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陰極保護(hù)主要參數(shù)與陰極保護(hù)準(zhǔn)則

   1、自然電位
   自然電位是金屬埋入土壤后,在無外部電流影響時的對地電位。自然電位隨著金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、表面狀況和土質(zhì)狀況,含水量等因素不同而異,一般有涂層埋地管道的自然電位在-0.4~0.7VCSE之間,在雨季土壤濕潤時,自然電位會偏負(fù),一般取平均值-0.55V。
    2、最小保護(hù)電位
    金屬達(dá)到完全保護(hù)所需要的最低電位值。一般認(rèn)為,金屬在電解質(zhì)溶液中,極化電位達(dá)到陽極區(qū)的開路電位時,就達(dá)到了完全保護(hù)。
    3、最大保護(hù)電位
    如前所述,保護(hù)電位不是愈低愈好,是有限度的,過低的保護(hù)電位會造成管道防腐層漏點(diǎn)處大量析出氫氣,造成涂層與管道脫離,即,陰極剝離,不僅使防腐層失效,而且電能大量消耗,還可導(dǎo)致金屬材料產(chǎn)生氫脆進(jìn)而發(fā)生氫脆斷裂,所以必須將電位控制在比析氫電位稍高的電位值,此電位稱為最大保護(hù)電位,超過最大保護(hù)電位時稱為"過保護(hù)"。
    4、最小保護(hù)電流密度
    使金屬腐蝕下降到最低程度或停止時所需要的保護(hù)電流密度,稱作最小保護(hù)電流密度,其常用單位為mA/m2表示。處于土壤中的裸露金屬,最小保護(hù)電流密度一般取10mA/m2。
    5、瞬時斷電電位
    在斷掉被保護(hù)結(jié)構(gòu)的外加電源或犧牲陽極0.2—0.5秒中之內(nèi)讀取得結(jié)構(gòu)對地電位。由于此時沒有外加電流從介質(zhì)中流向被保護(hù)結(jié)構(gòu),所以,所測電位為結(jié)構(gòu)的實(shí)際極化電位,不含IR降(介質(zhì)中的電壓降)。由于在斷開被保護(hù)結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)系統(tǒng)時,結(jié)構(gòu)對地電位受電感影響,會有一個正向脈沖,所以,應(yīng)選取0.2—0.5秒之內(nèi)的電位讀數(shù)。

    為了便于實(shí)際應(yīng)用,通過多年的實(shí)踐與研究,得出了以下幾個判斷結(jié)構(gòu)是否得到充分保護(hù)得判斷準(zhǔn)則。
    1、NACERP0169建議“在通電的情況下,埋地鋼鐵結(jié)構(gòu)最小保護(hù)電位為-0.85VCSE或更負(fù),在有硫酸鹽還原菌存在的情況下,最小保護(hù)電位為-0.95VCSE,該電位不含土壤中電壓降(IR降)”。實(shí)際測量時,應(yīng)根據(jù)瞬時斷電電位進(jìn)行判斷。目前流行的通電電位測量方法簡便易行,但對測量中IR降的含量沒有給予足夠重視。其后果是很多認(rèn)為陰極保護(hù)良好的管道發(fā)生腐蝕穿孔。這方面的教訓(xùn)是很多的。如:四川氣田南干線,認(rèn)為陰極保護(hù)良好,但實(shí)際內(nèi)檢測發(fā)現(xiàn)腐蝕深度在壁厚的10-19%的點(diǎn)多達(dá)410處;個別位置的點(diǎn)蝕深度達(dá)到50%。進(jìn)行斷電電位測量發(fā)現(xiàn),很多點(diǎn)保護(hù)電位(斷電電位)沒有達(dá)到-0.85VCSE。有效的方法是實(shí)際測量幾點(diǎn)的IR降,保護(hù)電位按0.85+IR降來確定。IR降可以通過通電電位減去瞬時斷電電位來獲得,也可以用瞬時通電電位減去結(jié)構(gòu)自然電位來獲得。
     2、瞬時斷電電位與自然電位之差不得小于100mV。在有些情況下,在斷開電源0.2-0.5秒內(nèi)測量斷電電位,待結(jié)構(gòu)去極化后(24或48小時后)再測量結(jié)構(gòu)電位(自然電位),其差值應(yīng)不小于100mV。也可以用通電電位(極化后)減去瞬時通電電位來計算極化電位。
     3、最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定,以不損壞覆蓋層的粘結(jié)力為準(zhǔn),一般瞬時斷電電位不得低于-1.10VCSE。由于受舊規(guī)范的影響,很多人還認(rèn)為陰極保護(hù)最大電位不能低于-1.5VCSE。事實(shí)上這種觀念使錯誤的,造成的危害也是巨大的。判斷陰極保護(hù)電位是否過大應(yīng)以斷電電位為判斷基礎(chǔ),只要斷電電位不低于-1.1VCSE(西歐為-1.15VCSE),通電電位再大也沒有關(guān)系。


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