中华人民共和国行业标准
海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术规范
Technical Specification for Electrochemical Anticorrosion of Reinfocement concrete Structures Harbour and Marine Engineering
JTS 153-2-2012
主编单位：南京水利科学研究院
批准部门：中华人民共和国交通运输部
施行日期：2012年09月01日
关于发部《海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术规范》
（JTS 153-2-2012）的公告
2012年第26号
现发布《海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术规范》（以下简称《规范》）。本《规范》为强制性行业标准，编号为JTS 153-2-2012，自2012年9月1日起施行。
本《规范》第3.0.7条中的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。
本《规范》由交通运输部组织南京水利科学研究院等单位编制完成，由交通运输部水运局负责管理和解释，由人民交通出版社出版发行。
特此公告。
中华人民共和国交通运输部
二〇一二年七月十九日
制定说明
本规范是在总结我国近年来海港工程钢筋混凝土结构防腐蚀保护设计、施工、管理的实践经验基础上，通过深入调查研究，经广泛征求有关单位和专家的意见，并结合我国海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术的现状和海港工程建设发展的需要制定而成。本规范主要包括外加电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护、电化学脱盐、电沉积和质量控制与检验等技术内容。
本规范主编单位为南京水利科学研究院，参编单位为中交四航工程研究院有限公司、中交水运规划设计院有限公司、宁波港股份有限公司、浙江省交通规划设计研究院、浙江浙能中煤舟山煤电有限责任公司和国电浙江北仑第一发电有限公司。
随着我国海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术快速发展，新的防腐材料、设备和工艺不断涌现，为适应我国海港工程建设发展的需要，统一海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术要求，提高结构的耐久性，交通运输部水运局组织南京水利科学研究院等单位制定《海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术规范》。
本规范第3.0.7条的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。
本规范共分8章和4个附录，并附条文说明。本规范编写人分工如下：
1 总则：范卫国
2 术语：李森林 朱雅仙
3 基本规定：范卫国 李森林
4 外加电流阴极保护：朱雅仙 李森林 陈龙 应永良 蔡伟成
5 牺牲阳极阴极保护：朱雅仙 贾宁一 张一禾 方英豪 蔡伟成
6 电化学脱盐：李森林 范卫国 徐宁 黄卫明 蔡伟成
7 电沉积：范卫国 李森林 胡家顺 王鸣 杨虎
8 质量控制与检验：李森林 范卫国 朱雅仙 贾宁一 孔敏
附录A：范卫国 朱雅仙
附录B：李森林 范卫国 朱雅仙 贾宁一 陈龙 徐宁
附录C：李森林
附录D：范卫国
本规范于2011年8月3日通过部审，于2012年7月19日发布，自于2012年9月1日起实施。
本规范由交通运输部水运局负责管理和解释。请各单位在执行过程中，将发现的问题和意见及时函告交通运输部水运局（地址：北京市建国门内大街11号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码：100736）和本规范管理组（地址：江苏省南京市广州路223号，南京水利科学研究院，邮政编码：210029），以便修订时参考。
1 总 则
1.0.1 为统一海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀设计、施工、检验和维护的技术要求，提高钢筋混凝土结构的耐久性，制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于海港工程钢筋混凝土结构的阴极保护、电化学脱盐和电沉积等电化学防腐蚀的设计、施工、检验和维护。
1.0.3 海港工程钢筋混凝土结构的电化学防腐蚀设计、施工、检验和维护除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2 术 语
2.0.1 电化学防腐蚀 electrochemial anticorrosion
在钢筋混凝土构件表面或其附近设置阳极系统，对钢筋施加一定的阴极电流，以抑制钢筋腐蚀的技术措施。
2.0.2 外加电流阴极保护 impressed current cathodic protection
由直流电源设备通过辅助阳极提供阴极电流，使钢筋释放电子的阳极反应减缓或停止的电化学防腐蚀技术。
2.0.3 牺牲阳极阴极保护 sacrificial anode cathodic protection
由牺牲阳极提供阴极电流，使钢筋释放电子的阳极反应减缓或停止的电化学防腐蚀技术。
2.0.4 电化学脱盐 electrochemical desalination
短期内施加阴极电流，通过电迁移作用降低混凝土中氯离子含量的电化学防腐蚀技术。
2.0.5 电沉积 electrodeposition technique
通过短期内施加阴极电流产生难溶性无机物，堵塞混凝土表层裂缝以阻止腐蚀介质继续侵入的电化学防腐蚀技术。
2.0.6 阳极系统 anode system
实施电化学防腐蚀技术时，设置于混凝土表面或附近，给钢筋提供阴极电流的各材料组成的统称。
2.0.7 辅助阳极 auxiliary anode
使阴极电流流向电解质的电极。
2.0.8 牺牲阳极 sacrificial anode
依靠自身腐蚀使与之耦合的阴极获得保护的金属或合金材料。
2.0.9 IR降 IR drop
电流流经电解质时，由电解质电阻所造成的电压降。
2.0.10 瞬时断电电位 instant-off potential
为消除IR降引起的测量误差，在停止通电瞬时测得的电位。
2.0.11 极化电位衰减值 polarization potential decay value
钢筋的瞬时断电电位值与断电一段时间后电位值之差。
2.0.12 极化 polarization
电流流经钢筋与混凝土界面时，钢筋电位发生变化的现象。
2.0.13 氢脆 hydrogen embrittlement
氢原子渗入钢筋使其韧性或延性下降的现象。
2.0.14 析氢电位 hydrogen evolution potential
在电化学防腐蚀保护过程中，钢筋上产生氢气析出时的电位。
3 基本规定
3.0.1 海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术措施的选择，应根据结构物现状、腐蚀机理、目标使用年限，技术措施的施工条件、维护管理的技术要求、经济性以及对周边环境影响等因素综合论证确定。
3.0.2 电化学防腐蚀应进行专项设计，并应符合下列规定。
3.0.2.1 设计前应进行调查和检测，主要包括下列内容：
（1）潮汐、温度、湿度、海水中氯离子含量、pH值、水污染情况及建筑物周边其他侵蚀介质等；
（2）混凝土结构型式、构件所处腐蚀环境、外型尺寸、配筋情况、保护层厚度及钢筋电连接性等；
（3）混凝土的破损状况、碳化深度、氯离子含量及分布、电阻率及钢筋自然腐蚀电位等。
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3.0.2.2 设计书应包括下列内容：
（1）设计计算书；
（2）保护系统平面布置及安装详图；
（3）材料和设备性能要求及数量；
（4）安装、调试、试运行、运行管理及维护细则。
3.0.3 实施电化学防腐蚀保护时，混凝土结构表面应进行预处理，破损区域应进行必要的凿除修复，修补材料性能应符合下列规定：
（1）抗压强度等级不低于原混凝土设计强度等级；
（2）粘结强度不小于原混凝土的抗拉强度标准值；
（3）电阻率为原混凝土电阻率的50％～200％。
3.0.4 钢筋混凝土结构应根据构件类型、所处腐蚀环境和选用阳极的种类，划分为若干独立的保护单元。每个单元内的阳极系统应为本单元内的钢筋提供均匀的保护电流。
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3.0.5 保护单元内钢筋之间、钢筋与金属预埋件之间的电阻均应小于1. 0Ω。
3.0.6 静电喷涂环氧涂层钢筋拼装的构件，不应采用电化学防腐蚀技术。含有碱活性骨料或无金属护套的预应力高强钢筋的结构采用电化学防腐蚀技术时，应进行专项论证。
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3.0.7 在易燃、易爆气体环境中，电化学防腐蚀系统应满足防爆要求，各接线点应置于密闭的接线箱中。
3.0.8 混凝土结构所处腐蚀环境的划分，应符合现行行业标准《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ 275)的有关规定。
3.0.9 施工单位应配合维护单位或监理单位按本规范的有关规定对电化学防腐蚀施工质量进行控制与检验，验收时应提交下列资料：
（1）设计文件及设计变更文件；
（2）各种材料和设备出厂检验合格证、现场检验文件；
（3）施工检查检测记录和调试记录；
（4）施工记录；
（5）施工图、竣工图和施工总结；
（6）维护管理原则要求。
4 外加电流阴极保护
4.1 一般规定
4.1.1 外加电流阴极保护可用于钢筋混凝土结构水位变动区及以上部位。
4.1.2 采用外加电流阴极保护的新建混凝土结构，在浇筑混凝土时，应保证钢筋的电连接性和埋设的参比电极及其他各种探头、电缆、接头完好。
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4.1.3 直流电源输出电压大于24V时，应采用预警保护措施。
4.1.4 初始保护电流密度宜采用经验数据或进行现场试验确定，亦可按附录A选取。
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4.1.5 保护单元面积可取50～200㎡。每个单元的保护电流可按下式计算：
(4. 1. 5)
式中 I——每个保护单元的保护电流(A)；
k——安全系数，取1. 2～1. 5；
i——保护电流密度(A/㎡)；
S——表层钢筋的表面积(㎡)。
4.1.6 相对于Ag/AgCl/0. 5mo1/L KCl 参比电极，每个保护单元内保护电位应满足下列要求之一：
(1)去除IR降后的保护电位范围：普通钢筋为－720～－1100mV；预应力钢筋为－720～－900mV；
(2)极化电位衰减值不小于100mV。
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4.2 系统设计
4.2.1 外加电流阴极保护系统应包括阳极系统、直流电源、监控系统和电缆等。
4.2.2 阳极系统应根据构件型式、保护年限、保护单元的划分、保护电流的分布、辅助阳极的性能和适用性等进行设计，并符合下列规定。
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4.2.2.1 辅助阳极应满足设计保护寿命期内承载发射电流的能力。
4.2.2.2 阳极系统应具有抗酸化能力且与混凝土粘结良好。
4.2.2.3 阳极系统宜按表4.2.2选用，也可选用经实践验证的新型阳极系统。
4.2.3 直流电源的性能、数量和布置应符合下列规定。
4.2.3.1 直流电源应具有稳定、可靠、维护简单、抗过载、防雷、抗干扰、抗盐雾、故障保护等特点，并满足下列要求：
（1）长期不间断供电；
（2）输出电压不超过50V，波纹量不超过100mVrms，频率不低于100Hz；
（3）从零到满量程输出连续可调；
（4）电源的正极与负极不可逆转，并标识明确；
（5）设置瞬时断电断路器；
（6）设置数据传输接口。
外加电流阴极保护阳极系统 表4.2.2
4.2.3.2 直流电源的外壳应采用防干扰的金属外壳，并进行必要的防腐处理。
4.2.3.3 直流电源的布置应根据直流电源的数量、保护单元的划分、结构型式、使用条件、维护管理和经济等因素确定。
4.2.3.4 直流电源的总功率可按下列公式计算：
(4.2.3-1)
(4.2.3-2)
式中 Pj——单台直流电源的功率(W)；
Ii——保护单元所需电流量(A)；
Ri——保护单元回路电阻(Ω)；
η——直流电源的效率，可取0.7；
P——直流电源的总功率(W)。
4.2.4 监控系统宜包括参比电极、监控设备、测量端子和其他装置等，其能和参数应符合下列规定。
4.2.4.1 保护电位和极化电位衰减值，可采用便携式参比电极或埋入式参比电极测量；不超过24h的极化电位衰减值也可由石墨、活性钛或锌制作的电位衰减值测量探头测量。
4.2.4.2 埋入式参比电极可选用Ag/AgCl/0. 5mo1/L KCl电极或Mn/MnO2/0. 5mol/LNaOH电极，便携式参比电极可选用Ag/AgCl/0.5mol/L KCl电极，并满足下列要求：
（1）极化小、不易损坏和适用环境介质；
（2）埋入式参比电极的寿命大于15a。
4.2.4.3 每个阴极保护单元应在保护电位最正的位置和最负的位置布置不少于两个埋入式参比电极。便携式参比电极测点的选取，应反映出整个结构物的保护状况。
4.2.4.4 监控设备应适应所处环境，并满足下列要求：
（1）具有稳定、可靠、维护简单、抗干扰、抗盐雾、故障保护等特点；
（2）具有测量并显示电位、电流等参数以及调节保护电位或电流的基本功能；
（3）电位测量的分辨率达到1mV，精度不低于测量值的±0. 1％，输入阻抗不小于10MΩ；
（4）电流测量的分辨率达到1μA，精度不低于测量值的±0. 5％。
4.2.4.5 有条件时，监控设备应具有远程遥测、遥控和分析评估的功能。
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4.2.5 电源电缆、阳极电缆、阴极电缆、参比电极电缆和电位测量电缆等应符合下列规定。
4.2.5.1 不同电缆应使用颜色或者其他标记区分，电缆护套应具有良好的绝缘、抗老化、耐碱和耐海洋环境腐蚀等性能。
4.2.5.2 电缆用量应根据电缆的类型、保护单元的具体情况、电缆的铺设位置及走向等计算确定。
4.2.5.3 电缆宜采用铜芯电缆。电缆截面面积应根据125％最大设计电流时允许的温度和压降等因素确定，且单芯电缆的截面积不小于2. 5mm2。
4.2.5.4 参比电极电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层应接地，且不应靠近动力电缆。
4.2.5.5 电位测量电缆严禁与阴极电缆兼用。
4.2.5.6 钢筋、辅助阳极、参比电极和电缆的接头以及电缆之间的接头均应进行绝缘密封防水处理。
4.2.5.7 每个保护单元至少应布设2根阳极电缆，2根阴极电缆和1根电位测量电缆。
4.2.5.8 所有电缆均应符合《额定电压1kV（Um=1. 2kV）到35kV（Um=40. 5kV）挤包绝缘电力电缆及附件》（GB/T 12706）标准的有关规定。
▼ 展开条文说明
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