前言：阳极屏蔽层——船舶阴极保护系统的“隐形护盾”

在船舶外加电流阴极保护系统中，辅助阳极需要将电流均匀地分布到船体表面，以抑制电化学腐蚀。但阳极附近的电流密度极高，如果没有适当的防护，会导致局部过保护，使涂层起泡、剥落，甚至损坏船体结构。

CB/T 3455-2019就是专门针对这一问题的行业标准。它规定了船体外加电流阴极保护系统中阳极屏蔽层的设计原则、计算方法、涂装要求和修理更换要求，确保阳极电流能够均匀分布，使被保护结构各处的电位达到一致且安全。

梦能涂料解读： 阳极屏蔽层就像是“电流的整形器”——它把辅助阳极发出的高密度电流，通过屏蔽层的电阻作用，均匀扩散到船体表面的各个部位。有了它，阳极附近的涂层不会被“烧坏”，远离阳极的区域也能得到充分的保护。CB/T 3455-2019就是设计这个“整形器”的工程手册。

一、 标准基本信息

梦能涂料解读： 本标准由2019年版替代了1992年版。与1992版相比，2019版新增了最小保护电位定义、厚度设计要求、附着力检测和修理更换规定，同时删除了原标准中的附录。这些变化使标准更加系统、全面，更适合现代船舶阴极保护系统的设计与施工。

二、 标准的核心更新（与CB/T 3455-1992对比）

标准前言中明确列出了与1992版相比的主要技术差异：

• 增加了最小保护电位定义（见3.2）——明确了被保护金属结构在海水中的保护电位临界值。
• 增加了厚度设计要求（见4.3）——规定了屏蔽层的厚度应从阳极托架附近向边缘逐渐减薄，边缘处应薄到(0.5±0.1) mm。
• 增加了附着力检测（见6.6）——规定用试验片方法检测阳极屏蔽层涂料的附着力。
• 增加了修理和更换要求（见7）——明确了损伤面积小于25%时进行修理，大于25%时进行更换。
• 删除了原标准中的附录——原1992版的附录A（船体涂层耐阴极电位值）中的参考性内容被整合到正文表1中。

梦能涂料解读： 这些更新非常务实。增加“最小保护电位”的定义使设计计算有了明确的目标；增加“厚度设计要求”解决了现场施工中“屏蔽层该涂多厚”的疑问；增加“附着力检测”提供了质量验收的定量手段；增加“修理更换”规定则填补了标准在维护阶段的空白。

三、 范围与规范性引用文件（Section 1-2）

1 范围：

本标准规定了船体外加电流阴极保护系统中阳极屏蔽层的设计原则、设计计算方法、涂装要求和修理更换等要求。

本标准适用于钢质船舶船体外加电流阴极保护系统中阳极屏蔽层的设计与涂装。对于海洋工程、港工设施和电厂循环水设备等采用外加电流阴极保护系统中的阳极屏蔽层时，可参照使用。

2 规范性引用文件：

• GB/T 7388 船用辅助阳极技术条件
• GB/T 7788-2007 船舶及海洋工程阳极屏涂料通用技术条件
• CB/T 4231 船舶涂装技术要求

梦能涂料解读： 这里引用的三个文件是执行本标准的“配套工具”——GB/T 7388规定了辅助阳极的形状和技术条件，是屏蔽层设计形状的依据；GB/T 7788规定了阳极屏蔽层涂料的性能要求；CB/T 4231则是船舶涂装作业的总技术要求。

四、 术语与定义（Section 3）

标准第3条给出了两个关键定义：

3.1 阳极屏蔽层 anode shield

在外加电流阴极保护系统中，为使辅助阳极的输出电流分布到较远的阴极表面，以达到被保护金属结构的电位比较均匀而涂覆在辅助阳极周围一定面积内的涂层。

3.2 最小保护电位 minimum protective potential

被保护金属结构在海水等介质中减少到允许范围内的电极电位临界值。

梦能涂料解读： 3.2条是2019版新增的定义，它确定了设计计算的“目标值”——屏蔽层边缘的船体电位必须不低于“最小保护电位”，这是一个不能逾越的底线。在海上钢结构防腐设计中，这个电位通常取-0.80 V（相对于银/氯化银电极）。

五、 设计原则（Section 4）

标准第4条规定了四项核心设计原则：

4.1 屏蔽层形状

阳极屏蔽层具体形状依据辅助阳极确定，一般按GB/T 7388的规定，阳极屏蔽层的形状设计为圆盘形和长条形。

4.2 尺寸设计基本原则

确保阳极屏蔽层边缘处的船体电位不低于船体涂层的耐阴极电位值。船体各类涂层的耐阴极电位值见表1：

梦能涂料解读： 表1是屏蔽层尺寸设计的核心依据。举例来说：如果船体水下涂层是环氧沥青系（耐阴极电位-1.25 V），那么屏蔽层边缘处的船体电位不能超过-1.25 V（即不能比-1.25 V更负），否则涂层会受到“过保护”损伤。

4.3 厚度设计要求

阳极屏蔽层的厚度通常在辅助阳极托架附近厚一些，向阳极屏蔽层边缘方向逐渐减薄，边缘处应薄到(0.5±0.1) mm，或选用阳极屏涂料产品说明书要求的厚度。

梦能涂料解读： 这个厚度设计是2019版新增的内容。其原理是：阳极托架附近的电流密度最大，需要更厚的屏蔽层来提供更大的电阻；而远离阳极的边缘区域电流密度小，薄一些即可。边缘0.5 mm的厚度要求是一个标准值。

4.4 尺寸放大裕度

阳极屏蔽层尺寸可根据实际情况和需要适当放大，通常不超过设计计算尺寸的20%。

梦能涂料解读： 设计计算得到的尺寸是最小理论值。考虑到施工误差、涂层老化等因素，允许放大不超过20%。但放大过多不仅浪费材料，还可能导致屏蔽层覆盖面积过大，影响阴极保护系统的整体效率。

六、 设计计算方法（Section 5）

标准第5条给出了两种形状屏蔽层的精确计算公式：

5.1 圆盘形阳极屏蔽层

公式(1)：r = Ia·ρ / [2π(Emin - E)]

• r——圆盘形屏蔽层的半径（m）
• Ia——辅助阳极的额定输出电流（A）
• ρ——海水电阻率（Ω·m）
• Emin——钢质结构在海水中的最小保护电位（绝对值，V）
• E——离辅助阳极中心为r处的船体电位（V），取决于船体水下部位涂层的耐阴极电位值

5.2 长条形阳极屏蔽层

公式(2)：ln(2L/d) = πL(Emin - E)/(Ia·ρ) + 1

• L——长条形辅助阳极的长度（m）
• d——阳极屏蔽层边缘至辅助阳极的距离（m）
• 其他符号同公式(1)

梦能涂料解读： 这两个公式是标准的“核心技术”。从公式可以看出，屏蔽层尺寸（r或d）与成正比（阳极电流越大，需要更大的屏蔽层），与ρ成正比（海水电阻率越高，需要更大的屏蔽层），与(Emin - E)成反比（涂层耐阴极电位越高需要更大的屏蔽层）。

七、 涂装要求（Section 6）

标准第6条对阳极屏蔽层的涂装提出了系统要求：

6.1 涂料要求

阳极屏蔽层涂料技术指标符合GB/T 7788-2007的要求，性能检验应按GB/T 7788-2007规定执行。

6.2 表面处理

涂装前船体钢板的表面处理应按CB/T 4231的规定处理，除锈应达到Sa2.5级或St3级，钢板表面应无油污、浮灰、碎屑和浮锈。

6.3 温度条件

被涂钢板表面温度高于露点3℃以上时，方可涂装。

6.4 施工要求

阳极屏涂料的混合和涂覆按产品说明书的规定进行，涂装后漆膜不应流挂，不应有漏涂的部位。

6.5 干膜厚度

阳极屏蔽层涂装完毕，漆膜干燥24h后，测量的干膜厚度达到设计或产品说明书的要求。

6.6 附着力检测

阳极屏蔽层附着力可用试验片方法检测：用与船体钢板同材质的试验片，同时涂覆阳极屏涂料，常温下漆膜干燥24 h后，测量的附着力达到设计或产品说明书的要求。

梦能涂料解读： 6.5条和6.6条是2019版新增的内容。6.5条明确了“干燥24h后”这个具体的时间节点，为质量检查提供了时间依据。6.6条的附着力检测通过“试验片方法”进行，即在涂装作业的同时制作与船体同材质的样片，这样可以避免在船体上进行破坏性检测。

八、 修理与更换（Section 7）

标准第7条是2019版新增的章节，全面规定了损伤后的处理策略：

7.1 修理条件与要求

7.1.1 修理条件：阳极屏蔽层在下一个坞修期前没有达到使用寿命且发生损伤，损伤面积小于25%时，进行修理。

7.1.2 干燥条件：待阳极屏蔽层干燥后，才开始修理。

7.1.3 修理方法：应将损伤的阳极屏蔽层清除，露出金属，按照第6章要求进行表面处理和涂装。

7.1.4 涂料匹配：除非特别说明，修理用阳极屏涂料应与原设计涂料保持一致。

7.2 更换条件与要求

7.2.1 更换条件：阳极屏蔽层在下一个坞修期前达到使用寿命或损伤面积大于25%时，进行更换。

7.2.2 尺寸一致：新更换的阳极屏蔽层尺寸应与原尺寸一致。

7.2.3 更换方法：应将原阳极屏蔽层清除，露出金属，按照第6章要求进行表面处理和涂装。

7.2.4 涂料匹配：除非特别说明，更换用阳极屏涂料应与原设计保持一致。

梦能涂料解读： 25%的损伤面积是“修理”和“更换”的分界线，这是一个工程经验值。小于25%时，局部修复即可恢复功能；大于25%时，说明整个屏蔽层已大面积失效，必须整体更换。另外，修理和更换都要求“涂料应与原设计保持一致”——这避免了不同厂家的涂料因配方差异导致屏蔽性能不均匀。

九、 与CB/T 3455-1992的主要差异一览

为了方便对比新旧版本，以下是核心差异的汇总：

梦能涂料解读： 2019版相比1992版最大的变化是从“设计+涂装”的二维结构升级为“设计+涂装+检验+修理+更换”的五维体系。增加附着力检测和修理更换规定，使标准形成了一个完整的“设计-施工-维护”生命周期闭环。

十、 标准在行业中的应用

CB/T 3455-2019在船舶和海工行业的阴极保护设计中具有核心指导作用：

• 新船设计：设计部门在确定外加电流阴极保护系统方案时，依据本标准计算屏蔽层的形状和尺寸。
• 涂装施工：船厂涂装部门按照本标准的要求进行屏蔽层的施工、质量控制和验收。
• 坞修维护：船舶进坞维修时，检查屏蔽层的损伤情况，按本标准的要求决定修理还是更换。
• 海洋工程：海上平台、港工设施等参照本标准设计其阴极保护系统的屏蔽层。

梦能涂料解读： 船舶阳极屏蔽层虽然只是阴极保护系统中的一个“子部件”，但它的设计质量直接影响整个保护系统的效果。屏蔽层尺寸太小，阳极附近涂层会被“烤焦”；尺寸太大，则浪费涂料和施工时间。CB/T 3455-2019给出了精确的计算方法和施工规范，是船舶阴极保护系统不可或缺的技术支撑。

十一、 总结与梦能金句

CB/T 3455-2019告诉我们：阳极屏蔽层不是随便涂一圈漆就可以的“配饰”，而是按照精确的数学公式计算出来的“工程结构”——它的每一毫米尺寸、每一微米厚度，都决定了阴极保护系统的成败。

• 两大公式：圆盘形和长条形屏蔽层的尺寸计算公式，输入参数包括阳极电流、海水电阻率和涂层耐阴极电位值。
• 三个形状设计参数：形状（圆盘形/长条形根据阳极确定）、尺寸（按公式计算，可放大≤20%）、厚度（托架处厚，边缘处(0.5±0.1)mm）。
• 四个施工要求：Sa2.5级除锈、高于露点3℃、无流挂无漏涂、干燥24h后测干膜厚度。
• 一个分界线：25%损伤面积——小于25%修理，大于25%更换。
• 五个新增点：最小保护电位定义、厚度设计要求、附着力检测、修理要求、更换要求——2019版比1992版更全面、更务实。

梦能金句： “阳极屏蔽层是外加电流阴极保护系统的‘电流分配器’——没有它，阳极的电流要么集中在局部‘烧坏’涂层，要么扩散不到远端的表面。CB/T 3455-2019就是设计这个分配器的公式和工艺手册，它让每一安培的电流都能被精准地分配到船体需要保护的位置。”