（免費(fèi)下載）JTS 153-3-2007 海港工程鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范
1 總 則
1.0.1 為統(tǒng)一海港工程鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)和維護(hù)的技術(shù)要求，控制防腐蝕工程質(zhì)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(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)和維護(hù)。
1.0.3 海港工程鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)和維護(hù)，除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù) 語
2.0.1 金屬腐蝕
金屬與環(huán)境之間的物理一化學(xué)相互作用，其結(jié)果會使金屬的性能發(fā)生變化，并經(jīng)?？蓪?dǎo)致金屬、環(huán)境或由它們作為組成部分的技術(shù)體系的功能受到損傷。
2.0.2 電化學(xué)腐蝕
至少包含一種電極反應(yīng)的腐蝕。
2.0.3 腐蝕速率
單位時(shí)間內(nèi)金屬腐蝕效應(yīng)的數(shù)值。
2.0.4 腐蝕裕量
設(shè)計(jì)金屬構(gòu)件時(shí)，考慮使用期內(nèi)可能產(chǎn)生的腐蝕損耗而增加的相應(yīng)厚度。
2.0.5 電偶腐蝕
由于腐蝕電池的作用而產(chǎn)生的腐蝕。
2.0.6 雜散電流
在非指定回路上流動(dòng)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(yīng)，直接造成腐蝕的電流強(qiáng)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(shí)的腐蝕電位。
2.0.11 保護(hù)電位范圍
為適應(yīng)特殊目的，使金屬達(dá)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(hù)電位
為進(jìn)入保護(hù)電位范圍所必須達(dá)到的腐蝕電位臨界值。
2.0.13 保護(hù)電流密度
使被保護(hù)物體電位維持在保護(hù)電位范圍內(nèi)所需要的極化電流密度。
2.0.14 陰極保護(hù)
通過降低腐蝕電位而達(dá)到的電化學(xué)保護(hù)。
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(hù)的電極。
2.0.16 犧牲陽極陰極保護(hù)
由與被保護(hù)體偶合的犧牲陽極提供保護(hù)電流的陰極保護(hù)。
2.0.17 外加電流陰極保護(hù)
由外部電源提供保護(hù)電流的陰極保護(hù)。
2.0.18 保護(hù)效率
通過防蝕措施使特定類型的腐蝕速率減少的百分?jǐn)?shù)。
2.0.19 過保護(hù)
陰極保護(hù)時(shí)，由于極化電位過負(fù)而產(chǎn)生不良作用的現(xiàn)象。
2.0.20 參比電極
電位具有穩(wěn)定性和重現(xiàn)性的電極，可以用它作為基準(zhǔn)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(hù)系統(tǒng)中，為使輔助陽極的輸出電流分布到較遠(yuǎn)的陰極表面，以達(dá)到被保護(hù)結(jié)構(gòu)的電位比較均勻，而覆蓋在輔助陽極周圍一定面積范圍內(nèi)的絕緣層。
2.0.22 接水電阻
陰極保護(hù)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(zhì)溶液中的自然腐蝕電位。
2.0.24 工作電位
在電解質(zhì)中犧牲陽極工作狀態(tài)下的電位。
2.0.25 驅(qū)動(dòng)電壓
犧牲陽極工作電位與被保護(hù)體電位的差值。
2.0.26 犧牲陽極利用系數(shù)
犧牲陽極使用到不足以提供被保護(hù)結(jié)構(gòu)所必需的電流時(shí)，陽極消耗質(zhì)量與陽極原質(zhì)量之比。
2.0.27 理論電容量
根據(jù)法拉第定律計(jì)算的陽極消耗單位質(zhì)量所產(chǎn)生的電量。
2.0.28 實(shí)際電容量
實(shí)際測得的陽極消耗單位質(zhì)量所產(chǎn)生的電量。
2.0.29 表面預(yù)處理
為改善涂層與基體間的結(jié)合力和防蝕效果，在涂裝之前用機(jī)械方法或化學(xué)方法處理基體表面，以達(dá)到符合涂裝要求的措施。
2.0.30 二次除銹
對已經(jīng)一次除銹并有保養(yǎng)底漆或磷化保護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)物表面，從而形成保護(hù)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(dāng)將其施于底材時(shí)，能形成具有保護(hù)、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(hù)層。
2.0.35 涂裝
將涂料涂覆于基體表面，形成具有防護(hù)、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(jié)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(xiàn)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(chǎn)生小孔的現(xiàn)象。
2.0.40 涂層缺陷
由于表面預(yù)處理不當(dāng)、涂料質(zhì)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(jié)構(gòu)物外表面復(fù)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(gòu)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(jié)構(gòu)必須進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)。
3.0.2 防腐蝕措施應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式、使用要求施工條件和維護(hù)管理?xiàng)l件等綜合確定。
3.0.3 海港工程鋼結(jié)構(gòu)的部位劃分應(yīng)符合表3.0.3的規(guī)定。
海港工程鋼結(jié)構(gòu)的部位劃分 表3.0.3
注：①η0值為設(shè)計(jì)高水位時(shí)的重現(xiàn)期50年，H1%(波列累積頻率為1%的波高)波峰面高度；
②當(dāng)無掩護(hù)條件的海港工程鋼結(jié)構(gòu)無法按港工有關(guān)規(guī)范計(jì)算設(shè)計(jì)水位時(shí)，可按天文潮位確定鋼結(jié)構(gòu)的部位劃分。
3.0.4 位于水位變動(dòng)區(qū)以下的鋼結(jié)構(gòu)宜采用相同的鋼種，當(dāng)采用不同鋼種時(shí)，必須采取消除電偶腐蝕的措施。
3.0.5 承受交變應(yīng)力的水下區(qū)鋼結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行陰極保護(hù)。
3.0.6 海港工程鋼結(jié)構(gòu)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(hù)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)母g裕量，鋼結(jié)構(gòu)不同部位的單面腐蝕裕量可按下式計(jì)算：
式中 Δδ——鋼結(jié)構(gòu)單面腐蝕裕量(mln)；
K——鋼結(jié)構(gòu)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(shí)可現(xiàn)場實(shí)測確定；采用低合金鋼時(shí)，可參照表3.0.7-1取值，也可按類似環(huán)境中的實(shí)測結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；
P——保護(hù)效率(％)，采用涂層保護(hù)時(shí)，在涂層的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，保護(hù)效率可取50％～95％；采用陰極保護(hù)時(shí)，保護(hù)效率可按表3.0.7-2取值；采用陰極保護(hù)和涂層聯(lián)合保護(hù)時(shí)，保護(hù)效率可取85％～95％；
t1——防腐蝕措施的設(shè)計(jì)使用年限(a)；
t——鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限(a)。
鋼結(jié)構(gòu)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(yán)重污染的環(huán)境，應(yīng)適當(dāng)增大；
②對水質(zhì)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(yīng)適當(dāng)增大；
③鋼板樁岸側(cè)可參照泥下區(qū)取值。
陰極保護(hù)效率 表3.0.7-2
3.0.8 密閉的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)壁可不考慮腐蝕裕量。
3.0.9 有條件時(shí)，海港工程鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)減少在浪濺區(qū)的表面積，宜采用易于進(jìn)行防腐蝕施工的結(jié)構(gòu)型式。
3.0.10 埋于混凝土樁帽、墩臺或胸墻中的鋼樁應(yīng)做好鋼樁之間的電連接。
3.0.11 水位變動(dòng)區(qū)以下部位的輔助構(gòu)件或預(yù)埋件應(yīng)與主體鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行電連接。
3.0.12 與主構(gòu)件連接的臨時(shí)性鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)予以拆除。
4 防腐蝕設(shè)計(jì)
5 防腐蝕施工
6 檢驗(yàn)與驗(yàn)收
7 維護(hù)管理
7.0.1 海港工程鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防腐調(diào)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(xì)檢查，定期檢查的項(xiàng)目、內(nèi)容、部位和周期應(yīng)符合表7.0.1的規(guī)定。特殊檢查的檢查項(xiàng)目和內(nèi)容可根據(jù)具體情況確定，或選擇定期檢查項(xiàng)目中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)。
定期檢查的項(xiàng)目、內(nèi)容、部位和周期 表7.0.1
7.0.2 鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕維護(hù)管理應(yīng)包括下列內(nèi)容：
(1)根據(jù)常規(guī)檢查和特殊檢查情況，判斷鋼結(jié)構(gòu)、防腐涂層和陰極保護(hù)的狀態(tài)；
(2)根據(jù)詳細(xì)檢查的結(jié)果對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕效果做出判斷，確定更新或修復(fù)的范圍。
7.0.3 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝的現(xiàn)場修復(fù)應(yīng)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(yīng)達(dá)到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《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(dāng)不具備噴砂條件時(shí)，可采用動(dòng)力或手工除銹，其表面清潔度等級應(yīng)達(dá)到St3級。
7.0.3.2 搭接部位的涂層表面應(yīng)無污染、附著物，并應(yīng)具有一定的表面粗糙度。
7.0.3.3 修補(bǔ)涂料宜采用原涂裝配套或能相容的防腐涂料，并應(yīng)能滿足現(xiàn)場的施工環(huán)境條件，修補(bǔ)涂料的存儲和使用應(yīng)符合產(chǎn)品使用說明書的要求。
7.0.4 防腐蝕修復(fù)施工應(yīng)有妥善的安全防范措施。
7.0.5 易燃易爆環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕修復(fù)不得采用增加建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)和存在安全隱患的防腐蝕技術(shù)和工藝。
7.0.6 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕維護(hù)管理檔案應(yīng)包括下列內(nèi)容：
(1)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工資料和竣工資料；
(2)涂料、陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)資料、施工資料和竣工資料；
(3)特殊檢查、常規(guī)檢查和詳細(xì)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(xiàn)異常的部位與程度；
(4)各項(xiàng)檢查所提出的建議、結(jié)論和處理意見；
(5)涂裝、陰極保護(hù)修復(fù)的設(shè)計(jì)和施工方案；
(6)涂裝、陰極保護(hù)修復(fù)的施工記錄、檢測記錄和驗(yàn)收結(jié)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(hù)普通涂裝的涂層破損系數(shù)
B.0.1 涂層的初始破損系數(shù)可取1％～2％，每年破損系數(shù)增加值可根據(jù)涂料品種和設(shè)計(jì)使用年限取l％～3％，也可根據(jù)涂層的設(shè)計(jì)使用年限按表B.0.1選取。
涂層的破損系數(shù) 表B.0.1
注：普通涂裝涂層指設(shè)計(jì)使用年限在20年以內(nèi)、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(jì)算方法應(yīng)符合下列規(guī)定。
C.0.1.1 陽極與被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)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(jì)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(shù)，取0.85～0.90。
C.0.1.2 板狀陽極接水電阻可按下列公式計(jì)算：
式中 Ra——陽極的接水電阻(Ω)；
ρ——海水電阻率(Ωcm)；
L’——陽極的當(dāng)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(jì)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(gè)犧牲陽極發(fā)生電流可按下式計(jì)算：
式中 Ia——單個(gè)犧牲陽極的發(fā)生電流(A)；
△V——驅(qū)動(dòng)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(hù)鋼結(jié)構(gòu)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(shù)量和使用
D.0.1 犧牲陽極的數(shù)量可按下式計(jì)算：
式中 N——陽極數(shù)量(個(gè))；
I——總保護(hù)電流(A)；
Ia——單個(gè)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(jì)算：
式中 t——犧牲陽極的使用年限(a)；
Wi——單個(gè)犧牲陽極的凈重(kg)；
μ——犧牲陽極的利用系數(shù)，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(hù)電流(A)，其值為(0.50～0.55)I；
I——總保護(hù)電流(A)。
附錄E 陽極屏蔽層的尺寸計(jì)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(jì)算
式中 r——陽極屏蔽層的半徑(m)；
ρ——介質(zhì)的電阻率(Ωm)；
Ia——陽極的額定輸出電流(A)；
E0——結(jié)構(gòu)物的保護(hù)電位(V)；
E——屏蔽層外延的涂層所能經(jīng)受的最負(fù)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(jì)算
式中 b0——陽極屏蔽層的寬度(m)；
L——陽極長度(m)；
Eo——結(jié)構(gòu)物的保護(hù)電位(V)；
E——屏蔽層外延的涂層所能經(jīng)受的最負(fù)電位(v)，按涂層耐陰極剝離電位參照表E.0.1取值；
ρ——介質(zhì)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(diǎn)換算表
附錄G 露點(diǎn)換算表
露點(diǎn)換算表 表G.0.1
附錄H 海港工程鋼結(jié)構(gòu)電位檢測方法
H.0.1 檢測鋼結(jié)構(gòu)的自然腐蝕電位或陰極保護(hù)電位，可作為評價(jià)該結(jié)構(gòu)所處環(huán)境腐蝕性的參數(shù)。
H.0.2 電位檢測儀器應(yīng)采用最小分辨率1mV、內(nèi)阻大于10MΩ的高內(nèi)阻數(shù)字萬用表和符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《船用參比電極技術(shù)條件》(GB／T 7387)有關(guān)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(yīng)按下述步驟進(jìn)行：
(1)將參比電極放入水中，并靠近待測鋼結(jié)構(gòu)的表面；
(2)用導(dǎo)線將參比電極、萬用表和所測鋼結(jié)構(gòu)形成回路，用萬用表讀取測試數(shù)據(jù)。
H.0.4 電位測量時(shí)參比電極應(yīng)放置到被測鋼結(jié)構(gòu)的表面附近，且不得與被測鋼結(jié)構(gòu)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(shí)區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度的用詞用語說明如下：
(1)表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：
正面詞采用“必須”；
反面詞采用“嚴(yán)禁”。
(2)表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：
正面詞采用“應(yīng)”；
反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
(3)表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)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(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時(shí)，寫法為“應(yīng)符合……的有關(guān)規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
