埋地管道自然電位測試片的原理

埋地管道的自然電位測試片是用于監(jiān)測金屬管道在未施加陰極保護(hù)時的電化學(xué)腐蝕狀態(tài)的關(guān)鍵工具，其測量數(shù)據(jù)可作為評估管道腐蝕傾向、設(shè)定陰極保護(hù)基準(zhǔn)的重要依據(jù)。

一、自然電位測試片的核心作用與原理

定義與作用：自然電位（Ecorr）：金屬在電解質(zhì)環(huán)境中（如土壤）自發(fā)形成的腐蝕電位，反映金屬與環(huán)境的電化學(xué)平衡狀態(tài)。測試片功能：通過模擬管道材質(zhì)的小型試片，實時監(jiān)測管道在自然狀態(tài)下的腐蝕電位，為陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試及效果評估提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)（如保護(hù)電位需比自然電位負(fù)移 300mV 以上）。

工作原理：試片與管道材質(zhì)一致（如 Q235 鋼），埋設(shè)在管道附近土壤中，通過導(dǎo)線與測試樁連接，形成 “試片 - 土壤 - 參比電極” 的電化學(xué)回路，利用高阻抗萬用表測量試片相對于參比電極（如飽和硫酸銅電極 CSE）的電位差。

三、測試片的安裝流程與關(guān)鍵規(guī)范

1. 安裝位置選擇距管道距離：水平距離 1～2m，垂直埋深與管道一致（通常 1.2～1.5m），避免管道陰極保護(hù)電流直接影響試片電位。土壤代表性：選擇管道沿線土壤性質(zhì)均勻的區(qū)域，避開碎石、建筑垃圾或高含水率地段（如沼澤、排水溝），防止局部介質(zhì)差異導(dǎo)致測量偏差。

2. 安裝步驟開挖試坑：尺寸約 300mm×300mm×500mm，底部鋪設(shè) 50mm 厚的中性細(xì)砂（pH=6.5～7.5）。試片固定：用絕緣支架將試片水平固定，試片表面與土壤緊密接觸，避免懸空或局部空隙（空隙會導(dǎo)致氧氣濃度差，產(chǎn)生濃差腐蝕電位）。

參比電極布置：將 CSE 埋設(shè)在試片正上方 5～10cm 處，用飽和硫酸銅溶液浸泡的棉球包裹電極底部，確保與土壤良好導(dǎo)電。

回填與標(biāo)識：先回填細(xì)砂，再分層夯實素土，頂部安裝測試樁并標(biāo)注 “自然電位測試點”，附帶編號及埋設(shè)日期。

3. 抗干擾設(shè)計

防雜散電流：若附近有直流干擾源（如軌道交通），試片需增加鋅接地電池或極化探頭，抑制外部電流對自然電位的影響。