阴极保护准则

带有覆盖层的管道的电位由如下的分量所决定：

Von=Vo+Vp+Vs=Eo+RpI+RsI

式中 Von——通电流时保护电位;

Vo——自然电位;

Vp——极化电位;

Vs——土壤中电位降;

RP——极化电阻;

Rs——土壤介质电阻;

I——保护电流。

在这参数中，对阴极保护起作用的只有极化电位Vp，也就是电化学极化。当时间等于零时，可将上述方程简化为：

Voff=Vo+Vp

Voff为断电瞬间测得的极化电位，已消除了土壤介质IP降的成分。在此，引入了两个概念：通电时保护电位Von和断电瞬间极化电位Voff(亦为保护电位)。

关于埋地钢质管道阴极保护的准则，美国腐蚀工程师协会(NACE)的推荐标准RP-01-69有较全面的规定，已广为世界各国所采用。即：

1.在通电情况下，测得构筑物相对饱和铜—硫酸铜参比电极间的负(阴极)电位至少为0.85V。

2.通电情况下产生的最小负电位值较自然电位负偏移至少300mV。

3.在中断保护电流情况下，测量极化衰减。当中断电流瞬间，立即形成一个电位值，以此值为测定极化衰减的基准读数。测得的阴极极化电位差至少100mV。

4.构筑物相对土壤的负电位至少和原先建立的E-logI曲线的塔费尔曲线的初始负电位点一样。

5.所有电流均为从土壤电解质流向构筑物。

以上5条中，前3条在实践中常用。后2条测定比较复杂，一般很少使用。当有硫酸盐还原菌存在时，负电位应再增加-100mV，也就是-0.95V。

在测量管道电位时，应将参比电极放置在尽量靠近管道的位置，力求减少土壤介质中的IR降成分。

不过，美国《Materials Performance》(材料性能)杂志近些年来开展了对NACERP-01-69中关于阴极保护准则的讨论，对原来五项准则提出修正，力求更科学，定义更加完善。其主要观点是：

1.-0.85V/CSE应是一个极化电位准则，应当消除测量时土壤介质中IR降误差。

2.相地自然电位的-300mV偏移准则应去掉，来强化断电去极化-100mV偏移的准则，因它较前者更科学、更经济。

3.E-logI的准则应被描述为最小电流密度的准则，而不应是保护电位的准则。

4.原用流入构筑物的净电流判断方法，实际中不能用，应去掉。

国内对IR降的作用和测量也做了大量研究工作，目前较为成熟的有断电法和辅助试片法。

土壤中常用饱和硫酸铜电极为参比电极(CSE)，当使用其他参比电极时，可进行换算。表1给出了各种参比电极的标准电位。

表1 参比电极标准电位 (V)

注：利用修正系数的计算方法是实测温度t减去25℃再乘以修正系数，即为实际电位偏移修正值。

对于阴极保护来说，其保护电流密度只是参考数值，它主要取决于被保护构筑物表面状况，一般不用作判据。

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