自然电位是指未施加阴极保护时,试片的开路电位,它能反映金属的固有腐蚀倾向。不同金属在相同环境中的自然电位不同,同一金属在不同湿度、温度的环境中数值也会变化。通过测量自然电位,可以了解金属在无保护状态下的腐蚀风险,为后续阴极保护系统的参数设定提供参考基准。
通电电位是阴极保护系统运行时测量的即时电位,它能直接反映保护系统的工作状态。测量时需要确保系统稳定运行,待试片达到稳定极化状态后再记录数据。通电电位的数值会受到电流大小、环境介质等因素影响,虽然能初步判断保护情况,但由于存在 IR 降干扰,不能作为最终评估的唯一依据。
断电电位是评估保护效果的核心参数,它是断开保护电流后瞬间测量的电位,能排除 IR 降的影响,真实反映试片的极化状态。根据行业通用标准,当断电电位达到 - 850mV CSE(铜 / 硫酸铜参比电极)或更负时,表明阴极保护系统有效,金属结构处于良好的防护状态。如果断电电位偏正,比如某天然气管道试片测得 - 760mV,就说明保护不足,可能存在防腐层破损等问题。
除了三个核心电位参数,极化曲线分析能提供更深入的信息。通过电化学工作站测量极化曲线,能评估阴极保护的极化效率和腐蚀动力学参数。阴极极化曲线斜率越大,说明极化效率越高,保护效果越好。利用塔菲尔外推法还能求得腐蚀电位和腐蚀电流密度,准确计算保护前后的腐蚀速率变化。
数据解读时还要结合环境因素综合分析。土壤湿度、温度、电阻率的变化,以及杂散电流的干扰,都会影响电位数值。比如某长输管道在沙漠段测得通电电位 - 1.5V CSE,但通过极化试片的断电电位检测发现仅为 - 700mV,实际处于欠保护状态,后续通过增设深井阳极提升了保护效果。