DL／T 5394-2021  电力工程地下金属构筑物防腐技术导则

涂覆在金属构筑物及其附件表面上，使其与腐蚀环境实现物 理隔离的防腐材料层，

防腐层上的物理不连续点

稀土标准cathodicprotection

通过降低腐蚀电位，使被保护体腐蚀速率显著减小而实现电 化学保护的一种方法。

sacrificial anode

与被保护体耦接而形成电化学电池，并在其中呈低电位的阳 极，通过阳极溶解释放负电流以对被保护体阴极保护的金属组元，

2.1.9牺牲阳极阴极保护

通过与作为牺牲阳极的金属组元耦接而对被保护体提供负电 流，以实现阴极保护的一种电化学保护方法，

通过外部电源向被保护体系提供负电流，以实现阴极保护的 种电化学保护方法

impressed currentanode

在强制电流阴极保护系统中与外部电源正极相连，并在阴极 保护电回路中起导电作用，构成完整电流回路的电极

referenceelectrode

具有稳定可再现电位的电极，在测量被保护体电位或其他电 极电位值时用于组成测量电池的电化学半电池，作为电极电位测 量的参考基准。

2. 1. 13 极化

polarization

由于金属和电解质之间有净电流流动而导致的电极电位偏移 现象。

2.1.14阴极极化电位

在阴极极化条件下金属/电解质界面的电位，等于自腐蚀电位 与实际极度化电位值的和

degree of cathodic protection

通过阴极保护措施实现的金属腐蚀损伤减小程度的相对百分

由杂散电流作用引起的金属电解

2. 1. 18 干扰

stray current

interference

interference

由于杂散电流作用或感应电流作用等对被保护体系产生的有

2.1.19排流保护 electrical drainageprotection

用电学的或物理的方法把进入被保护体的杂散电流导出或 止杂散电流进入管道，以防止杂散电流腐蚀的保护方法。

2.1.20阴极保护电位

为达到阴极保护目的，在阴极保护电流作用下，使被保护体 位从自腐蚀电位负移至某个阴极极化的电位值。

2.1.21地下金属构筑物

本标准现阶段专指发电广、核电广常 变电站的埋地钢质管道和接地网设施。 2.2缩略语 下列缩略语适用于本标准。 CSE 铜/饱和硫酸铜参比电极 SCC 应力腐蚀开裂 SCE 饱和KCl甘汞电极 SRB 硫酸盐还原菌 VOC 挥发性有机化合物

3.0.1电力工程地下金属构筑物应根据其重要性、环境腐蚀条 件、设计使用年限、施工条件、检修维护条件和经济性等因素，进行 地下金属构筑物防腐设计。

3.0.2设计前应掌握被保护地下金属构筑物所处环境条件、结构

型式、外形尺寸和使用状况等资料。应取得工程厂址的土壤pH、 氧化还原电位、土壤电阻率、质量损失、土壤含盐量等指标的土壤 腐蚀性测试资料及其评价。

3.0.3防腐蚀设计应遵循下列原则

1 应合理确定防腐蚀设计年限； 2 应考虑安全可靠、经济合理和环保节能的要求； 3除采取防腐蚀措施外，尚应使结构的构造便于制作、运输 安装、维护，并使结构受力简单明确，减少应力集中，避免应力 腐蚀。

材质、使用要求、施工条件和维修管理条件等因素，因地制宜，除了 可采用本体防腐性能更优的金属材质、防腐蚀涂层、防腐蚀涂层加 阴极保护措施外，也可采用热浸锌、铜覆钢、喷塑、挤压聚乙烯包敷 层、包覆类材料、粉末喷涂、内衬胶、内衬塑等防腐蚀设计方案

材质、使用要求、施工条件和维修管理条件等因素，因地制宜，除了 可采用本体防腐性能更优的金属材质、防腐蚀涂层、防腐蚀涂层加 阴极保护措施外，也可采用热浸锌、铜覆钢、喷塑、挤压聚乙烯包敷 层、包覆类材料、粉末喷涂、内衬胶、内衬塑等防腐蚀设计方案。 3.0.5地下金属构筑物表面原始锈蚀等级和金属除锈等级标准 应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的 目视评定》GB/T8923的规定。喷砂或抛丸用的磨料等表面处理 材料应符合防腐蚀产品对表面清洁度和粗糙度的规定，并符合环 保规定。

3.0.5地下金属构筑物表面原始锈蚀等级和金属除锈等级标准

应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的 目视评定》GB/T8923的规定。喷砂或抛丸用的磨料等表面处理 材料应符合防腐蚀产品对表面清洁度和粗糙度的规定，并符合环 保规定。

条件、防腐蚀设计年限、施工和维修条件等要求设计。 3.0.7．水、土壤对埋地钢质管道及接地网腐蚀的防护，应符合现 行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046的规定 3.0.8电力工程地下金属构筑物防腐措施的确定可参比类似环 音下管道与接地网防腐蚀 程实施、运行和检测的结果

4.0.1土壤对埋地钢质管道及接地网的腐蚀性评价，应符合表 4. 0. 1 的规定

表4.0.1土壤对埋地钢质管道及接地网的腐蚀性评价

注：土壤对地下金属构筑物的腐蚀性评价，取各指标中腐蚀等级最高者。 4.0.2水对埋地钢质管道及接地网的腐蚀性评价，应符合表 4. 0. 2的规定。

注：土壤对地下金属构筑物的腐蚀性评价，取各指标中腐蚀等级最高者。 4.0.2水对埋地钢质管道及接地网的腐蚀性评价，应符合表 4.0.2的规定。

0.2水对埋地钢质管道及接地网腐蚀

注：1表中系指氧能自由溶入的水和地下水，输送介质仅包括淡水和再生水。 2如水的沉淀物中有铁质褐色絮状物沉淀、悬浮物中有褐色生物膜、绿色丛 块，或有硫化氢臭，应做铁细菌、硫酸盐还原细菌的检查，查明有无细菌 腐蚀。

4.0.3当输送介质为再生水时，水质基本控制项目及指标限值应

符合现行国家标准《城市污水再生利用工业用水水质标准》GB T19923的规定。 4.0.4当输送介质为淡水时，水质分析资料应符合现行国家标准 《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T50050的规定，按最差时 期的水质对地下金属构筑物进行腐蚀性评价。 4.0.5当输送介质为海水时，水质分析资料应符合现行国家标准 （海水循环冷却水处理设计规范》GB/T23248的规定。 4.0.6直流王扰应符合下列规定

1理地钢质管道及接地网受到的直流干扰程度判定，应采用 管地电位正向偏移指标或地电位梯度指标； 2当理地钢质管道及接地网任意点管地电位较自然电位正向 偏移大于20mV，或埋地钢质管道及接地网附近土壤的地电位梯度大 于0.5mV/m时，可确认埋地钢质管道及接地网受到直流干扰；一般采 用土壤表面的电位梯度来评价干扰程度，具体指标见表4.0.6

表4.0.6直流干扰程度评价指标

3当理地钢质管道及接地网任意点管地电位较自然电位正 向偏移大于100mV，或埋地钢质管道及接地网附近土壤的地电位 梯度大于2.5mV/m时，应采取直流排流保护或其他防护措施。 4.0.7交流电对埋地钢质管道及接地网干扰的腐蚀程度，可采用 表4.0.7所列的理地钢质管道及接地网交流电干扰指标进行判定。

表4.0.7埋地钢质管道及接地网交流电干扰判定指标

5.1.1埋地钢质管道阴极保护可采用牺性阳极法、强制电流法或

5.1.1埋地钢质管道阴极保护可采用牺牲阳极法、强制电流法 两种方法的结合，设计时应视工程规模、土壤环境、管道防腐层 量等因素，经济合理地选用

5.1.2·阴极保护设计时，应考虑高温、防腐层剥离、隔热保温层

5.1.2·阴极保护设计时，应考虑高温、防腐层剥离、隔热保温层 屏蔽、细菌侵蚀及电解质的异常污染等特殊条件下阴极保护的 效性。

5.1.3运行中的管道道加阴极保护时，应根据防腐层绝缘电阻进

5.1.3运行中的管道道加阴极保护时，应根据防腐层绝缘电阻 行阴极保护设计。

5.1.4对已实施阴极保护且运行中的管道进行接线、切线作业 时，应对新接入的管道实施阴极保护。

时，应对新接入的管道实施阴极保护

5.2.1埋地钢质管道的无IR降阴极保护电位EiRfree、限制临界 位、100mV阴极电位负向偏移准则、交流干扰下的阴极保护准则 直流干扰下的阴极保护准则应符合现行国家标准《埋地钢质管 阴极保护技术规范》GB/T21448的规定

5.2.2埋地管道阴极保护电位应符合下列规定

1阴极保护电位宜满足表5.2.2的规定。在管道寿命期内， 应考虑管道周围介质电阻率变化对阴极保护电位的影响； 2在阴极保护极化形成或衰减时，测得被保护管道表面阴极 极化值不应小于100mV； 3沙漠地区及土壤电阻率天于5002·m的于燥土壤，管道阴 极保护电位应达到无IR降时为一750mV或相对于CSE时更负。

表5.2.2金属材料在土壤、水中的自然电位、最小保护电位

注：1所有电位相对于铜/饱和硫酸铜参比电极CSE，下同。 2对于高强度非合金钢，临界限制电位值应有文件证明 3温度为40℃～60℃时，最小保护电位值可在40℃时

注：1所有电位相对于铜/饱和硫酸铜参比电极CSE，下同。 2对于高强度非合金钢，临界限制电位值应有文件证明或通过实验确定。 3温度为40℃～60℃时，最小保护电位值可在40℃时的电位值如一0.65V， 一0.75V，一0.85V或一0.95V与60℃时的电位值一0.95V之间通过线性 插值法确定。

埋地钢或铸铁管道保护电流密度可按表.5.3.1取用，必要

5.3.1埋地钢或铸铁管道保护电流密度可按表.5.3.1取用，

时可通过现场试验确定。滨海电广理地钢或铸铁管道保护电流密 度按现行国家标准《滨海电厂海水冷却水系统牺牲阳极阴极保护》 GB/T16166、《滨海设施外加电流阴极保护系统通用要求》GB/T 17005的规定取用。核电站海水循环系统防腐蚀保护电流密度按 现行国家标准《核电站海水循环系统防腐蚀作业技术规范》GB/T 31404的规定取用。

表5.3.1钢或铸铁管道的保护电流密度

5.4电连续性技术要求

5.4.1埋地钢质管道各部件之间应实现电连接，采用紧固件连接 的埋地钢质管道应符合现行国家标准《核电站海水循环系统防腐 蚀作业技术规范》GB/T31404的规定。 5.4.2非焊接连接的管道及管道设施应采用跨接电缆或其他有

5.4.2非焊接连接的管道及管道设施应采用跨接电缆或

5.4.3穿跨越管道安装绝缘装置的部位应采用跨接电缆实现电 连接。

5.4.3穿跨越管道安装绝缘装置的部位应采用跨接电级

5.5电绝缘装置技术要求

5.5.1阴极保护的管道应与非阴极保护的管道、钢质套管采取绝 缘措施。

5.5.2管道穿越建筑物墙壁时，管道与混凝土中的钢筋应采取绝

5.5.3电绝缘装置的设计应符合下列规定：

1阴极保护使用的电绝缘装置宜采用绝 绝缘垫块等； 2下列部位应安装绝缘接头或绝缘法兰： 1)保护与非保护管道的分界处； 2）杂散电流干扰区的管道两端。 3绝缘法兰或绝缘接头应根据管道的温度、压力、绝缘性能 的要求设计； 4管道与金属套管间应保证电绝缘，且端口部位必须密封； 不得渗漏水，

5.6牺性阳极阴极保护系统

5.6.1 选用牺牲阳极时，应确定下列条件： 1 无合适的可利用电源； 2 电器设备难以维护保养的情形； 3 临时性保护； 4 强制电流系统保护的补充； 5 永冻土层内管道周围土壤融化带； 6 存在阴极保护屏蔽的地方。 5.6.2 埋地管道牺牲阳极材料应符合下列规定：

5.6.3牺性阳极阴极保护系统的设计应符合下列规定

1牺牲阳极系统的设计应满足如下要求： 1)阳极材料应能持续提供管道所需的保护电流； 2）阳极总质量应满足阴极保护系统设计寿命要求； 3）阳极总质量计算应考虑阳极利用系数，阳极利用系数： 般取0.8; 4)应分析阳极及其填料对环境的不利影响。 2牲阳极与牺性阳极填包料的选用、牺牲阳极与管道的连 接以及牺牲阳极布置应符合现行国家标准《埋地钢质管道阴极保 护技术规范》GB/T21448的规定。 3栖牲阳极系统的设计计算应符合现行国家标准《理地钢质 管道阴极保护技术规范》GB/T21448附录A的规定

5.7强制电流阴极保护系统

5.7.1强制电流阴极保护系统由电源设备、辅助阳极地房

5.7.1强制电流阴极保护系统由电源设备、辅助阳极地床组成。 电源设备与辅助阳极地床的一般要求与主要性能要求应符合现行

国家标准《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448的 规定。

5.7.2埋地管道强制电流阴极保护系统的设计计算应符合现行 国家标准《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448附录A 的规定。

5.7.2埋地管道强制电流阴极保护系统的设计计算应符合现行

5.8测试桩和参比电极

5.8.1为了检测阴极保护参数，应在全厂有代表性的区域设置参 比电极和测试桩，测试桩的标志应醒目。 5.8.2测试桩的埋设应牢固稳定。测试桩可用不锈钢、玻璃钢、 混凝土制作

5.8.2测试桩的埋设应牢固稳定。测试桩可用不锈钢、玻璃钢、 混凝土制作。 5.8.3采用埋地型参比电极。在牺牲阳极保护系统中，参比电极 可检测接地网的保护电位、牺性阳极的开路电位、工作电位；在强 制电流阴极保护系统中，参比电极可检测被保护系统的保护电位 并为恒电位仪提供控制信号。

可检测接地网的保护电位、牺牲阳极的开路电位、工作电位；在强 制电流阴极保护系统中，参比电极可检测被保护系统的保护电位 并为恒电位仪提供控制信号。

5.8.4根据工程需要，可选用铜/饱和硫酸铜参比电极、锌参

极。参比电极的结构和性能应符合现行行业标准《埋地钢质管道 强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036的规定，

6.1.1新建理地钢质管道及构件应根据其设计使用寿命、使用环 境和经济性等因素进行防腐蚀设计。 6.1.2埋地钢质管道外表面、内表面的腐蚀防护应采用防腐层或 防腐层加阴极保护联合防腐方式，并应符合下列规定： 1新建埋地钢质管道区域内的土壤电阻率小于20α·m或 经环境腐蚀评价腐蚀等级为强腐蚀等级时，埋地钢管外表面的腐 蚀防护宜采用防腐涂层加阴极保护联合防腐方式； 2在海水中或埋设在海床中的钢质管道外壁腐蚀防护应采 用防腐涂层加阴极保护联合防腐方式； 3当输送介质为海水时，埋地钢管内表面腐蚀防护应采用防 腐涂层加阴极保护联合防腐方式。 6.1.3土壤对埋地钢质管道及构件外表面腐蚀程度分类应符合 下列规定： 1土壤腐蚀性程度及防腐蚀等级的分级见表4.0.1和表6.1.3； 2埋地管道穿越铁路、道路或沟渠的穿越处及改变埋设深度 时的弯管处，防腐蚀等级可提高一级

表6.1.3土对埋地钢质管道腐蚀等级及防腐蚀等级

注：土对埋地钢质管道的腐蚀性评价，取各指标中腐蚀等级最高者。

6.1.4水对埋地钢管道及构件内外表面腐蚀性程度及防腐蚀等

.1.4水对埋地钢管道及构件内外表面腐蚀性程度及防腐蚀等 及的分级见表6.1.4。

级的分级见表6.1.4

1.4水对埋地钢质管道腐蚀等级及防底

6.1.5理地钢质管道防腐蚀设 埋地钢质管道壁厚宜留有适当的腐蚀裕量，管道腐蚀裕量可按下 式计算：

瓦楞纸箱标准表6.1.5碳素钢管道单面平均腐蚀速度

注：以两项中的最严重的结果为准。

6.1.6处于干扰腐蚀地区的埋地钢质管道，应采取防干扰的排流 保护措施。

6.2埋地钢质管道表面处理

6.2.1.管道在防腐处理之前，应对基体表面进行处理，清除基体 表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮，从而提高涂层的 质量和使用效果。 6.2.2，防腐蚀设计文件应提出表面处理的质量要求，并对表面除 锈等级和表面粗糙度作出明确规定

质量和使用效果。 6.2.2防腐蚀设计文件应提出表面处理的质量要求，并对表面除 锈等级和表面粗糙度作出明确规定。 6.2.3管道基体表面主要污染类型及处理方法应根据管道防腐 蚀设计要求的除锈等级、粗糙度、涂层材料、结构特点及基体表面 的原始状况等因素确定。涂装前金属表面锈蚀等级及除锈等级的 评定、金属表面的处理应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面 处理表面清洁度的目视评定》GB/T8923的规定。 6.2.4新建管道及构件的除锈等级不应低于Sa2.5级。需涂装 的钢材表面粗糙度应满足涂料的涂装要求水利软件、计算，喷射或抛射除锈后的 表面粗糙度宜为40um～100um，且不应大于涂层厚度的1/3