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阴极保护准则中常用术语

2022-08-05 15:52 作者:夏H沫沫  | 我要投稿

(1)最小保护电流密度

使金属腐蚀下降到最低程度或停止时所需要的保护电流密度,称做最小保护电流密度,其常用单位为mA/m2。处于土壤中的裸露金属,最小保护电流密度一般取10~30mA/m2。

(2)管地电位

管道保护电位是管道对地电位的统称,包括通电电位、断电电位、极化电位、自然电位。实际应用时,要指明具体所指的电位。

(3)管道自然电位

阴极保护投用前测量到的管道对地电位,也叫管道腐蚀电位。在存在杂散电流时无法测量该指标。

(4)管道通电电位

阴极保护系统正常运行时测量到的管道对地电位。该电位是管道极化电位与IR降之和。可以用来判断是否有杂散电流存在,通过修正、分析才可以用来判

断阴极保护效果。

(5)管道断电电位

在断掉被保护结构的外加电源或牺牲阳极0.2~05s中之内读取得结构对地电位。由于此时没有外加电流从介质中流向被保护结构,所以,所测电位为结构的实际极化电位,不含IR降(介质中的电压降)。由于在断开被保护结构阴极保护系统时,结构对地电位受电感影响,会有一个正向脉冲,所以,应选取0.2~0.5s之内的电位读数。在存在杂散电流时无法测量该指标。

(6)管道极化电位

指金属结构与电解液接触面之间的电位,为自然电位与管道阴极极之和,其数值等于瞬时断电电位。

(7)管道阴极极化

由于阴极保护电流的流动而引起的结构电位的变化值。数值上等于管道极化电位与自然电位的差值,即管道瞬时断电电位减去管道自然电位。

(8)杂散电流

沿规定路径之外的途径流动的电流。对于埋地管道,该电流是指非法进入并离开管道的,来自其他电源的电流。在杂散电流流入管道的地方,管道通电电位变负,管道得到保护;在杂散电流流出管道的地方,管道通电电位变正,管道受到腐蚀。杂散电流检测的关键是找出电流流出管道的部位。

(9)最小保护电位

金属达到完全保护所需要的最低电位值。一般认为,金属在电解质溶液中,极化电位达到阳极区的开路电位时,就达到了完全保护。也有规范规定的保护电位是金属腐蚀速率降低到某一数值时的结构对地电位。比如NACE SPO 069-2013中,规定最小保护电位为金属腐蚀率降低到0025mm/a时的电位;而ISO15589-2012中规定的最小保护电位是金属腐蚀率降低到0.01mm/a时的电位。

(10)最大保护电位

如前所述,保护电位不是愈低愈好,是有限度的,过负的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气,使氢氧根离子含量增大,环境呈碱性,碱性环境削弱防腐层与管道的黏合力,加速防腐层的剥离,即阴极剥离。氢原子的析出会导致高强钢管道或冷拔钢筋发生氢鼓包进引发氢脆断裂,所以必须将电位控制在比大量析氢电位(水分解电位,取决于pH值)稍正的电位值,此电位称为最大保护电位,超过最大保护电位时称为“过保护”。需要指出的是,判断管道是否过保护,要根据管道的极化电位(断电电位)来判断,根据规范要求,管道的极化电位应控制在-0.85~-1.20V(CSE)之间。在NACE SPO 0169-2013中对于埋地钢结构并未提及最大保护电位。水的痕迹很像阴极剥离的结果,但由于水分没有到达的地方涂层和管材也没有粘接力,所以,涂层剥离也不一定是阴极保护所致。阴极剥离的特点是涂层与管道剥离,剥离呈圆盘状但没有腐蚀,液体呈碱性。如果剥离的涂层下面有腐蚀,多为施工时表面处理不好或阴极保护欠缺所致。

(11)极化探头

将参比电极与模拟防腐层破损点的试片组装在一起,埋设在土壤中,测量试片断电电位来判断管道的保护状态。极化探头分为饱和硫酸铜极化探头和锌参比极化探头。极化探头的通电电位是试片通电电位和管道通电电位的综合值,不代表管道的通电电位,也不代表试片的通电电位。

(12)电位参比管

将试片与屏蔽管组装在一起,用来测量管地极化电位的装置。

(13)阴极剥离

由于阴极保护产物(高pH值)而造成的防腐层与结构之间的脱粘。阴极保护电位过负、表面处理不好,是造成这一现象的主要原因。也有观点认为,在防腐层黏结良好的情况下,无论保护电位多负,也不会发生防腐层剥离,因为没有水分的参与,就谈不上pH值的变化,再者说,当防腐层黏结良好的情况下,能够流入的阴极保护电流很小,不足以引起金属的极化,也就谈不上阴极剥离。


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