【正文】 1 海港工程鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 JTS15332020《海港工程鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》 總則 本規(guī)范適用于海港工程 （包括以潮汐為主的河口港口工程） 鋼結(jié)構(gòu) ，包括鋼樁、棧橋、浮鼓等鋼結(jié)構(gòu)（以下統(tǒng)稱鋼結(jié)構(gòu)） 的防腐蝕設(shè)計(jì)、施工、檢測和驗(yàn)收。 海港工程中油罐、埋地管道及海底管道的 防腐蝕 設(shè)計(jì)和施工可參考《鋼質(zhì)管道及儲罐防腐蝕工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 SYJ0007及《灘海石油工程防腐蝕技術(shù)規(guī)范》SY/T4091 的規(guī)定執(zhí)行。 海港工程 鋼結(jié)構(gòu)的 防腐蝕設(shè)計(jì)和施工的安全、勞動(dòng)保護(hù)及環(huán)境保護(hù)等， 除執(zhí)行 本規(guī)范的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 、規(guī)范 。 術(shù)語 金屬 腐蝕 corrosion 金屬與環(huán)境之間的物理 化學(xué)相互作用，其結(jié)果是使金屬的性能發(fā)生變化，并?？蓪?dǎo)致金屬、環(huán)境或由它們組成的功能受到損傷。 電化學(xué)腐蝕 electrochemical corrosion 至少包含一對電極反應(yīng)，且電子在外導(dǎo)體中傳導(dǎo)的腐蝕。 腐蝕速率 corrosion rate 單位時(shí)間內(nèi)金屬腐蝕效應(yīng)的數(shù)值 。 腐蝕裕量 corrosion allowance 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。 電偶腐蝕 galvanic corrosion 不同電極在同一電解質(zhì)中偶接而產(chǎn)生的電流所引起的腐蝕 。 雜散電流 straycurrent 2 在非指定回路上流動(dòng)的電流 。 雜散電流腐蝕 straycurrent corrosion 由雜散電流引起的腐蝕 。 腐蝕電流 corrosion current 參與電極反應(yīng)，直接造成腐蝕的電流強(qiáng)度 。 腐蝕電位 corrosion potential 金屬在給定腐蝕體系中的電極電位 。 注：不管是否有凈電流從研究金屬流入或流出，本術(shù)語均適用。 自然腐蝕電位 free corrosion potential 沒有凈電流從研究金屬表面流入或流出時(shí)的腐蝕電位。 保護(hù)電位范圍 protective potential range 適應(yīng)于特殊目的，使金屬達(dá)到合乎要求的耐蝕性所需的腐蝕電位值之區(qū)間。 保護(hù)電位 protective potential 為進(jìn)入保護(hù)范圍所必須達(dá)到的腐蝕電位臨界值。 保 護(hù)電流密度 protective current density 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。 陰極保護(hù) cathodic protection 通過降低腐蝕電位獲得防蝕效果的電化學(xué)保護(hù)。 犧牲陽極 sacrificial anode 依靠腐蝕速度的增加而使與之偶合的陰極獲得保護(hù)的電極。 犧牲陽極陰極保護(hù) sacrificial anode cathodic protection 由犧牲陽極提供保護(hù)電流的陰極保護(hù)。 外 加電流陰極保護(hù) impressd current cathodic protection 由外部電源提供保護(hù)電流所達(dá)到的陰極保護(hù)。 保護(hù)效率 degree of protection 通過防蝕措施使特定類型的腐蝕速率減少的百分?jǐn)?shù)。 過保護(hù) over protection 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。 參比電極 reference electrode 3 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)來測量其它電極的電位 。 陽極屏蔽層 anode shield 為使陽極的輸出電流分布到較遠(yuǎn)的陰極，使被保護(hù)結(jié)構(gòu)的電位較為均勻，而覆蓋在陽極周圍 陰極表面上 一定面積范圍內(nèi)的絕緣層。 接水電阻 water connection resistance 陰極保護(hù)系統(tǒng)中陽極在水中的界面電阻。 開路電位 open potential 犧牲陽極在電解質(zhì)溶液中的自然腐蝕電位。 工作電位 closed potential 在電解質(zhì)中犧牲陽極工作狀態(tài)下的電位。 驅(qū)動(dòng)電壓 driving voltage 犧牲陽極工作電位與被保護(hù)體電位的差值 。 犧牲陽極利用系數(shù) utilization coefficient for sacrificial anode 犧牲陽極使用到不足以提供給被保護(hù)結(jié)構(gòu)所必須的電流時(shí)，陽極消耗質(zhì)量與陽極質(zhì)量之比。 理論電容量 theoretical current capacity 根據(jù)法拉第定律計(jì)算的 單位 陽極消耗質(zhì)量所產(chǎn)生的電量。 實(shí)際電容量 practical current capacity 實(shí)際測得的陽極消耗單位質(zhì)量所產(chǎn) 生的電量。 表面預(yù)處理 surface preparation 為改善涂層與基體的結(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。 二次除銹 secondary surface preparation 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，再次除去銹層及其它污染物的工藝過程。 除銹等級 preparation grade 表面涂裝前鋼材表面銹層等附著物清除程度分級。 金屬噴涂 metal spraying 4 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)性涂層的工藝過程。 涂料 paint 一種含有顏料的液態(tài)或粉末狀材料。當(dāng)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。 涂層 coat 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。 涂裝 painting ,coating 涂料涂覆于基體表面，形成具有保護(hù)、裝飾或特定功能涂層的過程。 附著力 adhesion 干涂膜與其底材之間結(jié)合的牢固程度 。 耐侯性 weather resistance 涂膜在室外抵御日光、風(fēng)雨、霜露、冷熱、干濕等自然環(huán)境侵蝕的性能。 涂層 老化 coating aging 涂膜受到自然因素的作用而發(fā)生褪色、變色、龜裂、粉化、剝落等現(xiàn)象，從而使防銹性能逐漸消失的過程。 針孔 pinhole 在涂膜表面出現(xiàn)的一種凹陷透底的針尖狀細(xì)孔。 涂層缺陷 coating defect 由于表面處理不當(dāng)，涂料質(zhì)量或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、漏涂等 現(xiàn)象。 包覆 covering cladding 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。 包纏 wrapping 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。 5 基本規(guī)定 海港工程鋼結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)，保證鋼結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)的安全及正常使用功能。 防腐蝕設(shè)計(jì)、施工和檢測，應(yīng)符合國家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）的規(guī)定。 防腐蝕措施應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式、使用要求及施工 、維護(hù)管理?xiàng)l件等綜合考慮，做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 根據(jù)環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕程度，海港工程鋼結(jié)構(gòu)依據(jù)水域掩護(hù)條件和港工設(shè)計(jì)水位或天文潮位按表 。 海港工程鋼結(jié)構(gòu)的部位劃分 表 掩護(hù)條件 劃分類別 大氣區(qū) 浪濺區(qū) 水位變動(dòng)區(qū) 水下區(qū) 泥下區(qū) 有掩護(hù) 條件 按港工設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)高水位加 以上 大氣區(qū)下界至設(shè)計(jì)高水位減 之間 浪濺區(qū)下界至設(shè)計(jì)低水位減 之間 水位變動(dòng)區(qū)下界至 海 泥面 海泥面以下 無 掩 護(hù) 條 件 按港工設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)高 水位加 （η 0+）以上 大氣區(qū)下界至設(shè)計(jì)高水位減η 0 之間 浪濺區(qū)下界至設(shè)計(jì)低水位減 之間 水位變動(dòng)區(qū)下界至 海 泥面 海泥面以下 按天文潮位 最高天文潮位加 倍百年一遇有效波高H1/3以上 大氣區(qū)下界至最高天文潮汐減百年一遇有效波高 H1/3之間 浪濺區(qū)下界至最低天文潮位減 倍百年一遇有效波高H1/3之間 水位變動(dòng)區(qū)下界至 海 泥面 海泥面以下 注： ①η 0 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。 海港工程鋼結(jié)構(gòu)用的鋼材，宜采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需用較高強(qiáng)度的鋼材時(shí)，也可采用低合金結(jié)構(gòu)鋼。 6 當(dāng)大氣區(qū)采用耐侯鋼時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。 當(dāng)浪濺區(qū)以下部位的鋼結(jié)構(gòu)采用耐海水鋼時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，并采取相應(yīng)的防腐蝕措施。 位于水位變動(dòng)區(qū)以下的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量采用相同的鋼種。當(dāng)采用不同鋼種時(shí)，必須采取措施，消除電偶腐蝕的影響。 海 港工程 鋼結(jié)構(gòu) 防腐蝕 不宜 僅采用腐蝕裕量法。當(dāng)采用涂層或陰極保護(hù)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 尚應(yīng) 留 有適當(dāng)?shù)母g裕量，鋼結(jié)構(gòu)不同部位的 單面 腐蝕裕量可按式 ()計(jì)算： Δ δ =K[（ 1P） t1+(tt1)] () 式中 Δ δ — 鋼結(jié)構(gòu)單面腐蝕裕量（ mm）； K — 鋼結(jié)構(gòu)單面平均腐蝕速度（ mm/a），可參照第 條取值，必要時(shí)可現(xiàn)場實(shí)測確定； P — 采用涂層、金屬噴涂層或陰極保護(hù)等防腐措施的保護(hù)效率（ %），可參照第 取值； t1— 采用涂層、金屬噴涂層或陰極保護(hù)等防腐蝕措施的設(shè)計(jì)使用年限（ a）； t— 被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。 碳素鋼的單面腐蝕速度（ mm/a） 可 按 表 取值。 碳素鋼的單面腐蝕速度（ mm/a） 表 部位 平均腐蝕速度 大氣區(qū) 浪濺區(qū)（有掩護(hù)條件） 浪濺區(qū) （無掩護(hù)條件） 水位變動(dòng)區(qū)、水下區(qū) 泥下區(qū) 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當(dāng)采用低合金鋼、耐侯鋼或耐海水鋼種時(shí)，可參照表中數(shù)值取值，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。 7 ③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、流速大的環(huán)境，應(yīng)適當(dāng)增大其相應(yīng)部位的平均腐蝕速度。 ④鋼板樁岸側(cè)可參照泥下區(qū)取值。 當(dāng)采用涂層保護(hù)時(shí)，在涂層的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，其保護(hù)效率 P 可取 50%～95%；當(dāng)采用陰極保護(hù)時(shí)，其保護(hù)效率可按表 取值；當(dāng)采用涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)措施時(shí)，其保護(hù)效率在平均 水位 以下可取 85%～ 95%，平均 水位 以上可僅按涂層的保護(hù)效率取值。 陰極保護(hù)效率 表 部位 P(%) 平均 水 位以上 0≤ P＜ 40 平均水位至設(shè)計(jì)低水 位 40≤ P＜ 90 設(shè)計(jì)低水 位 以下 P≥ 90 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少 海港工程 鋼結(jié)構(gòu)在大氣區(qū)、浪濺區(qū)的表面積，并易于進(jìn)行防腐蝕施工。 應(yīng)盡量避免出現(xiàn)狹窄的間隙，在浪濺區(qū)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)小截面的 E型、 K型或 Y型交叉連接方式，盡量采用管型構(gòu)件。 焊接接頭要求連續(xù)焊接，不應(yīng)使用間斷焊接及點(diǎn)焊。如果采用搭接接頭，應(yīng)要求采用雙面連續(xù)焊接。浪濺區(qū)以下部位應(yīng)盡量避免使用螺栓連接和鉚接構(gòu)件。 對承受 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)，并將保護(hù)電位嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。 對于上部埋于混凝土樁帽、墩臺或 胸墻中的基礎(chǔ)鋼樁，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮鋼樁之間的電連接措施，并在澆注混凝土之前做好鋼樁之間的電連接。 預(yù)埋鋼構(gòu)件的埋設(shè)位置應(yīng)盡量避開腐蝕最嚴(yán)重的浪濺區(qū)部位。位于水位變動(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，位于浪濺區(qū)、大氣區(qū)的鋼構(gòu)件，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)積水或不利于防腐蝕的結(jié)構(gòu)斷面。不宜采用背對背放置的角鋼或槽鋼等結(jié)構(gòu)形式。 施工期間與主構(gòu)件相連接的臨時(shí)性鋼結(jié)構(gòu)，施工結(jié)束后應(yīng)予以拆出。 8 密閉的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)壁可不考慮腐蝕裕量。 防腐蝕設(shè)計(jì) 一般規(guī)定 設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)形式、外型尺寸和使用狀況等資料。當(dāng)環(huán)境條件不 滿足要求 時(shí)，應(yīng) 參考類似工程經(jīng)驗(yàn)或 進(jìn)行現(xiàn)場勘察。 進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)編制設(shè)計(jì)說明書，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)簡單明確。防腐蝕施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)包括施工圖和施工工藝，并規(guī)定施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)應(yīng)從結(jié)構(gòu)整體考慮，按結(jié)構(gòu)的不同部位，保護(hù)年限，施工、維護(hù)管理，安全要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等因素，選用相應(yīng)的防腐蝕措施。 大氣區(qū)的防腐蝕應(yīng)采用涂層或金屬噴涂層保護(hù)。對陸域結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜或厚度小于 1mm的薄壁鋼結(jié)構(gòu)，可 采用熱浸鍍鋅或電鍍鋅加涂料保護(hù)。 浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū)部位宜采用重防蝕涂層、金屬熱噴涂層加封閉涂層保護(hù)等保護(hù)措施。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證的基礎(chǔ)上，也可采用包覆有機(jī)復(fù)合層、樹脂砂漿，包覆復(fù)合耐蝕金屬層進(jìn)行保護(hù)。 水下區(qū)的防腐蝕應(yīng)采用陰極保護(hù)與涂層聯(lián)合防腐蝕措施，或單獨(dú)采用陰極保護(hù)。當(dāng)單獨(dú)采用陰極保護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮施工期間的防腐蝕措施。 泥下區(qū)的防腐蝕應(yīng)采用陰極保護(hù)。當(dāng)將犧牲陽極埋設(shè)于海泥中時(shí)，應(yīng)選