabilité du vendeur d’identifier tous les écarts par rapport à la présente partie de l'ISO 21809 et de
fournir les détails.
vi © ISO 2011 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 21809-1:2011(F)

Industries du pétrole et du gaz naturel — Revêtements externes
des conduites enterrées et immergées utilisées dans les
systèmes de transport par conduites —
Partie 1:
Revêtements à base de polyoléfines (PE tricouche et
PP tricouche)
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 21809 spécifie les exigences relatives aux revêtements externes à base de
polyéthylène et polypropylène, trois couches, appliqués en usine pour la protection contre la corrosion des
tubes en acier soudés et sans soudure utilisés dans des systèmes de transport par conduites, pour les
industries du pétrole et du gaz naturel, conformes à l’ISO 13623.
NOTE Les tubes revêtus conformément à la présente partie de l’ISO 21809 sont considérés comme convenant pour
une protection ultérieure par protection cathodique.
2 Conformité
2.1 Arrondis
Sauf indication différente dans la présente partie de l’ISO 21809, pour déterminer la conformité avec les
exigences spécifiées, les valeurs observées ou calculées doivent être arrondies à l’unité la plus proche pour
la dernière décimale des nombres utilisées dans l’expression des valeurs limites, conformément à
l’ISO 80000-1.
NOTE Pour les besoins de cette disposition, la méthode appliquée pour les arrondis dans l’ASTM E29 est
équivalente à l’ISO 80000-1.
2.2 Conformité à la norme
Il convient d’appliquer un système qualité et un système de management environnemental pour aider à la
conformité aux exigences de la présente partie de l’ISO 21809.
NOTE L’ISO/TS 29001 donne des recommandations spécifiques au secteur pour les systèmes de management de la
qualité et l’ISO 14001 donne des recommandations pour le choix et l’utilisation d’un système de management
environnemental.
L’applicateur doit être responsable de la conformité à l’ensemble des exigences applicables de la présente
partie de l’ISO 21809. Il doit être permis à l’acheteur d’effectuer toutes investigations nécessaires de façon à
s’assurer de la conformité par l’applicateur et de rejeter tout matériau et/ou revêtement qui n’est pas conforme.
3 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 179-1, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non
instrumenté
ISO 179-2, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 2: Essai de choc
instrumenté
ISO 306, Plastiques — Matières thermoplastiques — Détermination de la température de ramollissement
Vicat (VST)
ISO 527-2, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 2: Conditions d'essai des
plastiques pour moulage et extrusion
ISO 527-3, Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 3: Conditions d'essai pour films et
feuilles
ISO 868, Plastiques et ébonite — Détermination de la dureté par pénétration au moyen d'un duromètre
(dureté Shore)
ISO 1133 (toutes les parties), Plastiques — Détermination de l'indice de fluidité à chaud des thermoplastiques,
en masse (MFR) et en volume (MVR)
ISO 1183 (toutes les parties), Plastiques — Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques
non alvéolaires
ISO 1872-2, Plastiques — Polyéthylène (PE) pour moulage et extrusion — Partie 2: Préparation des
éprouvettes et détermination des propriétés
ISO 1873-2, Plastiques — Polypropylène (PP) pour moulage et extrusion — Partie 2: Préparation des
éprouvettes et détermination des propriétés
ISO 2808, Peintures et vernis — Détermination de l'épaisseur du feuil
ISO 2811 (toutes les parties), Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique
ISO 3251, Peintures, vernis et plastiques — Détermination de l'extrait sec
ISO 4892-2:2006, Plastiques — Méthodes d'exposition à des sources lumineuses de laboratoire — Partie 2:
Lampes à arc au xénon
ISO 8130-2, Poudres pour revêtement — Partie 2: Détermination de la masse volumique à l'aide d'un
pycnomètre à gaz (méthode de référence)
ISO 8130-3, Poudres pour revêtement — Partie 3: Détermination de la masse volumique à l'aide d'un
pycnomètre à déplacement de liquide
ISO 8501-1:2007, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés
— Évaluation visuelle de la propreté d'un subjectile — Partie 1: Degrés de rouille et degrés de préparation
des subjectiles d'acier non recouverts et des subjectiles d'acier après décapage sur toute la surface des
revêtements précédents
ISO 8502-3, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Essais pour apprécier la propreté d'une surface — Partie 3: Évaluation de la poussière sur les surfaces d'acier
préparées pour la mise en peinture (méthode du ruban adhésif sensible à la pression)
2 © ISO 2011 – Tous droits réservés

ISO 8502-6, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Essais pour apprécier la propreté d'une surface — Partie 6: Extraction des contaminants solubles en vue de
l'analyse — Méthode de Bresle
ISO 8502-9, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Essais pour apprécier la propreté d'une surface — Partie 9: Méthode in situ pour la détermination des sels
solubles dans l'eau par conductimètre
ISO 8503-4, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Caractéristiques de rugosité des subjectiles d'acier décapés — Partie 4: Méthode pour étalonner les
échantillons de comparaison viso-tactile ISO et pour caractériser un profil de surface — Utilisation d'un
appareil à palpeur
ISO 8503-5, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Caractéristiques de rugosité des subjectiles d'acier décapés — Partie 5: Méthode de l'empreinte sur ruban
adhésif pour la détermination du profil de surface
ISO 10474:1991, Aciers et produits sidérurgiques — Documents de contrôle
ISO 11124 (toutes les parties), Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de
produits assimilés — Spécifications pour abrasifs métalliques destinés à la préparation par projection
ISO 11126 (toutes les parties), Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de
produits assimilés — Spécifications pour abrasifs non métalliques destinés à la préparation par projection
ISO 11127-6, Préparation des subjectiles d'acier avant application de peintures et de produits assimilés —
Méthodes d'essai pour abrasifs non métalliques destinés à la préparation par projection — Partie 6:
Détermination des contaminants solubles dans l'eau par conductimètre
ISO 11357 (toutes les parties), Plastiques — Analyse calorimétrique différentielle (DSC)
ISO 13623, Industries du pétrole et du gaz naturel — Systèmes de transport par conduites
ISO 15512, Plastiques — Dosage de l’eau
ISO 80000-1, Quantités et unités — Partie 1: Généralités
AS 3894-6, Site testing of protective coatings — Determination of residual contaminants
)
ASTM D792 , Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by
Displacement
ASTM D1505, Standard Test Method for Density of Plastics by the Density-Gradient Technique
ASTM D1693, Standard Test Method for Environmental Stress-Cracking of Ethylene Plastics
ASTM D4138, Standard practice for measurement of dry film thickness of proactive coating systems by
destructive, cross-sectioning means
ASTM D4940, Standard Test Method for Conductimetric Analysis of Water Soluble Ionic Contamination of
Blasting Abrasives
)
EN 10204:2004 , Produits métalliques — Types de documents de contrôle

1) American Society for Testing and Materials, 100 Harbour Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.
2) CEN, Comité Européen de Normalisation, secrétariat central, 36 rue de Stassart, B-1050, Bruxelles, Belgique.
SSPC-AB 1, Mineral and Slag Abrasives
SSPC-AB 2, Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic Abrasives
SSPC-AB 3, Ferrous Metallic Abrasive
)
SSPC-SP1 , Solvent cleaning
4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
4.1
adhérence
adhérence entre le revêtement et le substrat après les essais environnementaux
4.2
applicateur
entreprise qui réalise l'application du revêtement conformément aux dispositions de la présente partie
de l'ISO 21809
NOTE Si la formulation de la couche supérieure est faite avant ou pendant le processus d'application par
l'applicateur, alors l'applicateur est considéré comme le fabricant (voir 4.13).
4.3
spécification du mode opératoire d'application
APS
document décrivant les procédures, les méthodes, l'équipement et les outils à utiliser pour l'application du
revêtement
4.4
lot
quantité de matériau produite lors d’une séquence continue de fabrication en utilisant des matières premières
de la même origine et de la même qualité
4.5
certificat de lot
certificat d'analyse émis par le fabricant
4.6
certificat de conformité
document émis conformément à l'ISO 10474 ou à l’EN 10204, indiquant la conformité à la commande relative
aux tubes revêtus, mais sans mention de résultats d’essai, émis en conformité avec les exigences d’achat
4.7
longueur non revêtue en extrémité («cutback»)
longueur de tube laissée sans revêtement à chaque extrémité à des fins d'assemblage
4.8
gamme de température de conception
gamme de température incluant les températures minimale et maximale susceptibles d’être atteintes pendant
le transport, la manutention, l’installation et en service
NOTE La gamme de température de conception du revêtement peut être plus étroite que celle spécifiée pour le
matériau constitutif du tube d’acier et/ou du système de conduites.

3) Society for Protective Coatings, 40 24th Street, 6th Floor, Pittsburg. PA 15222-4656, USA.
4 © ISO 2011 – Tous droits réservés

4.9
utilisateur final
entreprise(s) possédant et/ou utilisant le système de conduites
4.10
porosité
discontinuité du revêtement qui présente une conductivité électrique lorsqu’elle est soumise à une tension
donnée
4.11
certificat de réception 3.1.B
certificat de réception 3.1
document conforme à l'ISO 10474 ou à l’EN 10204, donnant les résultats d’essai des tubes revêtus, fourni et
signé par un représentant de l’applicateur autorisé à émettre de tels documents
4.12
plan de contrôle et d’essais
ITP
document fournissant une vue d’ensemble de la séquence des contrôles et essais, y compris les ressources
et procédures appropriées
4.13
fabricant
entreprise ayant la responsabilité de la fabrication du ou des matériaux de revêtement
4.14
spécification du fabricant
document spécifiant les caractéristiques, les exigences d'essai et les recommandations d'application des
matériaux de revêtement
4.15
température d’exploitation
températures maximale et/ou minimale qui peuvent être supportées par une conduite (composant) et/ou le
système de conduites en service et qui ne doivent pas dépasser la température de conception
4.16
résistance au pelage
force requise pour peler le revêtement du substrat
4.17
longueur d’un diamètre de tube
toute longueur dans l’axe du tube égale au diamètre extérieur spécifié du tube
4.18
conduite
installations dans lesquelles sont transportés des fluides, incluant les tubes, les gares de racleurs, les
composants et accessoires divers, jusqu'à et y compris les vannes d'isolement
NOTE Adaptée de l'ISO 13623:2009, définition 3.14.
4.19
système de conduites
conduite équipée de stations de compression ou de pompage, de stations de détente, de stations de
régulation du débit, d'un dispositif de comptage, d'une installation de dépôt/stockage, d'un système de
contrôle de surveillance et d'acquisition de données (SCADA), de systèmes de sécurité, de systèmes de
protection contre la corrosion, et de tous les autres équipements, installations ou constructions utilisés dans le
transport des fluides
NOTE Adaptée de l'ISO 13623:2009, définition 3.16.
4.20
épreuve de qualification du mode opératoire
PQT
application d’un revêtement et contrôle/essais ultérieurs de ses caractéristiques pour confirmer que l’APS est
adapté pour produire un revêtement présentant les caractéristiques spécifiées, réalisés avant le début de la
fabrication
4.21
acheteur
entreprise responsable de la fourniture des exigences de la commande
4.22
rapport d'essai
document donnant les résultats d'essai quantitatifs relatifs aux essais conduits conformément aux exigences
de la présente partie de l’ISO 21809
4.23
épaisseur totale du revêtement
somme des trois couches
5 Symboles et abréviations
5.1 Symboles
C pourcentage de conversion du revêtement FBE
d épaisseur effective de l’échantillon, exprimée en millimètres
D diamètre extérieur du tube, exprimé en millimètres
ΔH chaleur exothermique de réaction, exprimée en joules par gramme
M masse, exprimée en kilogrammes ou grammes
masse linéique du tube, exprimée en kilogrammes par mètre
P
m
dQ/dt dérivée du flux de chaleur, exprimée en watts par mètre carré
r rayon du mandrin, exprimé en millimètres
R indice de fluidité à chaud, exprimé en grammes par 10 minutes
MF
T température de transition vitreuse, exprimée en degrés Celsius
g
ΔT différence pour la température de transition vitreuse entre deux
g
balayages successifs d’analyse thermique, exprimée en degrés
Celsius
w fraction en masse d’humidité, exprimée en pour cent
m
 masse volumique de la poudre époxy, exprimée en grammes par litre
p
5.2 Abréviations
APS spécification du mode opératoire d’application
DSC calorimètre à balayage différentiel
ESCR résistance à la fissuration sous contrainte due à l'environnement
FBE époxy appliquée par fusion
HDPE polyéthylène haute densité
IR infrarouge
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ITP plan de contrôles et d’essais
LDPE polyéthylène basse densité
MDPE polyéthylène moyenne densité
MFR indice de fluidité à chaud
NPS dimension nominale du tube
PDL longueur d’un diamètre de tube
PE polyéthylène
PP polypropylène
PPT épreuve de pré-production
PQT épreuve de qualification du mode opératoire
SAW soudage à l'arc immergé sous flux en poudre
UV ultraviolet
3LPE revêtement de polyéthylène trois couches
3LPO revêtement de polyoléfine trois couches
3LPP revêtement de polypropylène trois couches
6 Informations à fournir par l'acheteur
6.1 Informations générales
La commande doit comporter les informations suivantes :
 la référence de la présente partie de l’ISO 21809 et son année de publication (ISO 21809-1:2011) ;
 la quantité de tube, le diamètre extérieur, l'épaisseur minimale, les longueurs minimale, maximale et
nominale, la nuance d'acier ;
 la norme ou la désignation de la spécification du tube nu, par exemple ISO 3183 ;
 la gamme de température de conception selon 7.2 ;
 la classe de revêtement et la classe d'épaisseur de revêtement selon 7.2 et 7.3 ;
 la configuration et le fini de la longueur non revêtue en extrémité (longueur, angle, époxy visible,
protection provisoire, etc.) ;
 le type de certificat de conformité.
6.2 Informations complémentaires
La commande doit spécifier lesquelles des dispositions suivantes s’appliquent pour chaque poste spécifique
de la commande :
 suivi du tube et traçabilité des tubes aux matériaux de revêtement ;
 nombre admissible de réparations du revêtement, s’il diffère de celui défini à l’Article 12 ;
 marquage des tubes ;
 procédures de manutention ;
 procédures de stockage ;
 documentation et calendrier de fourniture de la documentation ;
 approbation de l’APS par l’acheteur ;
 plan de contrôle et d’essais et/ou rapport journalier ;
 contrôle des tubes approvisionnés ;
 protection des extrémités de tube ;
 type d’époxy (FBE ou liquide) ;
 épaisseur minimale de la couche d’époxy et/ou épaisseur totale du revêtement requise si elles excèdent
celles du Tableau 2 et du Tableau 9, respectivement ;
 profil de surface du revêtement PE/PP (par exemple avant revêtement de lestage béton ou méthodes
spéciales de pose) ;
 prétraitement de la surface ;
 exigences spéciales pour la fourniture des matériaux de revêtement (par exemple FBE ou liquide,
produits spécifiques d’un fournisseur et certification) ;
 méthodes, fréquence et critères d’acceptation pour le contrôle et les essais différents de ceux de la
présente partie de l’ISO 21809 ;
 épreuve de qualification du mode opératoire (PQT) ;
 protection contre des conditions ambiantes défavorables pendant le stockage.
7 Classification des revêtements
7.1 Généralités
La classe de revêtement doit être choisie à partir de la gamme de température de conception et des besoins
attendus du site.
La classe d’épaisseur de revêtement doit être choisie à partir des conditions de transport, de manutention, de
pose et les conditions escomptées de service et d’environnement.
7.2 Classes de revêtement
Le revêtement doit être capable de supporter la gamme de température requise comme indiquée au
Tableau 1. La classe de revêtement doit être spécifiée dans la commande.
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Tableau 1 — Classes de revêtement et gammes de température de conception
a
Classe de revêtement A B
C
Matériau de la couche supérieure LDPE MDPE/HDPE PP
Gammes de température de conception (°C) - 20 à + 60 - 40 à + 80 - 20 à + 110
a
La mise en place et le transport à des températures inférieures à 0 °C peut causer des endommagements mécaniques.
L’utilisation des classes de revêtement en dehors de ces recommandations doit être approuvée par l’acheteur
ou l’utilisateur final.
7.3 Classes d’épaisseur de revêtement
La classe d’épaisseur de revêtement doit être choisie par l’acheteur ou l’utilisateur final, en fonction des
conditions de mise en œuvre et de service et des dimensions du tube. La classe d’épaisseur de revêtement,
comme indiquée dans le Tableau 2 en fonction de la classe de revêtement et de la masse du tube, doit être
spécifiée dans la commande.
Tableau 2 — Épaisseur totale minimale du revêtement
a
Épaisseur totale du revêtement
P
m
mm
kg/m
Classe Classe Classe Classe Classe Classe Classe Clases Classe
b c d b c d b c d
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
1,8 2,1 2,6 1,3 1,8 2,3 1,3 1,7 2,1
P  15
m
15  P  50 2,0 2,4 3,0 1,5 2,1 2,7 1,5 1,9 2,4
m
50  P  130 2,4 2,8 3,5 1,8 2,5 3,1 1,8 2,3 2,8
m
2,6 3,2 3,9 2,2 2,8 3,5 2,2 2,5 3,2
130  P  300
m
3,2 3,8 4,7 2,5 3,3 4,2 2,5 3,0 3,8
300  P
m
a
L'épaisseur totale requise du revêtement peut être réduite d'au plus 10 % sur le cordon de soudure pour des
tubes soudés SAW.
b
La classe 1 est pour des contraintes de service légères (sol sableux «onshore»).
c
La classe 2 est pour contraintes de service modérées (sols argileux, absence de remblai).
d
La classe 3 est pour contraintes de service sévères (sols rocailleux ou «offshore»).
L’utilisation des classes d’épaisseur en dehors de ces recommandations doit être approuvée par l’acheteur ou
l’utilisateur final.
8 Matériaux de revêtement
8.1 Composition du système de revêtement
Le système de revêtement doit être composé de trois couches :
re
 1 couche : époxy ;
e
 2 couche : adhésif ;
e
 3 couche : couche supérieure PE/PP.
8.2 Qualification des matériaux de revêtement
8.2.1 Exigences générales
Le fabricant doit qualifier chaque type de matériau de revêtement en conformité avec les exigences de la
présente partie de l’ISO 21809. La qualification doit être répétée en cas de changements de la composition du
matériau, changements du processus de production qui influencent le comportement à la transformation du
matériau et changement de l’installation de production.
Le fabricant doit réaliser la qualification du matériau et en établir un rapport conformément aux exigences de
l’Article 8 et des Tableaux 3, 4 et 5. Le rapport d’essai doit contenir les résultats des essais de qualification et
les données requises dans le Tableau 6.
À la réception du rapport d’essai du fabricant, l’applicateur doit vérifier qu’il satisfait les exigences de la
présente partie de l’ISO 21809.
8.2.2 Matériau époxy
L'applicateur doit utiliser un matériau époxy conforme au Tableau 3.
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Tableau 3 — Exigences relatives au matériau époxy
a
Époxy liquide mono-composant ou bi-composant
Exigences
Caractéristiques Unité Méthode d’essai
Classe A et Classe B Classe C
ISO 2811
 0,05 par rapport à la valeur nominale spécifiée
Masse volumique g/l (toutes les
par le fabricant
parties)
Teneur en solides de la base et du % en
ISO 3251 Selon spécification du fabricant
durcisseur masse
95 Au moins 5 au-dessus de
Température minimale de
ISO 11357
et à l’intérieur de la la température de
transition vitreuse (T ) (Analyse
C (toutes les
g
spécification du conception de la conduite
b
parties)
DSC )
fabricant avec un minimum de 95
Spécification du
 20 % par rapport aux valeurs nominales
Temps de gélification à 205  3 °C s
fabricant spécifiées par le fabricant
Époxy poudre (FBE)
Exigences
Caractéristiques Unité Méthode d’essai
Classe A et Classe B Classe C
% en
Teneur en humidité Annexe K
 0,6
masse
Au moins 5 au-dessus de
95
Température minimale de
et à l’intérieur de la la température de
transition vitreuse (T ) (Analyse
C Annexe D
g2
conception de la conduite
spécification du
b
DSC )
fabricant avec un minimum de 95
 20 % par rapport à la valeur nominale spécifiée
Temps de gélification à 205  3 °C % Annexe J
par le fabricant
 0,05 par rapport à la valeur nominale spécifiée
Masse volumique g/l Annexe N
par le fabricant
a
Le mono-composant liquide est limité à la Classe A seulement.
B
Condition de polymérisation (procédure selon spécification du fabricant).

8.2.3 Matériau adhésif
L'applicateur doit utiliser un matériau adhésif conforme au Tableau 4.
Tableau 4 — Exigences relatives au matériau adhésif (adhésif co-polymère ou greffé sous forme de
granulés ou de poudre)
Exigences
Caractéristiques Unité Méthode d’essai
Classe A Classe B Classe C
Allongement à la rupture à
ISO 527-2 ou
%  600  600  400
a
23 C  2 C ISO 527-3
Limite d’élasticité en traction à ISO 527-2 ou
MPa 5  8  12
23 C  2 C ISO 527-3
Energie de rupture en flexion par
choc sur éprouvette entaillée à la ISO 179-1 ou
kJ/m — —  3
température minimale de la ISO 179-2
classe
Température de ramollissement
°C ISO 306  60  85  110
Vicat A/50 (9,8N)
Teneur en eau
% ISO 15512  0,1  0,1  0,1
a
Plaque moulée en compression de 2 mm d’épaisseur, type d’éprouvette selon ISO 527-3, déformée à 50 mm/min (pour des
adhésifs à base de PP, l’éprouvette peut être préparée également par moulage par injection selon ISO 1873-2).

8.2.4 Matériau PE/PP de la couche supérieure
L'applicateur doit utiliser un matériau PE/PP conforme au Tableau 5.
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Tableau 5 — Exigences minimales relatives à la couche supérieure de PE/PP
Exigences
Caractéristiques Unité Méthode d’essai
Classe A Classe B Classe C
Masse volumique de la résine ISO 1183 (toutes
de base parties) ou
g/cm  0,920  0,930  0,890
ASTM D792 ou
ASTM D1505
Allongement à la rupture à
ISO 527-2 ou
%  600  600  400
a
ISO 527-3
23 C  2 C
Limite d’élasticité en traction à
ISO 527-2 ou
MPa  10 15 20
a
ISO 527-3
23 C  2 C
Energie de rupture en flexion
par choc sur éprouvette
kJ/m ISO 179-& — —  3
entaillée à la température
minimale de la classe
Température de
ramollissement Vicat A/50 °C ISO 306  95  110  130
(9,8N)
Teneur en eau
% ISO 15512 0,05  0,05  0,05
Dureté Shore D
-- ISO 868  45  55  60
 1 000
Cond. A
ESCR (50 C, F50,
ou
Cond. A : 10 % Igepal CO630
 300
 300
h ASTM D1693 n.a.
ou
Cond. A Cond. B
Cond. A : 100 % Igepal
si la masse
b, c
CO630)
volumique
0,955
 30
à 210 C
Temps d’induction de
 30  30
ISO 11357 (toutes
l’oxydation (intersection dans min ou
parties)
à 210 C à 220 C
la méthode de la tangente)
 10
à 220 C
Résistance UV et
% Annexe G MFR  35 MFR  35 MFR  35
c
vieillissement thermique
a
Préparation de l’éprouvette conformément à l’ISO 1872-2 pour le PE et à l’ISO 1873-3 pour le PP (épaisseur 2 mm), déformée à
50 mm/min.
b
De façon à valider les valeurs d’ESCR, des données doivent être fournies par les fabricants pour définir la limite en masse
volumique (MFR) pour satisfaire cette exigence. Cette limite ne doit pas être plus large que celle communément admise comme apte à
l’usage pour les nuances de PE pour revêtement de tubes.
C
Il convient que le choix de la condition d’essai soit fait avec l’accord de l’utilisateur final.

Si la formulation est faite pendant le processus d’application, l'applicateur doit réaliser les essais de
qualification pour le produit conformément au Tableau 5. Le certificat de lot, produit conformément au
Tableau 6, doit être émis.
NOTE L’applicateur réalise quelquefois la formulation avec des additifs contre l’action des UV et le vieillissement
thermique ou pour répondre à d’autres besoins.
8.3 Certificat de lot
8.3.1 L'applicateur doit fournir les certificats de lot transmis par le fabricant de chaque matériau qui doivent
contenir les informations données dans le Tableau 6. Le certificat de lot doit indiquer les méthodes d’essais et
les critères d’acceptation.
L’applicateur doit identifier les matériaux et doit confirmer que les certificats sont conformes et se rapportent
aux matériaux spécifiés.
Tableau 6 — Certificat de lot
Revêtement matériau
Couche
Contenu
Epoxy
FBE Adhésif supérieure
liquide
de PE/PP
Identification du fabricant X X X X
Identification du produit X X X X
Identification du lot X X X X
Date et lieu de fabrication X X X X
Masse volumique X X X X
Viscosité de la base et du durcisseur X
Teneur en solides de la base et du durcisseur X
Indice de fluidité  X X
Temps de gélification X X
Taille des particules X
Teneur en humidité/eau X X X
Teneur en noir de carbone  seulement
a
PE
a
Dispersion en pigments
X
Caractéristique thermique X X
b
Teneur en sites réactifs
X
a
Si cela est applicable.
b
Des méthodes directes et indirectes peuvent être proposées par le fabricant.
8.3.2 La spécification du fabricant concernant les matériaux époxy doit contenir ce qui suit :
 nom commercial ;
 type générique ;
 rapport de mélange (le cas échéant) ;
 épaisseur maximale, exprimée en millimètres ou micromètres (voir Annexe A) ;
 températures de stockage minimale et maximale, exprimées en degrés Celsius ;
 durée de conservation à la température de stockage, exprimée en mois ;
 caractéristiques techniques, conformément au Tableau 3.
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8.3.3 La spécification du fabricant relative à l’adhésif et aux matériaux PE/PP doit contenir ce qui suit :
 nom commercial ;
 description de l’adhésif ;
 couleur ;
 températures de stockage minimale et maximale, exprimées en degrés Celsius ;
 durée de conservation à la température de stockage, exprimée en mois ;
 caractéristiques techniques, conformément aux Tableaux 4 et 5.
8.4 Stockage et manutention des matériaux de revêtement
Le stockage et la manutention des matériaux de revêtement doivent être conformes à la spécification du
fabricant.
9 Qualification du système de revêtement
9.1 Généralités
Chaque système de revêtement doit être qualifié par l'applicateur. La qualification doit être réalisée
séparément pour chaque ligne de revêtement. L'applicateur doit réaliser la qualification des revêtements et en
établir un rapport conformément aux exigences de la présente partie de l’ISO 21809. Le rapport d’essai doit
contenir les résultats des essais de qualification et les données requises dans les Tableaux 6, 7 et 8.
L’applicateur doit appliquer des matériaux de revêtement qualifiés conformément aux exigences de 8.2.
La qualification doit être répétée en cas de modifications de la ligne de revêtement, des matériaux de
revêtement ou des modes opératoires d’application.
9.2 Spécification du mode opératoire d’application
Avant le début de production du revêtement et pour tout PQT spécifié, l'applicateur doit préparer un APS,
comprenant :
 le contrôle des tubes lors de leur approvisionnement et le suivi des tubes ;
 les fiches de données relatives aux matériaux de revêtement, y compris tous matériaux à utiliser pour les
réparations du revêtement ;
 les fiches de données relatives aux matériaux pour projection d’abrasifs ;
 la certification, la réception, la manutention et le stockage des matériaux pour le revêtement et la
projection d’abrasifs ;
 la procédure de nettoyage de tous les équipements utilisés pour l’application ;
 la préparation de la surface d’acier y compris le contrôle des paramètres environnementaux, les
méthodes et les outils pour le contrôle, le meulage des défauts de surface des tubes et les essais de la
préparation de surface ;
 l’application du revêtement, y compris les outils/équipements pour le contrôle des paramètres de
processus essentiels
...