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陰極保護場景中,氯化銀參比電極的測量核心是精準獲取被保護金屬相對于參比電極的電位,判斷陰極保護是否達標,測量方法以現(xiàn)場原位測試為主,操作需兼顧穩(wěn)定性和抗干擾性。
一、核心測量原理
氯化銀參比電極提供穩(wěn)定電位基準(飽和KCl體系約+0.197VvsSHE),被保護金屬在陰極保護電流作用下會形成穩(wěn)定的保護電位。通過測量兩者間的電位差,判斷是否處于規(guī)定保護區(qū)間(如鋼鐵在海水/土壤中通常為-0.85V~-1.10Vvs Ag/AgCl)。
二、通用測量流程(現(xiàn)場常用)
電極準備:選擇密封凝膠型氯化銀參比電極(適配土壤/海水/淡水環(huán)境)檢查陶瓷隔膜無破損、無堵塞,用測試介質(土壤浸出液、海水)沖洗表面。
布置電極:將參比電極貼近被保護金屬表面(距離≤3cm),土壤環(huán)境中需埋入與金屬同一深度的鉆孔,確保隔膜與介質充分接觸;海水環(huán)境中固定在金屬構件附近,避免水流沖擊。
儀器連接:用高阻抗萬用表(輸入阻抗≥10MΩ,避免極化干擾)或陰極保護電位監(jiān)測儀,正極接參比電極引線,負極接被保護金屬的測試點。
預穩(wěn)定與讀數(shù):靜置5-10分鐘,待電位穩(wěn)定后,連續(xù)讀取3組數(shù)據(jù),取平均值作為測量結果。
數(shù)據(jù)記錄:記錄測量時間、環(huán)境溫度、介質類型(土壤/海水/淡水),便于后續(xù)數(shù)據(jù)分析和趨勢判斷。
三、不同場景的具體測量方法
1. 土壤環(huán)境(地下管道、樁基)
測量工具:便攜式高阻抗萬用表、埋地型氯化銀參比電極(帶引線)。
操作要點:通過測試樁或鉆孔布置電極,鉆孔需用土壤回填壓實,避免空氣間隙;測量時遠離陽極地床(距離≥10 米),減少陽極電流干擾;若土壤干燥,可少量噴灑蒸餾水濕潤電極周圍,確保離子傳導。
注意事項:避免在強酸性 / 堿性土壤中測量,若介質氯離子含量低,可選擇耐低氯型氯化銀電極,或短期補充少量氯化鉀溶液(僅可充液型)。
2. 海水環(huán)境(海上平臺、海底管道)
測量工具:水下專用氯化銀參比電極(耐壓密封型)、水下電位監(jiān)測儀。
操作要點:將電極固定在金屬構件的飛濺區(qū)或全浸區(qū),確保電纜密封良好;測量時避開船舶螺旋槳水流、陽極塊附近,減少動態(tài)干擾;高溫海水環(huán)境(>60℃)需選擇耐高溫型電極,避免凝膠失效。
數(shù)據(jù)修正:海水溫度每變化 10℃,電位約偏移 1-2mV,高精度監(jiān)測需進行溫度補償。
3. 淡水/工業(yè)循環(huán)水(儲罐、換熱器)
測量工具:常規(guī)密封型氯化銀參比電極、在線監(jiān)測儀(長期部署)。
操作要點:短期測量直接將電極浸入水體,貼近金屬表面;長期監(jiān)測需安裝固定支架,電極與金屬保持固定距離;循環(huán)水含油污或懸浮顆粒時,選擇帶防護套的復合型氯化銀電極,防止隔膜堵塞。
維護頻率:每1-3個月清洗電極表面,用軟毛刷去除污垢和生物附著,避免影響電位穩(wěn)定性。
4. 強制電流陰極保護系統(tǒng)(電位校準)
測量目的:驗證陰極保護電流是否足夠,調整整流器輸出。
操作要點:測量“通/斷電位”—— 先測通電狀態(tài)下的電位(工作電位),再關閉整流器,10-15秒內測量斷電電位(消除IR降干擾);兩者差值若過大(>50mV),需檢查土壤/水體電阻率或調整陽極布置。
四、關鍵注意事項
避免 IR 降干擾:土壤/高電阻介質中,測量值可能包含介質電阻帶來的 IR 降,需通過斷電法、近參比法(電極貼近表面)減少誤差。
防止電極極化:嚴禁用低阻抗儀器測量,否則會導致參比電極電位漂移,影響數(shù)據(jù)準確性。
電極維護:定期檢查電極密封性能,避免電解液滲漏;陶瓷隔膜堵塞時,用去離子水沖洗,或用 5% 稀鹽酸浸泡 3 分鐘后沖洗(不可長時間浸泡)。
禁止場景:不用于含強氧化劑(如次氯酸鈉)、硫化物的介質,會破壞 AgCl 鍍層,導致電位失穩(wěn)。

