（免费下载）JTS 153-3-2007 海港工程钢结构防腐蚀技术规范
1 总 则
1.0.1 为统一海港工程钢结构防腐蚀设计、施工、检验和维护的技术要求，控制防腐蚀工程质量，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于钢桩、栈桥和浮鼓等海港工程钢结构的防腐蚀设计、施工、检验和维护。
1.0.3 海港工程钢结构的防腐蚀设计、施工、检验和维护，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 金属腐蚀
金属与环境之间的物理一化学相互作用，其结果会使金属的性能发生变化，并经常可导致金属、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受到损伤。
2.0.2 电化学腐蚀
至少包含一种电极反应的腐蚀。
2.0.3 腐蚀速率
单位时间内金属腐蚀效应的数值。
2.0.4 腐蚀裕量
设计金属构件时，考虑使用期内可能产生的腐蚀损耗而增加的相应厚度。
2.0.5 电偶腐蚀
由于腐蚀电池的作用而产生的腐蚀。
2.0.6 杂散电流
在非指定回路上流动的电流。
2.0.7 杂散电流腐蚀
由杂散电流引起的腐蚀。
2.0.8 腐蚀电流
参与电极反应，直接造成腐蚀的电流强度。
2.0.9 腐蚀电位
金属在给定腐蚀体系中的电极电位。
2.0.10 自然腐蚀电位
没有净电流从研究金属表面流入或流出时的腐蚀电位。
2.0.11 保护电位范围
为适应特殊目的，使金属达到合乎要求的耐蚀性所需的腐蚀电位值的区间。
2.0.12 保护电位
为进入保护电位范围所必须达到的腐蚀电位临界值。
2.0.13 保护电流密度
使被保护物体电位维持在保护电位范围内所需要的极化电流密度。
2.0.14 阴极保护
通过降低腐蚀电位而达到的电化学保护。
2.0.15 牺牲阳极
依靠自身腐蚀速率的增加而使与之偶合的阴极获得保护的电极。
2.0.16 牺牲阳极阴极保护
由与被保护体偶合的牺牲阳极提供保护电流的阴极保护。
2.0.17 外加电流阴极保护
由外部电源提供保护电流的阴极保护。
2.0.18 保护效率
通过防蚀措施使特定类型的腐蚀速率减少的百分数。
2.0.19 过保护
阴极保护时，由于极化电位过负而产生不良作用的现象。
2.0.20 参比电极
电位具有稳定性和重现性的电极，可以用它作为基准来测量其他电极的电位。
2.0.21 阳极屏蔽层
在外加电流阴极保护系统中，为使辅助阳极的输出电流分布到较远的阴极表面，以达到被保护结构的电位比较均匀，而覆盖在辅助阳极周围一定面积范围内的绝缘层。
2.0.22 接水电阻
阴极保护系统中阳极在水中的界面电阻。
2.0.23 开路电位
牺牲阳极在电解质溶液中的自然腐蚀电位。
2.0.24 工作电位
在电解质中牺牲阳极工作状态下的电位。
2.0.25 驱动电压
牺牲阳极工作电位与被保护体电位的差值。
2.0.26 牺牲阳极利用系数
牺牲阳极使用到不足以提供被保护结构所必需的电流时，阳极消耗质量与阳极原质量之比。
2.0.27 理论电容量
根据法拉第定律计算的阳极消耗单位质量所产生的电量。
2.0.28 实际电容量
实际测得的阳极消耗单位质量所产生的电量。
2.0.29 表面预处理
为改善涂层与基体间的结合力和防蚀效果，在涂装之前用机械方法或化学方法处理基体表面，以达到符合涂装要求的措施。
2.0.30 二次除锈
对已经一次除锈并有保养底漆或磷化保护膜的钢材表面，再次除去锈层及其他污物，以备涂装防蚀涂料的工艺过程。
2.0.31 除锈等级
表示涂装前钢材表面锈层等附着物清除程度的分级。
2.0.32 金属喷涂
用高压空气、惰性气体或电弧等将熔融的耐蚀金属喷射到被保护结构物表面，从而形成保护陛涂层的工艺过程。
2.0.33 涂料
一种含有颜料的液态或粉末状材料。当将其施于底材时，能形成具有保护、装饰或特殊功能的不透明薄膜。
2.0.34 涂层
由某一种涂料以一道或多道单一涂覆作业形成的保护层。
2.0.35 涂装
将涂料涂覆于基体表面，形成具有防护、装饰或特定功能涂层的过程。
2.0.36 附着力
干涂膜与其底材之间的结合力。
2.0.37 耐候性 涂膜抗大气环境作用的能力。
2.0.38 涂层老化
涂膜受到自然因素的作用而发生褪色、变色、龟裂、粉化和剥落等现象，使防锈性能逐渐消失的过程。
2.0.39 针孔
在涂覆和干燥过程中，涂膜中产生小孔的现象。
2.0.40 涂层缺陷
由于表面预处理不当、涂料质量和涂装工艺不良而造成的遮盖力不足、漆膜剥离、针孔、起泡、裂纹和漏涂等缺陷。
2.0.41 包覆
为防止腐蚀，在结构物外表面复合一层耐蚀材料，使原来表面与环境隔离。
2.0.42 包缠
为防止腐蚀，在管道、桩等金属构件外表面缠绕塑料、橡胶等带状防蚀材料，使原有表面与环境隔离。
3 基本规定
3.0.1 海港工程钢结构必须进行防腐蚀设计。
3.0.2 防腐蚀措施应根据环境条件、材质、结构型式、使用要求施工条件和维护管理条件等综合确定。
3.0.3 海港工程钢结构的部位划分应符合表3.0.3的规定。
海港工程钢结构的部位划分 表3.0.3
注：①η0值为设计高水位时的重现期50年，H1%(波列累积频率为1%的波高)波峰面高度；
②当无掩护条件的海港工程钢结构无法按港工有关规范计算设计水位时，可按天文潮位确定钢结构的部位划分。
3.0.4 位于水位变动区以下的钢结构宜采用相同的钢种，当采用不同钢种时，必须采取消除电偶腐蚀的措施。
3.0.5 承受交变应力的水下区钢结构必须进行阴极保护。
3.0.6 海港工程钢结构防腐蚀不宜单采用腐蚀裕量法。
3.0.7 采用涂层或阴极保护时，结构设计应留有适当的腐蚀裕量，钢结构不同部位的单面腐蚀裕量可按下式计算：
式中 Δδ——钢结构单面腐蚀裕量(mln)；
K——钢结构单面平均腐蚀速度(mm／a)，碳素钢单面平均腐蚀速度可参照表3.0.7-1取值，必要时可现场实测确定；采用低合金钢时，可参照表3.0.7-1取值，也可按类似环境中的实测结果进行适当调整；
P——保护效率(％)，采用涂层保护时，在涂层的设计使用年限内，保护效率可取50％～95％；采用阴极保护时，保护效率可按表3.0.7-2取值；采用阴极保护和涂层联合保护时，保护效率可取85％～95％；
t1——防腐蚀措施的设计使用年限(a)；
t——钢结构的设计使用年限(a)。
钢结构的单面平均腐蚀速度 表3.0.7-1
注：①表中平均腐蚀速度适用于pH=4～10的环境条件，对有严重污染的环境，应适当增大；
②对水质含盐量层次分明的河口区或年平均气温高、波浪大、流速大的环境，应适当增大；
③钢板桩岸侧可参照泥下区取值。
阴极保护效率 表3.0.7-2
3.0.8 密闭的钢结构内壁可不考虑腐蚀裕量。
3.0.9 有条件时，海港工程钢结构应减少在浪溅区的表面积，宜采用易于进行防腐蚀施工的结构型式。
3.0.10 埋于混凝土桩帽、墩台或胸墙中的钢桩应做好钢桩之间的电连接。
3.0.11 水位变动区以下部位的辅助构件或预埋件应与主体钢结构进行电连接。
3.0.12 与主构件连接的临时性钢结构应予以拆除。
4 防腐蚀设计
5 防腐蚀施工
6 检验与验收
7 维护管理
7.0.1 海港工程钢结构的腐蚀与防腐调查可分为定期检查和特殊检查。定期检查可分为常规检查和详细检查，定期检查的项目、内容、部位和周期应符合表7.0.1的规定。特殊检查的检查项目和内容可根据具体情况确定，或选择定期检查项目中的一项或几项。
定期检查的项目、内容、部位和周期 表7.0.1
7.0.2 钢结构的防腐蚀维护管理应包括下列内容：
(1)根据常规检查和特殊检查情况，判断钢结构、防腐涂层和阴极保护的状态；
(2)根据详细检查的结果对钢结构的防腐蚀效果做出判断，确定更新或修复的范围。
7.0.3 钢结构防腐涂装的现场修复应符合下列规定：
7.0.3.1 涂层破损处的表面清理宜采用喷砂除锈，其表面清洁度应达到现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级及除锈等级》(GB 8923)中规定的Sa2(1)/2级，当不具备喷砂条件时，可采用动力或手工除锈，其表面清洁度等级应达到St3级。
7.0.3.2 搭接部位的涂层表面应无污染、附着物，并应具有一定的表面粗糙度。
7.0.3.3 修补涂料宜采用原涂装配套或能相容的防腐涂料，并应能满足现场的施工环境条件，修补涂料的存储和使用应符合产品使用说明书的要求。
7.0.4 防腐蚀修复施工应有妥善的安全防范措施。
7.0.5 易燃易爆环境中的钢结构防腐蚀修复不得采用增加建筑物安全风险和存在安全隐患的防腐蚀技术和工艺。
7.0.6 钢结构防腐蚀维护管理档案应包括下列内容：
(1)钢结构的设计、施工资料和竣工资料；
(2)涂料、阴极保护的设计资料、施工资料和竣工资料；
(3)特殊检查、常规检查和详细检查的检查记录，检查记录包括工程名称、检查方式、日期、环境条件和发现异常的部位与程度；
(4)各项检查所提出的建议、结论和处理意见；
(5)涂装、阴极保护修复的设计和施工方案；
(6)涂装、阴极保护修复的施工记录、检测记录和验收结论。
附录A 常用封闭剂、封闭涂料和涂装涂料
附录A 常用封闭剂、封闭涂料和涂装涂料
常用封闭剂、封闭涂料和涂装涂料 表A.0.1
附录B 阴极保护普通涂装的涂层破损系数
B.0.1 涂层的初始破损系数可取1％～2％，每年破损系数增加值可根据涂料品种和设计使用年限取l％～3％，也可根据涂层的设计使用年限按表B.0.1选取。
涂层的破损系数 表B.0.1
注：普通涂装涂层指设计使用年限在20年以内、干膜厚度250～500μm的防腐蚀涂层。
附录C 牺牲阳极的接水电阻和
C.0.1 牺牲阳极接水电阻计算方法应符合下列规定。
C.0.1.1 阳极与被保护钢结构的安装距离大于30cm，且4L／r，≥16的长条状阳极，接水电阻可按下列公式计算：
式中 Ra——阳极的接水电阻(Ω)；
ρ——海水电阻率(Ωcm)；
L——阳极长度(cm)；
r——阳极等效半径(cm)，分为rc和rm；
rc——初期等效半径(cm)；
rm——末期等效半径(cm)；
C——阳极截面周长(cm)；
rt——阳极铁芯半径(cm)；
μ——牺牲阳极的利用系数，取0.85～0.90。
C.0.1.2 板状阳极接水电阻可按下列公式计算：
式中 Ra——阳极的接水电阻(Ω)；
ρ——海水电阻率(Ωcm)；
L’——阳极的当量长度cm)；
L——阳极长度cm)；
b——阳极宽度cm)。
C.0.1.3 其他阳极的接水电阻可按下式计算：
式中 Ra——阳极的接水电阻(Ω)；
ρ——海水电阻率(Ωcm)；
S——阳极的裸露面积(cm2)。
C.0.2 单个牺牲阳极发生电流可按下式计算：
式中 Ia——单个牺牲阳极的发生电流(A)；
△V——驱动电压(v)，锌合金阳极取0.20～0.25V，铝合金阳极取0.25～0.30V；
R——牺牲阳极和被保护钢结构之问的回路总电阻(Ω)，其值近似于牺牲阳极的接水电阻Ra。
附录D 牺牲阳极的数量和使用
D.0.1 牺牲阳极的数量可按下式计算：
式中 N——阳极数量(个)；
I——总保护电流(A)；
Ia——单个阳极的发生电流(A)。
D.0.2 牺牲阳极的使用年限可按下式计算：
式中 t——牺牲阳极的使用年限(a)；
Wi——单个牺牲阳极的净重(kg)；
μ——牺牲阳极的利用系数，长条状阳极取0.85～0.90，手镯式阳极取0.75～0.80，其他形状阳极取0.75～0.85：
E——牺牲阳极的消耗率(kg／(Aa))；
Im——维持保护电流(A)，其值为(0.50～0.55)I；
I——总保护电流(A)。
附录E 阳极屏蔽层的尺寸计算方法
E.0.1 涂层耐阴极剥离电位值可按表E.0.1选用
涂层耐阴极剥离电位值 表E.0.1
注：剥离电位值为相对于Ag／AgCl电极。
E.0.2 圆形阳极的屏蔽层尺寸可按下式计算
式中 r——阳极屏蔽层的半径(m)；
ρ——介质的电阻率(Ωm)；
Ia——阳极的额定输出电流(A)；
E0——结构物的保护电位(V)；
E——屏蔽层外延的涂层所能经受的最负电位(V)，按涂层耐阴极剥离电位参照表E.0.1取值。
E.0.3 长条形阳极的屏蔽层尺寸可按下列公式计算
式中 b0——阳极屏蔽层的宽度(m)；
L——阳极长度(m)；
Eo——结构物的保护电位(V)；
E——屏蔽层外延的涂层所能经受的最负电位(v)，按涂层耐阴极剥离电位参照表E.0.1取值；
ρ——介质的电阻率(Ωm)；
Ia——阳极的额定输出电流(A)；
b——阳极宽度(m)；
L0——阳极屏蔽层的长度(m)。
附录F 常用辅助阳极性能和几何形状
附录F 常用辅助阳极性能和几何形状
常用辅助阳极性能和几何形状 表F.0.1
附录G 露点换算表
附录G 露点换算表
露点换算表 表G.0.1
附录H 海港工程钢结构电位检测方法
H.0.1 检测钢结构的自然腐蚀电位或阴极保护电位，可作为评价该结构所处环境腐蚀性的参数。
H.0.2 电位检测仪器应采用最小分辨率1mV、内阻大于10MΩ的高内阻数字万用表和符合现行国家标准《船用参比电极技术条件》(GB／T 7387)有关规定的Ag／AgCl参比电极或Cu／饱和CuSO4参比电极。
H.0.3 电位检测应按下述步骤进行：
(1)将参比电极放入水中，并靠近待测钢结构的表面；
(2)用导线将参比电极、万用表和所测钢结构形成回路，用万用表读取测试数据。
H.0.4 电位测量时参比电极应放置到被测钢结构的表面附近，且不得与被测钢结构直接接触。
附录J 本规范用词用语说明
J.0.1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度的用词用语说明如下：
(1)表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”；
反面词采用“严禁”。
(2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”；
反面词采用“不应”或“不得”。
(3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”或“可”；
反面词采用“不宜”。
J.0.2 条文中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的有关规定”或“应按……执行”。
