NB/T 31006-2011 海上风电场钢结构防腐蚀技术标准 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位： 中华人民共和国能源行业标准，专门规定海上风电场钢结构防腐蚀设计、施工、验收和运行维护中表面预处理、涂料保护、热喷涂金属保护、阴极保护等方法及技术要求。该标准于2011年8月6日发布，2011年11月1日实施，由南京水利科学研究院等单位起草。标准覆盖不同环境区域的措施、材料选择、施工与检测细则。其目标是使防腐蚀系统设计使用年限匹配结构预定使用期且一般不小于15年，并要求定期巡视检查与检测以保障效果。建议依据不同环境区域特点选用合适防护措施，严格执行施工环境条件与检测频次规定，确保防腐蚀系统长期有效。这是国内海上风电场钢结构防腐蚀领域首部权威的行业标准，也是后续NB/T 10626-2021发展的重要基础。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | NB/T 31006-2011 (ICS 27.180, 备案号: 33242-2011) |
| 发布/实施 | 2011-08-06 发布 / 2011-11-01 实施 |
| 代替标准 | 首次发布 |
| 适用范围 | 适用于海上风电场钢结构（主要包括风力发电机组及变电站的固定式钢质支撑结构）的防腐蚀设计、施工、验收和运行维护。 |
| 核心内容 | 总则（设计年限≥15年）→ 环境分区（大气/浪溅/全浸/内部四区）→ 防腐蚀措施选择（重点：5.2浪溅区增加腐蚀裕量）→ 腐蚀裕量表（表1）→ 表面处理（氯化物≤70mg/m2）→ 涂料保护（表2配套方案/表3性能要求） → 热喷涂金属保护（表4最小厚度） → 阴极保护（表5电位/附录B电流密度） → 检测与验收（表6/表7测点数量） → 附录A~D（露点/电流/计算公式/结合强度） |
| 归口/起草单位 | 能源行业风电标准化技术委员会 / 南京水利科学研究院、新源重工机械制造有限公司 |
二、 总则与环境分区（第4章）—— 最核心的基础红线
4.2 四区划分——最核心的环境分区红线！
海上风电场钢结构的暴露环境分为大气区、浪溅区、全浸区和内部区四个区域。
关键定义：
- 浪溅区上限 SZU = U1 + U2 + U3： 其中U1=0.6H1/3（重现期100年有效波高1/3），U2=最高天文潮位，U3=基础沉降。
- 浪溅区下限 SZL = L1 + L2： 其中L1=0.4 H1/3，L2=最低天文潮位。
- 全浸区： 浪溅区以下部位，包括水中和海泥中两个部分。
- 内部区： 封闭的不与外界海水接触的部分。
4.5 设计使用年限——最核心的年限要求！
防腐蚀系统的设计使用年限应考虑到风力发电机组的设计使用年限，一般不宜小于15年。
4.7 定期检测周期——最核心的维护周期要求！
巡视检查周期： 宜为三个月。内容主要包括大气区、浪溅区涂层老化破坏状况及结构腐蚀状况，全浸区阴极保护电位。
定期检测周期： 一般为5年。可根据巡视检查结果的腐蚀状况适当缩短检测周期。检测应查明结构腐蚀程度，评价防腐蚀系统效果，预估防腐蚀系统使用年限。
三、 防腐蚀措施（第5章）—— 核心措施选型红线
5.1 大气区——最核心的选型要求！
宜采取涂料保护或热喷涂金属保护。应采取减少需要保护的钢表面积并易于涂层施工的措施（如用管型构件、密封焊缝和环缝等）。
5.2 浪溅区——最核心的选型要求！
应增加腐蚀裕量。宜采取热喷涂金属保护或涂料保护，或采取经实践证明防腐蚀效果优异的防腐蚀措施，如包覆耐蚀合金、硫化氯丁橡胶等。
5.3 全浸区——最核心的选型要求！
应采取阴极保护或阴极保护与涂料联合保护。采用联合保护时，海泥面以下3m可不采取涂料保护。没有氧或氧含量低的密封的桩的内壁可不采取防腐蚀措施。
5.4 内部区——最核心的选型要求！
有海水时，与海水接触的部位宜采取阴极保护或阴极保护与涂料联合保护。没有海水时，宜采取涂料保护措施。浇筑混凝土或填砂时，可不采取防腐蚀措施。
四、 腐蚀裕量与表面处理（第6章）—— 核心计算与施工红线
6.1 钢的单面平均腐蚀速度（表1）——最核心的裕量计算依据！
| 区域 | 平均腐蚀速度 (mm/a) |
|---|---|
| 大气区 | 0.05~0.10 |
| 浪溅区 | 0.40~0.50 |
| 全浸区（水下） | 0.12 |
| 全浸区（泥下） | 0.05 |
| 内部区 | 0.01~0.10 |
| 注： 适用于pH=4~10的环境条件。对有严重污染或年平均气温高、波浪大、流速大的环境，应适当加大。 | |
6.2.5 表面氯化物含量——最核心的除盐要求！
除锈前钢材表面可溶性氯化物含量应不大于70mg/m2，超标时应采用高压洁净淡水冲洗。
6.2.6 除锈环境条件——最核心的施工环境红线！
除锈应在空气相对湿度不高于85%、钢材表面温度至少高于露点3℃的环境条件下作业。施工环境的温度和湿度应用温、湿度仪测量，每工班测量次数不得少于3次。
表6.2.6除锈处理等级要求——最核心的等级红线！
- 热喷涂铝：Sa3级
- 热喷涂锌、无机富锌底漆：Sa2.5级~Sa3级
- 环氧富锌底漆和环氧磷酸锌底漆：Sa2.5级
表6.2.6表面粗糙度要求——最核心的粗糙度红线！
- 热喷涂锌和热喷涂铝：Rz60μm~100μm
- 无机富锌底漆：Rz50μm~80μm
- 其他防护涂层：Rz30μm~75μm
6.2.8 涂装时间限制——最核心的时间红线！
表面处理后，涂料或锌、铝涂层宜在4h内施工于准备涂装的表面；当所处环境的相对湿度不大于60%时可以适当延时，但最长不应超过12h。表面出现返锈现象应重新除锈。
五、 涂层系统设计（第6.3节）—— 核心配套与验收红线
表2 涂层配套推荐方案——最核心的配套厚度表！
| 环境区域 | 配套涂层 | 涂料类型 | 涂层道数 | 干膜厚度 (μm) | 涂层系统干膜厚度 (μm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 大气区 | 底层 | 有机富锌、无机富锌 | 1~2 | ≥60 | ≥320 |
| 中间层 | 环氧类 | 2~3 | ≥160 | ||
| 面层 | 聚氨酯类、丙烯酸类、氟树脂类 | 1~2 | ≥100 | ||
| 浪溅区 | 底层 | 有机富锌、无机富锌 | 1~2 | ≥60 | ≥560 |
| 中间层和面层 | 环氧类 | ≥3 | ≥500 | ||
| 全浸区 | 底层 | 有机富锌、无机富锌 | 1~2 | ≥60 | ≥460 |
| 中间层和面层 | 环氧类 | ≥2 | ≥400 | ||
| 内部区 | 底层 | 有机富锌、无机富锌 | 1~2 | ≥60 | ≥240 |
| 中间层和面层 | 环氧类 | 2~3 | ≥180 |
表3 涂层体系性能要求——最核心的性能验证表！
| 腐蚀环境 | 耐盐水试验 (h) | 耐湿热试验 (h) | 耐盐雾试验 (h) | 耐老化试验 (h) | 附着力 (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 内部区 | - | - | 1000 | 800 | ≥5 |
| 大气区 | - | 4000 | 4000 | 4200 | ≥5 |
| 浪溅区 | 4200 | 4000 | 4000 | 4200 | ≥5 |
| 全浸区 | 4200 | 4000 | - | - | ≥5 |
| 注： 无机富锌涂层体系附着力≥3MPa；耐盐水/盐雾/老化试验后涂层无生锈、起泡、开裂、剥落等反常现象。 | |||||
6.3.5.2 涂层干膜厚度验收——最核心的厚度判定规则！
施工中应随时检查湿膜厚度。干膜厚度应同时满足以下要求：
a) 所有测点干膜厚度的平均值应不低于设计干膜厚度。
b) 所有测点的干膜厚度应不低于设计干膜厚度的80%。
c) 80%以上测点的干膜厚度应达到设计干膜厚度的要求。
d) 如未规定最大干膜厚度，所有测点的干膜厚度不宜大于设计干膜厚度的3倍。
六、 热喷涂金属保护（第6.4节）—— 核心材料与厚度红线
6.4.1 热喷涂金属材料——最核心的材料选择！
可选用锌、锌合金、铝和铝合金材料。具体要求：
- 锌：Zn 99.99，锌含量≥99.99%
- 锌合金：ZnAl15，锌含量84%~86%，铝含量14%~16%
- 铝：Al99.5，铝含量≥99.5%
- 铝合金：AlMg5，镁含量4.5%~5.5%
表4 热喷涂涂层最小局部厚度——最核心的厚度参数表！
| 环境区域 | 涂层类型 | 最小局部厚度 (μm) |
|---|---|---|
| 海洋大气区 | 喷锌 | 200 |
| 喷铝 | 160 | |
| 喷AlMg5 | 160 | |
| 喷ZnAl15 | 160 | |
| 浪溅区、水下区 | 喷锌 | 300 |
| 喷铝 | 200 | |
| 喷AlMg5 | 200 | |
| 喷ZnAl15 | 300 |
6.4.2.2~6.4.2.5 封闭与涂装要求： 热喷涂涂层表面宜进行封闭处理并涂装涂料。封闭剂宜使用黏度小、易渗透的材料。表面涂装涂料可按表2选择中间层和面层涂料，涂料涂层的厚度宜为240μm~320μm。
6.4.3 施工要求——最核心的施工红线！
6.4.3.1： 热喷涂工作环境温度应高于5℃或基体表面温度至少高于露点3℃。
6.4.3.2： 热喷涂涂层厚度应均匀，两层或两层以上涂层应采用相互垂直、交叉的方法施工覆盖，单层厚度不宜超过100μm。
6.4.3.4： 热喷涂金属后应及时进行封闭或涂装，最长不宜超过4h。
七、 阴极保护（第6.5节）—— 核心电化学与施工红线
6.5.1 一般要求——最核心的系统选型！
6.5.1.1： 阴极保护分为强制电流法和牺牲阳极法。推荐采用牺牲阳极法。
表5 阴极保护电位——最核心的电位范围表！
| 环境、材质 | 条件 | 保护电位相对于Ag/AgCl/海水(V) |
|---|---|---|
| 碳钢和低合金钢 | 含氧环境 | -0.80 ~ -1.10 |
| 缺氧环境(有硫酸盐还原菌腐蚀) | -0.90 ~ -1.10 | |
| 高强钢(σs≥700MPa) | -0.80 ~ -0.95 |
6.5.3 牺牲阳极系统——最核心的材料与安装要求！
6.5.3.1（材料选用）： 铝合金适用于海水和淡海水环境，锌合金适用于海水、淡海水和海泥环境，镁合金适用于电阻率较高的淡水和淡海水环境。性能应分别符合GB/T 4948、GB/T 4950、GB/T 17731的要求。
6.5.3.3（安装位置）： 牺牲阳极不应安装在钢结构的高应力和高疲劳区域。顶高程应至少在最低水位以下1.0m，底高程应至少高于泥面以上1.0m。
6.5.3.4（电连接要求）： 连接方式宜采用焊接。采用机械连接时，应确保牺牲阳极在使用期内与被保护钢结构之间的连接电阻不大于0.01Ω。
附录B 保护电流密度——最核心的电流密度取值表！
| 环境介质 | 初期值 | 维持值 | 末期值 |
|---|---|---|---|
| 海水 | 150~180 mA/m2 | 60~80 mA/m2 | 80~100 mA/m2 |
| 海泥 | 25 mA/m2 | 20 mA/m2 | 20 mA/m2 |
| 海水混凝土或水泥砂浆包覆 | 10~25 mA/m2 | 10~25 mA/m2 | 10~25 mA/m2 |
八、 检测与验收（第7章）—— 核心质量控制红线
7.2.2 涂膜干膜厚度检测（表6）——最核心的检测数量要求！
| 检测区域面积/长度 (m2/m) | 最少测点数量 (个) | 检测区域内允许重复测量的最大次数 (次) |
|---|---|---|
| ≤1 | 5 | 1 |
| 1~3 | 10 | 2 |
| 3~10 | 15 | 3 |
| 10~30 | 20 | 4 |
| 30~100 | 30 | 6 |
| >100 | 每增加100m2或100m或一个构件,增加10个测点 | 最少测点数量的20% |
7.2.2.3 涂层附着力检测（表7）——最核心的附着力检测数量要求！
| 检测区域面积 (m2) | 最少有效测点数量 (个) |
|---|---|
| ≤1000 | 每250m2 3个 |
| >1000 | 12个, 每增加1000m2增加1个测点 |
7.3.3 热喷涂涂层厚度检测——最核心的测量方法！
7.3.3.2： 涂层有效面积在1m2以上时，应在一个面积为10cm2的基准面上测量10次，取其算术平均值为该基准面的局部厚度。角钢、槽钢等杆形构件涂层有效面积在1cm2~1m2时，应在一个面积为1cm2的基准面上测量3次。
九、 关键差异分析：与NB/T 10626-2021的对比
注意： NB/T 10626-2021是2021年发布的《海上风电场工程防腐蚀设计规范》，是对本标准(2011年)的继承和发展。以下是主要差异：
| 对比项目 | NB/T 31006-2011（本标准） | NB/T 10626-2021 |
|---|---|---|
| 适用范围 | 海上风电场钢结构（风机基础等钢构）。 | 扩大了范围：同时覆盖钢结构+钢筋混凝土结构（风机基础承台等），但明确排除了风机塔筒。 |
| 环境分区 | 四区：大气区/浪溅区/全浸区/内部区。 | 四区：大气区/浪溅区/水位变动区/全浸区/内部区（增加了独立的水位变动区）。 |
| 涂层厚度判定 | “80-80”原则：测点平均≥设计值，单点≥80%设计值，80%测点达标。 | 调整为“90-90-10”原则：平均值≥设计值，单点≥90%设计值，低于90%的测点不超过总测点10%。 |
| 表面氯化物含量 | ≤70 mg/m2 | ≤50 mg/m2（综合DNVGL-RP-0416的20mg/m2与NB/T 31006的70mg/m2）。 |
| 涂层性能指标 | 耐盐雾4000h/耐老化4200h/附着力≥5MPa | 保留相同尺寸，并细化了玻璃鳞片涂层等新型材料要求。 |
| 钢筋混凝土结构 | 未涉及（仅限钢结构） | 单独成章（第5章），包含表面涂层、硅烷浸渍、阻锈剂、阴极保护等。 |
十、 核心总结
NB/T 31006-2011 是中国海上风电场钢结构防腐蚀领域的第一份行业标准，具有里程碑意义。它通过第4章（大气/浪溅/全浸/内部四区划分 + 设计年限一般≥15年 + 巡视检查3个月/定期检测5年的维护周期）、第5章（各分区措施选择：浪溅区必须增加腐蚀裕量 + 全浸区必须采用阴极保护 + 内部区无海水时涂料保护）、表1（浪溅区0.40~0.50mm/a最高单面平均腐蚀速度）、第6.2条（表面氯化物≤70mg/m2 + 湿度≤85%/温度≥露点+3℃ + 涂装间隔4h/最长12h + 除锈等级Sa3/Sa2.5级 + 粗糙度Rz30~100μm）、表2（大气区≥320μm/浪溅区≥560μm/全浸区≥460μm/内部区≥240μm涂层配套体系）、表3（耐盐雾4000h/耐老化4200h/附着力≥5MPa性能验证要求）、表4（热喷涂金属最小局部厚度：大气区160~200μm/浪溅区和全浸区200~300μm）、表5（阴极保护电位：碳钢含氧环境-0.80~-1.10V vs Ag/AgCl）、附录B（海水初期保护电流密度150~180 mA/m2）、第7章（测点数量按面积分级+10cm2基准面测10次+附着力每250m2 3个测点）构建了一套极其完整、系统的海上风电钢结构防腐蚀质量保证体系。
最核心的技术红线体现在：
- 核心年限与维护（4.5/4.7）： 设计年限≥15年；巡视3个月/定期5年。
- 核心腐蚀速度（表1）： 浪溅区0.40~0.50 mm/a。
- 核心氯化物限值（6.2.5）： ≤70 mg/m2。
- 核心施工环境（6.2.6/6.3.4.1）： 相对湿度≤85%；钢材≥露点+3℃；除锈等级Sa3/Sa2.5；涂装间隔4h/最长12h。
- 核心涂层厚度（表2/6.3.5.2）： 大气区≥320/浪溅区≥560/全浸区≥460μm；80%测点≥设计值，单点≥80%设计值。
- 核心涂层性能（表3）： 耐盐雾4000h(大气区/浪溅区)；耐老化4200h(大气区/浪溅区)；附着力≥5MPa。
- 核心热喷涂最小厚度（表4）： 大气区(喷锌200μm/喷铝160μm)；浪溅区(喷锌300μm/喷铝200μm)。
- 核心阴极保护电位（表5）： (Ag/AgCl)碳钢含氧区-0.80~-1.10V；高强钢-0.80~-0.95V。
- 核心保护电流密度（附录B）： 海水初期150~180 mA/m2；海泥25 mA/m2。
对于梦能涂料用户而言，本标准是承接海上风电钢结构防腐涂装设计与施工时的技术总纲。在方案设计阶段，必须根据工程所在地的实际海域条件（波浪数据、天文潮位）正确计算浪溅区范围，并据此选择相应的防腐蚀措施和涂层配套体系。在施工阶段，必须严格执行表面处理等级、氯化物含量、环境温湿度、涂装间隔时间等关键条件。在验收阶段，必须按标准规定的测点密度和厚度判定规则(80-80原则)进行检查。只有完整理解并严格遵循本标准的全部要求，才能确保海上风电钢结构在其设计使用年限内有效抵御海洋腐蚀，实现安全可靠的运行。