陰極保護準則中常用術(shù)語

(1)最小保護電流密度

使金屬腐蝕下降到最低程度或停止時所需要的保護電流密度,稱做最小保護電流密度,其常用單位為mA/m2。處于土壤中的裸露金屬,最小保護電流密度一般取10~30mA/m2。

(2)管地電位

管道保護電位是管道對地電位的統(tǒng)稱,包括通電電位、斷電電位、極化電位、自然電位。實際應用時,要指明具體所指的電位。

(3)管道自然電位

陰極保護投用前測量到的管道對地電位,也叫管道腐蝕電位。在存在雜散電流時無法測量該指標。

(4)管道通電電位

陰極保護系統(tǒng)正常運行時測量到的管道對地電位。該電位是管道極化電位與IR降之和。可以用來判斷是否有雜散電流存在,通過修正、分析才可以用來判

斷陰極保護效果。

(5)管道斷電電位

在斷掉被保護結(jié)構(gòu)的外加電源或犧牲陽極0.2~05s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)中流向被保護結(jié)構(gòu),所以,所測電位為結(jié)構(gòu)的實際極化電位,不含IR降(介質(zhì)中的電壓降)。由于在斷開被保護結(jié)構(gòu)陰極保護系統(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,應選取0.2~0.5s之內(nèi)的電位讀數(shù)。在存在雜散電流時無法測量該指標。

(6)管道極化電位

指金屬結(jié)構(gòu)與電解液接觸面之間的電位,為自然電位與管道陰極極之和,其數(shù)值等于瞬時斷電電位。

(7)管道陰極極化

由于陰極保護電流的流動而引起的結(jié)構(gòu)電位的變化值。數(shù)值上等于管道極化電位與自然電位的差值,即管道瞬時斷電電位減去管道自然電位。

(8)雜散電流

沿規(guī)定路徑之外的途徑流動的電流。對于埋地管道,該電流是指非法進入并離開管道的,來自其他電源的電流。在雜散電流流入管道的地方,管道通電電位變負,管道得到保護;在雜散電流流出管道的地方,管道通電電位變正,管道受到腐蝕。雜散電流檢測的關(guān)鍵是找出電流流出管道的部位。

(9)最小保護電位

金屬達到完全保護所需要的最低電位值。一般認為,金屬在電解質(zhì)溶液中,極化電位達到陽極區(qū)的開路電位時,就達到了完全保護。也有規(guī)范規(guī)定的保護電位是金屬腐蝕速率降低到某一數(shù)值時的結(jié)構(gòu)對地電位。比如NACE SPO 069-2013中,規(guī)定最小保護電位為金屬腐蝕率降低到0025mm/a時的電位;而ISO15589-2012中規(guī)定的最小保護電位是金屬腐蝕率降低到0.01mm/a時的電位。

(10)最大保護電位

如前所述,保護電位不是愈低愈好,是有限度的,過負的保護電位會造成管道防腐層漏點處大量析出氫氣,使氫氧根離子含量增大,環(huán)境呈堿性,堿性環(huán)境削弱防腐層與管道的黏合力,加速防腐層的剝離,即陰極剝離。氫原子的析出會導致高強鋼管道或冷拔鋼筋發(fā)生氫鼓包進引發(fā)氫脆斷裂,所以必須將電位控制在比大量析氫電位(水分解電位,取決于pH值)稍正的電位值,此電位稱為最大保護電位,超過最大保護電位時稱為“過保護”。需要指出的是,判斷管道是否過保護,要根據(jù)管道的極化電位(斷電電位)來判斷,根據(jù)規(guī)范要求,管道的極化電位應控制在-0.85~-1.20V(CSE)之間。在NACE SPO 0169-2013中對于埋地鋼結(jié)構(gòu)并未提及最大保護電位。水的痕跡很像陰極剝離的結(jié)果,但由于水分沒有到達的地方涂層和管材也沒有粘接力,所以,涂層剝離也不一定是陰極保護所致。陰極剝離的特點是涂層與管道剝離,剝離呈圓盤狀但沒有腐蝕,液體呈堿性。如果剝離的涂層下面有腐蝕,多為施工時表面處理不好或陰極保護欠缺所致。