
2025年8月29日,国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会联合发布了GB/T 46198-2025《金属和合金的腐蚀 海上风能结构的阴极保护》,该标准于2026年3月1日正式实施。新国标等同采用国际标准ISO 24656:2022,终结了国内海上风电阴极保护长期依赖国外规范的局面,标志着我国海上风电防腐正式迈入标准化新阶段。
本文件规定了海上风电场结构外部和内部阴极保护的技术要求,适用于与海水或海底环境接触的结构及附属物,涵盖新建钢结构阴极保护系统的设计与实施、既有系统剩余寿命评估、更新设计与实施、性能监控以及钢筋混凝土结构阴极保护指南等内容。
截至2025年9月底,我国海上风电累计并网容量已达4461万千瓦,新增并网容量连续五年位居全球第一。海水中氯离子浓度极高,加上海流冲刷与生物污损的叠加效应,腐蚀速率是陆地的数十倍。一台设计寿命25年的海上风机基础,若防腐措施不到位,可能不到10年就因局部穿孔被迫大修。新国标的出台为这一难题提供了系统性解决方案。
在阴极保护工程实践中,牺牲阳极与外加电流两种技术路线各有侧重。牺牲阳极方案因其无需外接电源、安装后基本免维护的特性,在深远海项目中应用广泛,材质上优先选用铝合金阳极,其单位重量发电量大,电流效率可达85%以上,在海水中消耗率约为35 kg/A·a,设计寿命通常为15至25年。外加电流方案则适用于大型结构或需精确调控的场景,核心部件MMO涂层钛阳极在海水中消耗率极低,仅为16 mg/A·a,使用寿命可达50年以上。参比电极作为电位测量的关键元件,高纯锌参比电极或银/氯化银参比电极均能适应复杂的海水电化学环境。由于海上平台长期无人值守,智能测试桩与远程数据传输系统正成为标准配置,可实现保护电位与阳极输出电流的实时监控。
值得注意的是,新国标的适用场景并不限于海上风电。对于CCUS项目中的超临界CO₂管道,防腐挑战更加严峻——外部面临海洋环境腐蚀,内部则面临高浓度CO₂溶解后形成碳酸的强酸性腐蚀。干燥的超临界CO₂本身无腐蚀性,一旦含水便形成强腐蚀介质,pH值可降至3以下。在这种内外夹击的环境下,涂层与阴极保护的联合应用是当前最有效的防护手段。新国标中对既有系统寿命评估和性能监控的要求,恰好为CCUS管道的长期安全运行提供了重要的技术参照。
Q:海上风电桩基应选择牺牲阳极还是外加电流?
A:大型深远海项目倾向于采用牺牲阳极,因其安装后基本免维护;部分近海项目或对电位控制精度要求较高的场景,可采用外加电流方案或两者结合。具体选型需综合水深、结构形式及运维能力评估。
Q:海水中牺牲阳极的消耗速度如何?
A:铝合金阳极在海水中的消耗率约为3~5 kg/A·a,设计寿命通常为15至25年。实际寿命受水温、流速及生物附着等因素影响,需通过定期电位监测判断剩余寿命。
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