（免費下載）JTS 153-3-2007 海港工程鋼結構防腐蝕技術規(guī)范
1 總 則
1.0.1 為統(tǒng)一海港工程鋼結構防腐蝕設計、施工、檢驗和維護的技術要求，控制防腐蝕工程質量，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于鋼樁、棧橋和浮鼓等海港工程鋼結構的防腐蝕設計、施工、檢驗和維護。
1.0.3 海港工程鋼結構的防腐蝕設計、施工、檢驗和維護，除應符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應符合國家現行有關標準的規(guī)定。
2 術 語
2.0.1 金屬腐蝕
金屬與環(huán)境之間的物理一化學相互作用，其結果會使金屬的性能發(fā)生變化，并經常可導致金屬、環(huán)境或由它們作為組成部分的技術體系的功能受到損傷。
2.0.2 電化學腐蝕
至少包含一種電極反應的腐蝕。
2.0.3 腐蝕速率
單位時間內金屬腐蝕效應的數值。
2.0.4 腐蝕裕量
設計金屬構件時，考慮使用期內可能產生的腐蝕損耗而增加的相應厚度。
2.0.5 電偶腐蝕
由于腐蝕電池的作用而產生的腐蝕。
2.0.6 雜散電流
在非指定回路上流動的電流。
2.0.7 雜散電流腐蝕
由雜散電流引起的腐蝕。
2.0.8 腐蝕電流
參與電極反應，直接造成腐蝕的電流強度。
2.0.9 腐蝕電位
金屬在給定腐蝕體系中的電極電位。
2.0.10 自然腐蝕電位
沒有凈電流從研究金屬表面流入或流出時的腐蝕電位。
2.0.11 保護電位范圍
為適應特殊目的，使金屬達到合乎要求的耐蝕性所需的腐蝕電位值的區(qū)間。
2.0.12 保護電位
為進入保護電位范圍所必須達到的腐蝕電位臨界值。
2.0.13 保護電流密度
使被保護物體電位維持在保護電位范圍內所需要的極化電流密度。
2.0.14 陰極保護
通過降低腐蝕電位而達到的電化學保護。
2.0.15 犧牲陽極
依靠自身腐蝕速率的增加而使與之偶合的陰極獲得保護的電極。
2.0.16 犧牲陽極陰極保護
由與被保護體偶合的犧牲陽極提供保護電流的陰極保護。
2.0.17 外加電流陰極保護
由外部電源提供保護電流的陰極保護。
2.0.18 保護效率
通過防蝕措施使特定類型的腐蝕速率減少的百分數。
2.0.19 過保護
陰極保護時，由于極化電位過負而產生不良作用的現象。
2.0.20 參比電極
電位具有穩(wěn)定性和重現性的電極，可以用它作為基準來測量其他電極的電位。
2.0.21 陽極屏蔽層
在外加電流陰極保護系統(tǒng)中，為使輔助陽極的輸出電流分布到較遠的陰極表面，以達到被保護結構的電位比較均勻，而覆蓋在輔助陽極周圍一定面積范圍內的絕緣層。
2.0.22 接水電阻
陰極保護系統(tǒng)中陽極在水中的界面電阻。
2.0.23 開路電位
犧牲陽極在電解質溶液中的自然腐蝕電位。
2.0.24 工作電位
在電解質中犧牲陽極工作狀態(tài)下的電位。
2.0.25 驅動電壓
犧牲陽極工作電位與被保護體電位的差值。
2.0.26 犧牲陽極利用系數
犧牲陽極使用到不足以提供被保護結構所必需的電流時，陽極消耗質量與陽極原質量之比。
2.0.27 理論電容量
根據法拉第定律計算的陽極消耗單位質量所產生的電量。
2.0.28 實際電容量
實際測得的陽極消耗單位質量所產生的電量。
2.0.29 表面預處理
為改善涂層與基體間的結合力和防蝕效果，在涂裝之前用機械方法或化學方法處理基體表面，以達到符合涂裝要求的措施。
2.0.30 二次除銹
對已經一次除銹并有保養(yǎng)底漆或磷化保護膜的鋼材表面，再次除去銹層及其他污物，以備涂裝防蝕涂料的工藝過程。
2.0.31 除銹等級
表示涂裝前鋼材表面銹層等附著物清除程度的分級。
2.0.32 金屬噴涂
用高壓空氣、惰性氣體或電弧等將熔融的耐蝕金屬噴射到被保護結構物表面，從而形成保護陛涂層的工藝過程。
2.0.33 涂料
一種含有顏料的液態(tài)或粉末狀材料。當將其施于底材時，能形成具有保護、裝飾或特殊功能的不透明薄膜。
2.0.34 涂層
由某一種涂料以一道或多道單一涂覆作業(yè)形成的保護層。
2.0.35 涂裝
將涂料涂覆于基體表面，形成具有防護、裝飾或特定功能涂層的過程。
2.0.36 附著力
干涂膜與其底材之間的結合力。
2.0.37 耐候性 涂膜抗大氣環(huán)境作用的能力。
2.0.38 涂層老化
涂膜受到自然因素的作用而發(fā)生褪色、變色、龜裂、粉化和剝落等現象，使防銹性能逐漸消失的過程。
2.0.39 針孔
在涂覆和干燥過程中，涂膜中產生小孔的現象。
2.0.40 涂層缺陷
由于表面預處理不當、涂料質量和涂裝工藝不良而造成的遮蓋力不足、漆膜剝離、針孔、起泡、裂紋和漏涂等缺陷。
2.0.41 包覆
為防止腐蝕，在結構物外表面復合一層耐蝕材料，使原來表面與環(huán)境隔離。
2.0.42 包纏
為防止腐蝕，在管道、樁等金屬構件外表面纏繞塑料、橡膠等帶狀防蝕材料，使原有表面與環(huán)境隔離。
3 基本規(guī)定
3.0.1 海港工程鋼結構必須進行防腐蝕設計。
3.0.2 防腐蝕措施應根據環(huán)境條件、材質、結構型式、使用要求施工條件和維護管理條件等綜合確定。
3.0.3 海港工程鋼結構的部位劃分應符合表3.0.3的規(guī)定。
海港工程鋼結構的部位劃分 表3.0.3
注：①η0值為設計高水位時的重現期50年，H1%(波列累積頻率為1%的波高)波峰面高度；
②當無掩護條件的海港工程鋼結構無法按港工有關規(guī)范計算設計水位時，可按天文潮位確定鋼結構的部位劃分。
3.0.4 位于水位變動區(qū)以下的鋼結構宜采用相同的鋼種，當采用不同鋼種時，必須采取消除電偶腐蝕的措施。
3.0.5 承受交變應力的水下區(qū)鋼結構必須進行陰極保護。
3.0.6 海港工程鋼結構防腐蝕不宜單采用腐蝕裕量法。
3.0.7 采用涂層或陰極保護時，結構設計應留有適當的腐蝕裕量，鋼結構不同部位的單面腐蝕裕量可按下式計算：
式中 Δδ——鋼結構單面腐蝕裕量(mln)；
K——鋼結構單面平均腐蝕速度(mm／a)，碳素鋼單面平均腐蝕速度可參照表3.0.7-1取值，必要時可現場實測確定；采用低合金鋼時，可參照表3.0.7-1取值，也可按類似環(huán)境中的實測結果進行適當調整；
P——保護效率(％)，采用涂層保護時，在涂層的設計使用年限內，保護效率可取50％～95％；采用陰極保護時，保護效率可按表3.0.7-2取值；采用陰極保護和涂層聯合保護時，保護效率可取85％～95％；
t1——防腐蝕措施的設計使用年限(a)；
t——鋼結構的設計使用年限(a)。
鋼結構的單面平均腐蝕速度 表3.0.7-1
注：①表中平均腐蝕速度適用于pH=4～10的環(huán)境條件，對有嚴重污染的環(huán)境，應適當增大；
②對水質含鹽量層次分明的河口區(qū)或年平均氣溫高、波浪大、流速大的環(huán)境，應適當增大；
③鋼板樁岸側可參照泥下區(qū)取值。
陰極保護效率 表3.0.7-2
3.0.8 密閉的鋼結構內壁可不考慮腐蝕裕量。
3.0.9 有條件時，海港工程鋼結構應減少在浪濺區(qū)的表面積，宜采用易于進行防腐蝕施工的結構型式。
3.0.10 埋于混凝土樁帽、墩臺或胸墻中的鋼樁應做好鋼樁之間的電連接。
3.0.11 水位變動區(qū)以下部位的輔助構件或預埋件應與主體鋼結構進行電連接。
3.0.12 與主構件連接的臨時性鋼結構應予以拆除。
4 防腐蝕設計
5 防腐蝕施工
6 檢驗與驗收
7 維護管理
7.0.1 海港工程鋼結構的腐蝕與防腐調查可分為定期檢查和特殊檢查。定期檢查可分為常規(guī)檢查和詳細檢查，定期檢查的項目、內容、部位和周期應符合表7.0.1的規(guī)定。特殊檢查的檢查項目和內容可根據具體情況確定，或選擇定期檢查項目中的一項或幾項。
定期檢查的項目、內容、部位和周期 表7.0.1
7.0.2 鋼結構的防腐蝕維護管理應包括下列內容：
(1)根據常規(guī)檢查和特殊檢查情況，判斷鋼結構、防腐涂層和陰極保護的狀態(tài)；
(2)根據詳細檢查的結果對鋼結構的防腐蝕效果做出判斷，確定更新或修復的范圍。
7.0.3 鋼結構防腐涂裝的現場修復應符合下列規(guī)定：
7.0.3.1 涂層破損處的表面清理宜采用噴砂除銹，其表面清潔度應達到現行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級及除銹等級》(GB 8923)中規(guī)定的Sa2(1)/2級，當不具備噴砂條件時，可采用動力或手工除銹，其表面清潔度等級應達到St3級。
7.0.3.2 搭接部位的涂層表面應無污染、附著物，并應具有一定的表面粗糙度。
7.0.3.3 修補涂料宜采用原涂裝配套或能相容的防腐涂料，并應能滿足現場的施工環(huán)境條件，修補涂料的存儲和使用應符合產品使用說明書的要求。
7.0.4 防腐蝕修復施工應有妥善的安全防范措施。
7.0.5 易燃易爆環(huán)境中的鋼結構防腐蝕修復不得采用增加建筑物安全風險和存在安全隱患的防腐蝕技術和工藝。
7.0.6 鋼結構防腐蝕維護管理檔案應包括下列內容：
(1)鋼結構的設計、施工資料和竣工資料；
(2)涂料、陰極保護的設計資料、施工資料和竣工資料；
(3)特殊檢查、常規(guī)檢查和詳細檢查的檢查記錄，檢查記錄包括工程名稱、檢查方式、日期、環(huán)境條件和發(fā)現異常的部位與程度；
(4)各項檢查所提出的建議、結論和處理意見；
(5)涂裝、陰極保護修復的設計和施工方案；
(6)涂裝、陰極保護修復的施工記錄、檢測記錄和驗收結論。
附錄A 常用封閉劑、封閉涂料和涂裝涂料
附錄A 常用封閉劑、封閉涂料和涂裝涂料
常用封閉劑、封閉涂料和涂裝涂料 表A.0.1
附錄B 陰極保護普通涂裝的涂層破損系數
B.0.1 涂層的初始破損系數可取1％～2％，每年破損系數增加值可根據涂料品種和設計使用年限取l％～3％，也可根據涂層的設計使用年限按表B.0.1選取。
涂層的破損系數 表B.0.1
注：普通涂裝涂層指設計使用年限在20年以內、干膜厚度250～500μm的防腐蝕涂層。
附錄C 犧牲陽極的接水電阻和
C.0.1 犧牲陽極接水電阻計算方法應符合下列規(guī)定。
C.0.1.1 陽極與被保護鋼結構的安裝距離大于30cm，且4L／r，≥16的長條狀陽極，接水電阻可按下列公式計算：
式中 Ra——陽極的接水電阻(Ω)；
ρ——海水電阻率(Ωcm)；
L——陽極長度(cm)；
r——陽極等效半徑(cm)，分為rc和rm；
rc——初期等效半徑(cm)；
rm——末期等效半徑(cm)；
C——陽極截面周長(cm)；
rt——陽極鐵芯半徑(cm)；
μ——犧牲陽極的利用系數，取0.85～0.90。
C.0.1.2 板狀陽極接水電阻可按下列公式計算：
式中 Ra——陽極的接水電阻(Ω)；
ρ——海水電阻率(Ωcm)；
L’——陽極的當量長度cm)；
L——陽極長度cm)；
b——陽極寬度cm)。
C.0.1.3 其他陽極的接水電阻可按下式計算：
式中 Ra——陽極的接水電阻(Ω)；
ρ——海水電阻率(Ωcm)；
S——陽極的裸露面積(cm2)。
C.0.2 單個犧牲陽極發(fā)生電流可按下式計算：
式中 Ia——單個犧牲陽極的發(fā)生電流(A)；
△V——驅動電壓(v)，鋅合金陽極取0.20～0.25V，鋁合金陽極取0.25～0.30V；
R——犧牲陽極和被保護鋼結構之問的回路總電阻(Ω)，其值近似于犧牲陽極的接水電阻Ra。
附錄D 犧牲陽極的數量和使用
D.0.1 犧牲陽極的數量可按下式計算：
式中 N——陽極數量(個)；
I——總保護電流(A)；
Ia——單個陽極的發(fā)生電流(A)。
D.0.2 犧牲陽極的使用年限可按下式計算：
式中 t——犧牲陽極的使用年限(a)；
Wi——單個犧牲陽極的凈重(kg)；
μ——犧牲陽極的利用系數，長條狀陽極取0.85～0.90，手鐲式陽極取0.75～0.80，其他形狀陽極取0.75～0.85：
E——犧牲陽極的消耗率(kg／(Aa))；
Im——維持保護電流(A)，其值為(0.50～0.55)I；
I——總保護電流(A)。
附錄E 陽極屏蔽層的尺寸計算方法
E.0.1 涂層耐陰極剝離電位值可按表E.0.1選用
涂層耐陰極剝離電位值 表E.0.1
注：剝離電位值為相對于Ag／AgCl電極。
E.0.2 圓形陽極的屏蔽層尺寸可按下式計算
式中 r——陽極屏蔽層的半徑(m)；
ρ——介質的電阻率(Ωm)；
Ia——陽極的額定輸出電流(A)；
E0——結構物的保護電位(V)；
E——屏蔽層外延的涂層所能經受的最負電位(V)，按涂層耐陰極剝離電位參照表E.0.1取值。
E.0.3 長條形陽極的屏蔽層尺寸可按下列公式計算
式中 b0——陽極屏蔽層的寬度(m)；
L——陽極長度(m)；
Eo——結構物的保護電位(V)；
E——屏蔽層外延的涂層所能經受的最負電位(v)，按涂層耐陰極剝離電位參照表E.0.1取值；
ρ——介質的電阻率(Ωm)；
Ia——陽極的額定輸出電流(A)；
b——陽極寬度(m)；
L0——陽極屏蔽層的長度(m)。
附錄F 常用輔助陽極性能和幾何形狀
附錄F 常用輔助陽極性能和幾何形狀
常用輔助陽極性能和幾何形狀 表F.0.1
附錄G 露點換算表
附錄G 露點換算表
露點換算表 表G.0.1
附錄H 海港工程鋼結構電位檢測方法
H.0.1 檢測鋼結構的自然腐蝕電位或陰極保護電位，可作為評價該結構所處環(huán)境腐蝕性的參數。
H.0.2 電位檢測儀器應采用最小分辨率1mV、內阻大于10MΩ的高內阻數字萬用表和符合現行國家標準《船用參比電極技術條件》(GB／T 7387)有關規(guī)定的Ag／AgCl參比電極或Cu／飽和CuSO4參比電極。
H.0.3 電位檢測應按下述步驟進行：
(1)將參比電極放入水中，并靠近待測鋼結構的表面；
(2)用導線將參比電極、萬用表和所測鋼結構形成回路，用萬用表讀取測試數據。
H.0.4 電位測量時參比電極應放置到被測鋼結構的表面附近，且不得與被測鋼結構直接接觸。
附錄J 本規(guī)范用詞用語說明
J.0.1 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度的用詞用語說明如下：
(1)表示很嚴格，非這樣做不可的：
正面詞采用“必須”；
反面詞采用“嚴禁”。
(2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：
正面詞采用“應”；
反面詞采用“不應”或“不得”。
(3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：
正面詞采用“宜”或“可”；
反面詞采用“不宜”。
J.0.2 條文中指定應按其他有關標準、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為“應符合……的有關規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”。
