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1、海港工程钢结构防腐蚀技术规范JTS153-3-2007海港工程钢结构防腐蚀技术规范1、总则1.0.1 本规范适用于海港工程（包括以潮汐为主的河口港口工程）钢结构，包括钢桩、栈桥、浮鼓等钢结构（以下统称钢结构）的防腐蚀设计、施工、检测和验收。1.0.2 海港工程中油罐、埋地管道及海底管道的防腐蚀设计和施工可参考钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范SYJ0007 及滩海石油工程防腐蚀技术规范SY/T4091 的规定执行。1.0.3 海港工程钢结构的防腐蚀设计和施工的安全、劳动保护及环境保护等，除执行本规范的规定外，还应符合国家现行的有关标准、规范。2、术语2.0.1 金属腐蚀 corrosion金属与
2、环境之间的物理-化学相互作用，其结果是使金属的性能发生变化，并常可导致金属、环境或由它们组成的功能受到损伤。2.0.2 电化学腐蚀 electrochemical corrosion至少包含一对电极反应，且电子在外导体中传导的腐蚀。2.0.3 腐蚀速率 corrosion rate单位时间内金属腐蚀效应的数值。2.0.4 腐蚀裕量 corrosion allowance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 galvanic corrosion不同电极在同一电解质中偶接而产生的电流所引起的腐蚀。2.0.6 杂散电流 stray-current在非指
3、定回路上流动的电流。2.0.7 杂散电流腐蚀 stray-current corrosion由杂散电流引起的腐蚀。2.0.8 腐蚀电流 corrosion current 参与电极反应，直接造成腐蚀的电流强度。2.0.9 腐蚀电位 corrosion potential金属在给定腐蚀体系中的电极电位。注：不管是否有净电流从研究金属流入或流出，本术语均适用。2.0.10 自然腐蚀电位 free corrosion potential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 protective potential range适应于特殊目的，使金属达到合乎要求的耐
4、蚀性所需的腐蚀电位值之区间。2.0.12 保护电位 protective potential 为进入保护范围所必须达到的腐蚀电位临界值。2.0.13 保护电流密度 protective current density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 cathodic protection通过降低腐蚀电位获得防蚀效果的电化学保护。2.0.15 牺牲阳极 sacrificial anode依靠腐蚀速度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 sacrificial anode cathodic protection由牺牲
5、阳极提供保护电流的阴极保护。2.0.17 外加电流阴极保护 impressd current cathodic protection由外部电源提供保护电流所达到的阴极保护。2.0.18 保护效率 degree of protection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 over protection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 reference electrode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它电极的电位。2.0.21 阳极屏蔽层 anode shield为使阳极的输出电流分布到较远的阴极，
6、使被保护结构的电位较为均匀，而覆盖在阳极周围阴极表面上一定面积范围内的绝缘层。2.0.22 接水电阻 water connection resistance阴极保护系统中阳极在水中的界面电阻。2.0.23 开路电位 open potential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 closed potential在电解质中牺牲阳极工作状态下的电位。2.0.25 驱动电压 driving voltage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 utilization coefficient for sacrificial anode牺牲阳极使用
7、到不足以提供给被保护结构所必须的电流时，阳极消耗质量与阳极质量之比。 2.0.27 理论电容量 theoretical current capacity根据法拉第定律计算的单位阳极消耗质量所产生的电量。2.0.28 实际电容量 practical current capacity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 surface preparation为改善涂层与基体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 secondary surface preparation对已经一次除锈并有保养底漆或
8、磷化保护膜的钢材表面，再次除去锈层及其它污染物的工艺过程。2.0.31 除锈等级 preparation grade表面涂装前钢材表面锈层等附着物清除程度分级。2.0.32 金属喷涂 metal spraying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，从而形成保护性涂层的工艺过程。2.0.33 涂料 paint 一种含有颜料的液态或粉末状材料。当其施于底材时，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 coat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 painting ,coating 涂料涂覆于基体表面，形成具有保护
9、、装饰或特定功能涂层的过程。2.0.36 附着力 adhesion干涂膜与其底材之间结合的牢固程度。2.0.37 耐侯性 weather resistance涂膜在室外抵御日光、风雨、霜露、冷热、干湿等自然环境侵蚀的性能。2.0.38 涂层老化 coating aging 涂膜受到自然因素的作用而发生褪色、变色、龟裂、粉化、剥落等现象，从而使防锈性能逐渐消失的过程。2.0.39 针孔 pinhole在涂膜表面出现的一种凹陷透底的针尖状细孔。2.0.40 涂层缺陷 coating defect由于表面处理不当，涂料质量或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、漏涂等现象。2.
10、0.41 包覆 covering cladding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 wrapping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3.1 海港工程钢结构必须进行防腐蚀设计，保证钢结构在使用年限内的安全及正常使用功能。3.2 防腐蚀设计、施工和检测，应符合国家有关法规、标准（规范）的规定。3.3 防腐蚀措施应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求及施工、维护管理条件等综合考虑，做到技术先进、安全可靠、经济合理。3.4 根据环境对钢结构的腐蚀程度，海港工程钢结构依据水域掩护条
11、件和港工设计水位或天文潮位按表 3.4 的规定划分。海港工程钢结构的部位划分 表 3.4掩护条件划分类别 大气区 浪溅区 水位变动区 水下区 泥下区有掩护条件按港工设计水位设计高水位加1.5m 以上大气区下界至设计高水位减1.0m 之间浪溅区下界至设计低水位减1.0m 之间水位变动区下界至海泥面海泥面以下按港工设计水位设计高水位加（ 0+1.0m）以上大气区下界至设计高水位减 0 之间浪溅区下界至设计低水位减1.0m 之间水位变动区下界至海泥面海泥面以下无掩护条件按天文潮位最高天文潮位加 0.7 倍百年一遇有效波高H1/3以上大气区下界至最高天文潮汐减百年一遇有效波高 H1/3之间浪溅区下界至
12、最低天文潮位减 0.2 倍百年一遇有效波高H1/3之间水位变动区下界至海泥面海泥面以下注： 0 值为设计高水位时的重现期 50 年，H 1%（波列累积频率为 1%的波高）波峰面高度 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。3.5 海港工程钢结构用的钢材，宜采用普通碳素结构钢，当结构设计需用较高强度的钢材时，也可采用低合金结构钢。3.6 当大气区采用耐侯钢时，应进行技术经济论证。3.7 当浪溅区以下部位的钢结构采用耐海水钢时，应进行技术经济论证，并采取相应的防腐蚀措施。3.8 位于水位变动区以下的钢结构，应尽量采用相同的钢种。当采用不同钢种
13、时，必须采取措施，消除电偶腐蚀的影响。3.9 海港工程钢结构防腐蚀不宜仅采用腐蚀裕量法。当采用涂层或阴极保护时，结构设计尚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式(3.9)计算： =K（ 1-P） t1+(t-t1) (3.9)式中 钢结构单面腐蚀裕量（mm）；K 钢结构单面平均腐蚀速度（mm/a），可参照第 3.10 条取值，必要时可现场实测确定；P 采用涂层、金属喷涂层或阴极保护等防腐措施的保护效率（%），可参照第 3.11 取值；t1 采用涂层、金属喷涂层或阴极保护等防腐蚀措施的设计使用年限（a）；t 被保护钢结构的设计使用年限。3.10 碳素钢的单面腐蚀速度（mm/a）
14、可按表 3.10 取值。碳素钢的单面腐蚀速度（mm/a） 表 3.10部位 平均腐蚀速度大气区 0.05-0.1浪溅区（有掩护条件） 0.2-0.3浪溅区（无掩护条件） 0.4-0.5水位变动区、水下区 0.12泥下区 0.05注：表中平均腐蚀速度适用于 pH=410 的环境条件，对有严重污染的环境，应适当增大。当采用低合金钢、耐侯钢或耐海水钢种时，可参照表中数值取值，也可按类似环境中的实测结果进行适当调整。 对水质含盐量层次分明的河口区或年平均气温高、波浪、流速大的环境，应适当增大其相应部位的平均腐蚀速度。钢板桩岸侧可参照泥下区取值。3.11 当采用涂层保护时，在涂层的设计使用年限内，其保护
15、效率 P 可取50%95%；当采用阴极保护时，其保护效率可按表 3.11 取值；当采用涂层与阴极保护联合保护措施时，其保护效率在平均水位以下可取 85%95%，平均水位以上可仅按涂层的保护效率取值。阴极保护效率 表 3.11部位 P(%)平均水位以上 0 P40平均水位至设计低水位 40 P90设计低水位以下 P903.12 结构设计应尽量减少海港工程钢结构在大气区、浪溅区的表面积，并易于进行防腐蚀施工。3.13 应尽量避免出现狭窄的间隙，在浪溅区应尽量避免出现小截面的 E 型、K型或 Y 型交叉连接方式，尽量采用管型构件。3.14 焊接接头要求连续焊接，不应使用间断焊接及点焊。如果采用搭接接
16、头，应要求采用双面连续焊接。浪溅区以下部位应尽量避免使用螺栓连接和铆接构件。3.15 对承受交变应力的水下区钢结构，必须进行阴极保护，并将保护电位严格控制在规定范围之内。3.16 对于上部埋于混凝土桩帽、墩台或胸墙中的基础钢桩，在结构设计时应考虑钢桩之间的电连接措施，并在浇注混凝土之前做好钢桩之间的电连接。3.17 预埋钢构件的埋设位置应尽量避开腐蚀最严重的浪溅区部位。位于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，位于浪溅区、大气区的钢构件，应尽量避免出现积水或不利于防腐蚀的结构断面。不宜采用背对背放置的角钢或槽钢等结构形式。3.18 施工期间与主构件相连接的临时性钢结构，施工结束后应予以拆出。3.19 密闭的钢结构内壁可不考虑腐蚀裕量。4、防腐蚀设计4.1 一般
