阴极保护测试桩的电位测量是评估系统运行状态、判断金属结构是否处于有效防腐蚀区间的核心手段。不仅包括被保护金属的“保护电位”,还涉及阳极电位、自然电位等关键参数,最终通过精准数据验证保护效果、定位故障并指导系统调整。以下从测量核心目标、原理、分类操作流程、误差控制、数据解读五个维度,全面解析电位测量的逻辑与实践。
一、核心测量目标:明确 “保护是否有效” 的判定标准
阴极保护的本质是通过向金属结构施加电流,使其电位降至“腐蚀停止的区间”,因此电位测量的核心目标是验证以下关键指标是否达标。
自然电位:阴极保护系统未通电时,金属在环境中的自身电位,通常 - 0.5V~-0.7V(碳钢在土壤中),作为基准,判断系统通电后电位“极化程度”;
保护电位:系统运行时,被保护金属的实时电位;最小保护电位:≤-0.85V最大保护电位:≥-1.20V;直接判定保护是否有效(低于- 0.85V 则腐蚀被抑制,高于则“欠保护”,低于-1.2V 则“过保护”)
阳极电位:牺牲阳极/外加电流阳极的工作电位;锌合金牺牲阳极-1.05V~-1.15V;外加电流阳极:-0.2V~+0.5V;反映阳极活性:牺牲阳极电位偏正则 “失效”,外加电流阳极电位异常则可能是整流器故障;
二、核心测量原理:以 “参比电极” 为基准的相对电位测量
金属的电位是“相对值”,无法单独测量,必须以标准参比电极为“电位标尺”,通过测试桩构建“被保护体-参比电极-测量设备”的闭合回路,读取两者的电位差值。其原理可简化为:测量电位=被保护体(或阳极)电位-参比电极电位。
关键组件作用:
测试桩本体:提供稳定的测量接口,内置/外接两类端子:「被保护体端子」:通过导线直接与金属结构焊接,确保电位信号无衰减传输;「参比电极接口」:连接标准参比电极,其自身电位恒定(25℃时 Cu/CuSO₄电极电位为+ 0.316V vs 标准氢电极)。
测量设备:高精度数字万用表,用于读取电位差值。