阴极保护试片在土壤环境中的腐蚀失效分析

摘要

目的针对埋地管道阴极保护测试用试片的失效问题进行原因分析,阐明了管道阴极保护测试用试片的失效现象及原因,为准确检测试片的阴极保护电位提供指导。方法以野外埋地管道相连接的试片为研究对象,采用数据记录仪采集试片的阴极保护参数,利用采集失效试片的通断电电位、交直流电流密度,干扰电压及试片表面腐蚀产物等来综合分析试片失效原因。结果试片表面宏观分析发现,试片表面腐蚀产物聚集,腐蚀产物和土壤夹杂在一起,形成坚硬的硬块,除去表面腐蚀产物后,试片表面有大小不均的腐蚀坑,最大坑深1 mm。试片表面腐蚀产物的元素面分析结果表明,锈层中的主要元素以Fe和O以元素为主,腐蚀产物以铁的氧化物为主,并夹杂有土壤杂质及钙镁难容盐等。试片历史数据显示,阴极保护电位满足规范要求,但交流电流密度较大,最大交流电流密度208.3 A/m^(2),最大交流干扰电压7.52 V。结合试片表面形貌,试片发生了交流腐蚀。结论阴极保护测试用试片的失效与交流腐蚀有关,试片在交流杂散电流和阴极保护电流的作用下,表面腐蚀产物聚集,难容盐与铁的氧化物形成厚厚的隔离层,隔离了试片与土壤介质,造成阴极保护电流流入困难,无法准确测量阴极保护电位。