2024軌道交通動態(tài)雜散電流對埋地鋼質(zhì)管道腐蝕干擾評價方法

價方法PAGEPAGE1軌道交通動態(tài)雜散電流對埋地鋼質(zhì)管道腐蝕干擾評價方法目的與范圍目的：本標(biāo)準規(guī)定了軌道交通致雜散電流對埋地管道腐蝕的實驗室評價方法、試樣制備、溶液配置、試驗裝置、試驗流程、結(jié)果評定和試驗報告。范圍：適用于評價埋地管道在動態(tài)雜散電流干擾下的腐蝕行為、耐蝕性、腐蝕影響因素、腐蝕程度及發(fā)展趨勢。引用文件使用本標(biāo)準的各方應(yīng)參照所引標(biāo)準的最新版本。GB/T21447-2018鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范；GB/T19285-2014埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護工程檢驗；GB/T40377-2021金屬和合金的腐蝕 交流腐蝕的測定防護準則。術(shù)語和定義軌道交通railtransit在特定軌道上行駛的一類交通工具或運輸系統(tǒng)，包括地鐵、城鐵、高速鐵路等。動態(tài)雜散電流dynamicstraycurrent散電流。埋地鋼制管道buriedsteelpipeline埋入土壤中的鋼質(zhì)油氣管道或其他鋼質(zhì)管道。腐蝕干擾corrosioninterference鋼質(zhì)管道在雜散電流干擾下的腐蝕減薄、穿孔或其它腐蝕損傷。交流電密度alternatingcurrentdensity交流電在防腐層破損點處單位面積的電流流量。試樣制備1cm2以上，為避免“趨膚”效應(yīng)引起的腐蝕不均勻現(xiàn)象，暴露面積一般不超過4cm4cm，推薦試樣尺寸(15mm~25mm)×(15mm~25mm)×(2~5mm)。3.2μm600#以上水砂紙打磨。試樣尺寸（0.02mm）。試樣清洗后，經(jīng)無水乙醇或丙酮除油，吹風(fēng)機吹干后備用。23mm除試樣暴露面之外，其余表面和螺紋導(dǎo)線均須密封。圖1試樣實物圖在進行試樣尺寸及重量測量時，必須帶干凈的橡膠手套，并使用干凈無油污的測量工具。試驗前，用天平（天平精度不應(yīng)低于0.0001克）測量試樣原始重量并記錄。3個。封樣方法須保證試驗過程中密封良好。溶液介質(zhì)配制模擬溶液的化學(xué)藥品等級為分析純或化學(xué)純，溶劑為去離子水。將現(xiàn)場實土經(jīng)自然干燥、粉碎、過篩（20目），然后烘干（105°C、24h）后與去離子水1:124hpHpH值。根據(jù)現(xiàn)場實土的化學(xué)分析結(jié)果，配置相對應(yīng)的土壤模擬溶液。模擬溶液配制應(yīng)遵循以下原則：遵循電荷守恒、陰陽離子的物質(zhì)的量守恒。在陰陽離子物質(zhì)的量相當(dāng)時，以物質(zhì)的量較多的離子計算（既可保證模擬溶液與環(huán)境腐蝕性相近，又可加速試驗，且方便計算）。選用常見化學(xué)試劑。為確保含量較少離子濃度的模擬精度，按離子物質(zhì)的量由少到多依次配制。pH5%的氫氧化鈉、鹽酸或醋酸等調(diào)節(jié)，pH調(diào)節(jié)過程盡量不引入體系之外的離子。25℃±1℃。試驗裝置電化學(xué)測試裝置交流干擾下的電化學(xué)測試裝置如圖2用電化學(xué)工作站進行電化學(xué)測試，WE表示工作電極；RE表示參比電極；CE表示輔助電極。2（石墨棒、鉑片等）間，使試樣表面產(chǎn)生交流雜散電流干擾。電流測量儀器：采用萬用表或其它交流電流計測試或顯示交流回路中施加的交流電0.1mA。路須串聯(lián)一個電容（470μF左右），避免電化學(xué)測試系統(tǒng)對交流回路產(chǎn)生干擾；電感：電化學(xué)測試回路須串聯(lián)一個足夠大的電感（25H左右）防止交流電對電化學(xué)測試系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。定值電阻：交流回路中可串聯(lián)一個電阻（10~100Ω），防止試樣表面阻抗變化引起交流電流密度的較大波動。圖2交流干擾下電化學(xué)裝置示意圖浸泡腐蝕試驗交流干擾下的浸泡腐蝕試驗如圖3石墨棒等惰性輔助電極以及電流測量儀器。每個容器中試樣工作面與石墨輔助電極平行相對，且間距盡量保持一致。如對溫度有特殊要求，可將試驗容器置于恒溫槽（如水浴鍋），下進行試驗。/值，測試特定交流雜散電流干擾下的腐蝕行為。試驗結(jié)束后觀察腐蝕形貌、并按照本標(biāo)準第條的公式計算平均腐蝕速率，以定量評價交流干擾下的腐蝕情況。圖3交流干擾下的浸泡腐蝕裝置示意圖試驗流程土壤理化性質(zhì)分析在軌道交通附近待評估管道或構(gòu)件周圍2米以內(nèi)，與管道相同埋深的位置取實土1~2kg，采用自封袋裝袋密封，帶回實驗室進行相關(guān)理化分析。0.5~1kg24h，然后稱量所剩干土的重量，計算實土含水量。5.2?，F(xiàn)場動態(tài)雜散電壓、電流信號采集GB/T19285-2014。CSE便攜式自動平衡記錄儀記錄管地電位相對自然腐蝕電位的偏移值。CSE15mmCSE參比電極或者鋼棒之間的電壓。1cm21cm2得到交流電流密度電化學(xué)阻抗測試2連接好電路。首先在-1.2V60s（10min10mV即可認為其處于穩(wěn)態(tài)）；100kHz0.01Hz，10mV的正弦波。記錄不同頻率下的擾動電壓NyquistBode圖。動電位極化測試2所示。0.5mV/s，掃描范圍宜相對開路電位-0.5~1.0V。繪制電位電流密度曲線，采用塔菲爾外推法得到腐蝕電流密度。浸泡腐蝕實驗按照4.2和4.4制備試樣，每組試樣至少三塊平行試樣。用分析純試劑和去離子水配置模擬溶液，并調(diào)整pH。200ml/cm2溫度有需求，需將試驗容器置于恒溫槽中，加熱到規(guī)定溫度。3流干擾條件下進行連續(xù)浸泡腐蝕試驗，試驗時間應(yīng)不少于48h。如采用圖1(b)4M0（精確到0.0001g），面尺寸（精確到0.02μm）。704硅膠將試樣背面和側(cè)面以及鋼棒浸入溶液部（50%鹽酸+3-10g六次甲基四胺試驗結(jié)果此表征材料在交流干擾下的電化學(xué)阻抗或耐蝕性大小。價材料的耐蝕性大小，初步評估腐蝕速率。腐蝕產(chǎn)物宏觀形貌進行拍照，以便與清除腐蝕產(chǎn)物后的基體表面作對比。（EDS）X（XRD）X射線光電子能譜（XPS）、拉曼光譜（Ramanspectra）等方法。形貌觀察分析。也可按GB/T18590測量點蝕深度。腐蝕評定8、10相關(guān)國家標(biāo)準的規(guī)定。（如點蝕等腐蝕損傷程度。mm/a平均腐蝕速率計算公式如下：式中：K——S——試樣工作面積，m2；t——試驗時間，h；M0——試驗前試片的重量，g；M——清除腐蝕產(chǎn)物后試片的重量，g；R——年腐蝕深度，mm/a；ρ——試驗金屬的密度，g/cm3；如有特殊需要，試驗結(jié)果也可按照其它腐蝕速率單位表示，但需要在報告中說明。330%GB/T8170應(yīng)采用平均腐蝕速率和點蝕深度作為交流雜散電流干擾下的腐蝕評價方法。5-10個點蝕坑的平均深度作為平均點蝕深度，試樣表面存在的最大點蝕深度作T/CSCP0021—2017GB/T18590給出的標(biāo)準圖（以密度、大小和平均深度為參考指標(biāo)）對點蝕程度進行評級（見附錄）。試驗報告每個試驗都應(yīng)寫入報告。試驗報告中應(yīng)根據(jù)標(biāo)準簡要說明試驗結(jié)果。試驗報告應(yīng)包含的信息，如下所示：材料的成分和產(chǎn)品的形式，供方與產(chǎn)品說明，材料的熱處理狀態(tài)等；試驗環(huán)境與試驗時間；計算待測材料的腐蝕速率[mm/a]；試驗前后的試樣宏觀形貌以及試驗后試樣除銹后的腐蝕形貌；腐蝕產(chǎn)物及分布情況說明；點蝕坑特征，應(yīng)包括：形狀、大小、深度（平均深度和最大深度）蝕坑與微觀結(jié)構(gòu)（面、邊、縫隙等）的相對位置；點蝕程度評價。附錄