1、自然电位
自然电位是金属埋入土壤后,在无外部电流影响时的对地电位。自然电位随着金属结构的材质、表面状况和土质状况,含水量等因素不同而异,一般有涂层埋地管道的自然电位在-0.4~0.7VCSE之间,在雨季土壤湿润时,自然电位会偏负,一般取平均值-0.55V。
2、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。
3、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,过低的保护电位会造成管道防腐层漏点处大量析出氢气,造成涂层与管道脱离,即,阴极剥离,不仅使防腐层失效,而且电能大量消耗,还可导致金属材料产生氢脆进而发生氢脆断裂,所以必须将电位控制在比析氢电位稍高的电位值,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\"。
4、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,称作最小保护电流密度,其常用单位为mA/m2表示。处于土壤中的裸露金属,最小保护电流密度一般取10mA/m2。
5、瞬时断电电位
在断掉被保护结构的外加电源或牺牲阳极0.2—0.5秒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—0.5秒之内的电位读数。
为了便于实际应用,通过多年的实践与研究,得出了以下几个判断结构是否得到充分保护得判断准则。
1、NACERP0169建议“在通电的情况下,埋地钢铁结构最小保护电位为-0.85VCSE或更负,在有硫酸盐还原菌存在的情况下,最小保护电位为-0.95VCSE,该电位不含土壤中电压降(IR降)”。实际测量时,应根据瞬时断电电位进行判断。目前流行的通电电位测量方法简便易行,但对测量中IR降的含量没有给予足够重视。其后果是很多认为阴极保护良好的管道发生腐蚀穿孔。这方面的教训是很多的。如:四川气田南干线,认为阴极保护良好,但实际内检测发现腐蚀深度在壁厚的10-19%的点多达410处;个别位置的点蚀深度达到50%。进行断电电位测量发现,很多点保护电位(断电电位)没有达到-0.85VCSE。有效的方法是实际测量几点的IR降,保护电位按0.85+IR降来确定。IR降可以通过通电电位减去瞬时断电电位来获得,也可以用瞬时通电电位减去结构自然电位来获得。
2、瞬时断电电位与自然电位之差不得小于100mV。在有些情况下,在断开电源0.2-0.5秒内测量断电电位,待结构去极化后(24或48小时后)再测量结构电位(自然电位),其差值应不小于100mV。也可以用通电电位(极化后)减去瞬时通电电位来计算极化电位。
3、最大保护电位的限制应根据覆盖层及环境确定,以不损坏覆盖层的粘结力为准,一般瞬时断电电位不得低于-1.10VCSE。由于受旧规范的影响,很多人还认为阴极保护最大电位不能低于-1.5VCSE。事实上这种观念使错误的,造成的危害也是巨大的。判断阴极保护电位是否过大应以断电电位为判断基础,只要断电电位不低于-1.1VCSE(西欧为-1.15VCSE),通电电位再大也没有关系。
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