GB/T 33378-2025
Технические спецификации катодной защиты (Англоязычная версия)

Стандартный №

GB/T 33378-2025

язык

Китайский, Доступно на английском

Дата публикации

2025

Разместил

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People‘s Republic of China

Последняя версия

GB/T 33378-2025

заменять

GB/T 33378-2016

сфера применения

Предпосылки и основные изменения пересмотренного стандарта GB/T 33378—2025

С момента своего первого выпуска в 2016 году национальный стандарт GB/T 33378 «Технические условия катодной защиты» стал ключевой технической основой в области коррозионной инженерии в нашей стране. В связи с быстрым развитием материаловедения, электрохимических технологий мониторинга и крупномасштабной инфраструктуры (такой как магистральные трубопроводы, морские платформы и атомные электростанции) к точности, надежности и интеллектуальности технологий катодной защиты предъявляются более высокие требования. Выпуск стандарта GB/T 33378—2025 призван именно адаптироваться к этой тенденции технологической эволюции и представляет собой систематическую оптимизацию и улучшение предыдущей версии стандарта.

Эта редакция — не просто текстовая корректировка, а глубокая интеграция, основанная на почти десятилетнем опыте инженерной практики, анализе случаев отказов и последних достижениях международных стандартов (таких как стандарты ISO и NACE).

Работа по пересмотру проводилась под руководством Национального технического комитета по стандартизации контроля коррозии (SAC/TC 381) и была выполнена совместно экспертами из десятков ведущих компаний и научно-исследовательских институтов отрасли, включая Xiamen Yiliang Technology, CNNC Nuclear Power и Suzhou Thermal Power Research Institute, что обеспечивает передовой характер и практическую ценность содержания стандарта.

---

Углубленный анализ основных технических изменений

По сравнению с GB/T 33378—2016, версия стандарта 2025 года внесла существенные изменения в структуру, терминологию и технические требования.

Основные изменения можно суммировать в следующих пяти аспектах:

Требования к характеристикам анодов из цинковых и магниевых сплавов были обновлены и интегрированы (см. 5.8.4.3, 5.8.4.4 и Приложения). C и D), а также некоторые устаревшие данные о производительности были удалены. Это отражает достижения в новых технологиях обработки материалов, гарантирующие соответствие стандартных требований производительности современных основных анодных изделий и обеспечивающие более точный выбор и проектирование. Спецификации для онлайн-мониторинга и кабельных соединений относительно кратки. Требования к интеллектуальному и усовершенствованному управлению были усилены, например, усовершенствовано управление системой онлайн-мониторинга катодной защиты (5.9.9.3.4), изменен способ подключения анодного кабеля (5.9.10.3) и удалены устаревшие требования, такие как искровые разрядники. Это соответствует тенденции развития цифровых и дистанционных систем катодной защиты и подчеркивает концепцию управления полным жизненным циклом. Обязанности и оценка эффективности эксплуатации и технического обслуживания не определены четко. В правилах прямо указано, что эксплуатация и техническое обслуживание должны осуществляться назначенным персоналом (7.1.1), и добавлена новая глава об оценке эффективности катодной защиты системы (7.5), содержащая формулы расчета коэффициента защиты, коэффициента работы и степени защиты. Это переводит катодную защиту из разряда просто «установки» в разряд «управления», создавая систему количественной оценки эффективности, что полезно для управления целостностью активов. Все эти изменения указывают на основную цель: повысить эффективность, надежность и экономичность проектов катодной защиты и перейти от «масштабной защиты» к «точной и интеллектуальной защите».

---

Основные принципы катодной защиты: точное определение потенциала защиты

Суть эффективной катодной защиты заключается в контроле потенциала защищаемого металла в пределах «окна защиты», то есть между минимальным и максимальным потенциалом защиты. GB/T 33378—2025 дает более точное определение этого понятия.

Минимальный потенциал защиты — это потенциал, необходимый для снижения скорости коррозии металла до приемлемого уровня.

В таблице 1 стандарта приведены конкретные значения потенциала для различных металлов, таких как железо и сталь, свинец и сплавы на основе меди, в различных средах (аэробных/с дефицитом кислорода) и с использованием различных электродов сравнения (CSE, Ag/AgCl, Zn). Например, для железа и стали в почве и пресной воде минимальный защитный потенциал составляет -0,85 В при использовании электрода сравнения из меди/насыщенного сульфата меди (CSE); в анаэробных средах (например, с сульфатредуцирующими бактериями SRB) он должен быть еще более отрицательным, до -0,95 В. Максимальный защитный потенциал — это верхний предел, установленный для предотвращения опасностей чрезмерной защиты. Важным улучшением в стандарте 2025 года является уточнение конкретных значений: в целом -1,20 В (CSE); -1,10 В (CSE) для стальных конструкций в морской воде; а мгновенный потенциал отключения питания для подземных стальных конструкций, как правило, не превышает -1200 мВ (CSE). Для трубопроводов со специальными толстопленочными покрытиями (например, армированной каменноугольной эмалью) в грунтах с высоким сопротивлением допускается более отрицательный потенциал, но он не должен превышать пределы, установленные поставщиком покрытия. Эта подробная спецификация имеет решающее значение для защиты высокопрочной стали и предотвращения водородного охрупчивания и отслаивания покрытий от катода. Критерий поляризации является еще одним важным критерием оценки, требующим генерации не менее 100 мВ катодной поляризации на поверхности металла. Этот критерий применяется к процессу установления или затухания поляризации, но его следует использовать с осторожностью в сложных условиях, таких как высокая температура, среда с сульфатредуцирующими бактериями и помехи от блуждающих токов. Проектирование системы катодной защиты: выбор между жертвенным анодом и принудительным током. В главе 5 стандарта систематически описывается процесс проектирования системы катодной защиты. Проектировщики должны сначала собрать технические данные о защищаемой конструкции, данные об условиях окружающей среды на объекте и исторические данные об эксплуатации, а затем, на основе технико-экономического сравнения, выбрать между методом жертвенного анода и методом принудительного тока.

Размеры сравнения	GB/T 33378—2016	GB/T 33378—2025	Техническое значение и влияние
Система терминологии	Определяет 25 терминов, включая «отслаивание катода», «падение напряжения на ИК-канале» и «блуждающий ток» и т. д.	Значительно упрощена, сохранены только основные термины, такие как «потенциал поляризации» и «внешние структуры», а остальные ссылаются на GB/T 33373.	Это обеспечивает согласованность с базовым стандартом терминологии, избегая дублирования и противоречий, и делает систему стандартов более понятной.
Критерии защиты	Спецификация максимального потенциала защиты была довольно общей.	Внесены четкие конкретные положения о максимальном потенциале защиты (см. 4.3.2-4.3.4), такие как -1,20 В (CSE) для общих условий и -1,10 В (CSE) для стальных конструкций, работающих в морской воде.	Это обеспечивает четкие и применимые количественные пределы для предотвращения отслаивания покрытия или водородного охрупчивания, вызванного «избыточной защитой», что повышает безопасность техники.
Материалы жертвенных анодов	Требования к химическому составу и электрохимическим характеристикам анодов из цинковых и магниевых сплавов разнообразны.

Сравнение характеристик	Система катодной защиты с жертвенным анодом	Система катодной защиты с принудительным током
Принцип работы	Обеспечивает защитный ток путем коррозии и растворения металла с более отрицательным потенциалом (например, магния, цинка или алюминия) после его электрического соединения с защищаемым объектом.	Обеспечивает защитный ток от внешнего источника постоянного тока (например, выпрямителя или потенциостата) и вспомогательного анода (например, высококремнистого чугуна или MMO/Ti).
Основные преимущества	Не требуется внешний источник питания, простая установка, низкая стоимость Техническое обслуживание, отсутствие помех от блуждающих токов и равномерное распределение тока.
	Большой и плавно регулируемый выходной ток, широкий диапазон защиты, подходит для сред с высоким сопротивлением, длительный расчетный срок службы и простота автоматизированного мониторинга.
Применимые условия	Низкое сопротивление грунта (магниевый анод <150 Ом·м, цинковый анод <15 Ом·м), низкие требования к защитному току, отсутствие стабильного электропитания, временная защита или в качестве дополнения.	Высокое сопротивление грунта, высокие требования к защитному току, большие или сложные трубопроводные сети, стабильное электропитание, требующие длительной надежной работы и централизованного мониторинга.
Основные параметры проектирования	Тип анода (Приложения B, C, D), качество, количество, состав наполнителя (Таблица 3), расстояние между элементами, привод потенциал.	Выбор и резервирование оборудования электропитания (5.9.5.3), вспомогательный материал анода и конструкция заземляющего слоя (глубокое/неглубокое заглубление), технические характеристики кабеля, расчет сопротивления системы.
Основные моменты обновления 2025 года	Обновлены таблицы химического состава и электрохимических характеристик анодов из цинковых и магниевых сплавов; уточнена таблица выбора анодов (таблица 4); подчеркнуто, что цинковые аноды не следует использовать при температуре окружающей среды выше 49℃.	Подчеркнуто требование о том, что оборудование электропитания должно быть сконфигурировано с двумя комплектами для взаимного резервирования; уточнены технические требования к анодам из высококремнистого чугуна и гибким анодам MMO/Ti; Усилено функциональное описание системы онлайн-мониторинга.

Пример выбора: Для нового водопровода длиной 10 километров, расположенного в пригороде с удельным сопротивлением грунта 25 Ом·м, при отсутствии поблизости других металлических конструкций и неудобстве электроснабжения, в соответствии со стандартами 5.4.3 и 5.8.5, приоритет может быть отдан системе жертвенного анода из магниевого сплава.

Пример выбора На этапе проектирования необходимо рассчитать требуемый защитный ток на основе диаметра трубы и состояния покрытия, чтобы определить тип анода (например, AZ63B) и его качество. Наполнитель должен быть подобран в соответствии с таблицей 3 и установлен вдоль трубы с оптимальным расстоянием. Это решение является экономически эффективным, не требует технического обслуживания и соответствует требованиям стандарта. Строительство, эксплуатация и техническое обслуживание: стандартизация управления полным жизненным циклом. Главы 6 и 7 стандарта преобразуют катодную защиту из чертежей в реальность и обеспечивают ее долгосрочную эффективную работу. Ключевые контрольные точки строительства: Проверка электрической изоляции: После установки изоляционного устройства его необходимо проверить с помощью мегомметра 1 кВ; сопротивление изоляции должно быть больше 10 МОм (6.3.2.1). Это является необходимым условием для обеспечения отсутствия потерь тока катодной защиты и высокой эффективности защиты.

Качество установки анода: Жертвенный анод должен быть размещен в центре засыпного материала и уплотнен (6.4.2.2); засыпка заземляющего слоя анода с принудительной подачей тока должна обеспечивать отсутствие зазоров вокруг анода во избежание «воздушной пробки» (6.5.2.6).

Надежность кабельных соединений: Все соединения (анодные кабели, тестовые кабели) должны быть механически надежными, обладать хорошей проводимостью и проходить строгую обработку герметизацией и изоляцией для предотвращения проникновения влаги и коррозии (5.9.10.3, 6.6).

Ввод системы в эксплуатацию: После запуска системы принудительного тока требуется не менее 3 дней стабилизации поляризации, прежде чем стабилизированный потенциал может быть использован в качестве основы для квалификации ввода в эксплуатацию (6.8.4).

Новая система эксплуатации и технического обслуживания: В версии стандарта 2025 года впервые систематически предлагается структура для эксплуатации и технического обслуживания средств катодной защиты:

• Ответственность перед отдельными лицами: Четко указано, что ответственным лицом является назначенное лицо или что управление поручено профессиональному подразделению (7.1.1).
• Систематизация регулярных проверок: Предусматривается полный цикл проверок и их содержание: от еженедельных (проверка выходной мощности оборудования), ежемесячных (проверка заземления, проверка изоляции), ежеквартальных (проверка потенциала жертвенного анода) до ежегодных (комплексная оценка эффективности) (7.2).
• Количественная оценка эффективности: Важным моментом стандарта является недавно добавленный раздел 7.5. Введены три ключевых показателя эффективности (KPI):
  • Коэффициент катодной защиты (α): отражает долю защищаемой площади, соответствующую стандарту, требующую >90%.
  • Коэффициент работы катодной защиты (γ): отражает долю эффективного времени работы системы, требующую >90%.
  • Степень защиты катодом (b): эффективность защиты рассчитывается путем сравнения потери веса образца, требующая >90%.

  Эти три формулы (1), (2) и (3) предоставляют владельцам и управляющим отделам объективные и количественные инструменты оценки, полностью меняя ограничения предыдущих суждений, основанных исключительно на измерениях потенциала.

---

Предложения по внедрению и перспективы

На основе всестороннего толкования GB/T 33378—2025 соответствующими сторонам предлагаются следующие рекомендации по внедрению:

1. Для проектных блоков: Руководства по проектированию и базы данных программного обеспечения должны быть немедленно обновлены с учетом значений потенциала защиты и параметров характеристик анода нового стандарта. При проектировании схемы следует усилить расчет максимального потенциала защиты, особенно для высокопрочной стали, нержавеющей стали и конструкций со специальными покрытиями. Система онлайн-мониторинга катодной защиты должна активно включаться в стандартное проектирование новых крупномасштабных объектов. Для строительных и эксплуатационных подразделений: Организовать специальное обучение технического персонала по новому стандарту, особенно по пунктам приемки строительства и новым требованиям к эксплуатации и техническому обслуживанию. Создать файл оценки эффективности катодной защиты на основе раздела 7.5 стандарта для перехода от «ремонта неисправностей» к «профилактическому техническому обслуживанию» и «управлению производительностью на основе данных». Для собственников и управляющих компаний: Четко требовать соответствия GB/T 33378—2025 в тендерной документации и технических условиях проекта. Включить показатели защиты и эксплуатации системы катодной защиты в систему показателей управления целостностью объекта в качестве ключевого основания для оценки подрядчиков по эксплуатации и техническому обслуживанию. Для регулирующих органов: При проведении проверок безопасности крупных объектов инфраструктуры, таких как магистральные трубопроводы, городские газопроводы, морские мосты и портовые терминалы, данный стандарт, особенно его требования к количественной оценке эффективности, может использоваться в качестве одного из ключевых элементов технической экспертизы.

   Технологический прогноз: Выпуск и внедрение стандарта GB/T 33378—2025 знаменует собой новый этап в стандартизации технологий катодной защиты в моей стране, характеризующийся «точным управлением, интеллектуальной эксплуатацией и техническим обслуживанием, а также управлением полным жизненным циклом». В будущем, с дальнейшей интеграцией технологий Интернета вещей, больших данных и искусственного интеллекта, системы катодной защиты будут развиваться в направлении более интеллектуальной диагностики неисправностей, более перспективного прогнозирования срока службы и более эффективного управления энергией. Усовершенствованная и основанная на данных основа управления, заложенная этим стандартом, обеспечит надежную стандартную поддержку для реализации этих передовых приложений.