《無損檢測 材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評價方法-編制說明》

一、工作簡況

1.任務(wù)來源

本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會（以下簡稱：CSTM

標(biāo)準(zhǔn)委員會）無損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會審查，CSTM標(biāo)

準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)《無損檢測防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與

評價方法》立項，標(biāo)準(zhǔn)項目歸口管理委員會為CSTM/FC94無

損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會，標(biāo)準(zhǔn)計劃編號為CSTMLX9400

00673-2021，由中國特種設(shè)備檢測研究院牽頭承擔(dān)《無損檢

測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評價方法》團(tuán)體標(biāo)

準(zhǔn)的制定工作。

2.標(biāo)準(zhǔn)制定的背景和目的

金屬的防腐蝕方法有很多種，其中涂層防腐具有選擇性

寬、適用范圍廣、施工方便等優(yōu)點，是在工程應(yīng)用中用來防

止金屬材料腐蝕的主要方法。評價涂層耐性性能的方法包括

一般的失重法、鹽霧試驗、濕熱試驗等，而這些檢測方法均

試驗周期長，而且對涂層造成破壞。目前，工程界缺乏對耐

蝕涂層的無損檢測方法與評價，常規(guī)的無損檢測方法如超聲

法、渦流法，紅外熱成像法等均針對已有缺陷設(shè)計，而無法

對耐蝕涂層的涂覆質(zhì)量提供可靠的檢測與評價方法。金屬腐

蝕很大程度上是電化學(xué)腐蝕，涂層增加了腐蝕原電池陰極和

陽極直接電阻，金屬腐蝕電化學(xué)檢測方法可以通過對設(shè)備進(jìn)

行電化學(xué)加載，形成對耐蝕涂層涂覆質(zhì)量的無損檢測，并提

出相應(yīng)的評價指標(biāo)，并以此形成工程設(shè)備耐蝕性與安全性的

評價依據(jù)。

3.工作主要過程

按照中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會標(biāo)準(zhǔn)制修訂程序

的要求，《無損檢測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與

評價方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的編制完成了以下工作：

（1）起草階段：

CSTM/FC94無損檢測技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域委員會成立之后，

積極開展各項標(biāo)準(zhǔn)制定工作，為保證后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性，針

對《無損檢測材料防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評價方

法》組建成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，確定了標(biāo)準(zhǔn)編寫原則和分

工，提出標(biāo)準(zhǔn)編制進(jìn)度安排。

2021年7月完成標(biāo)準(zhǔn)的初步框架；2021年12月對涂層

耐蝕性能指標(biāo)進(jìn)行了深入的討論和充分的論證，確定了涂層

防腐蝕性能的評價指標(biāo)。

（2）征求意見階段：

2022年7月完成制訂了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

4.主要參加單位及工作組成員

主要參加單位包括：中國特種設(shè)備檢測研究院，廈門大

學(xué)，北京科技大學(xué)，廈門樂鋼材料科技有限公司，國網(wǎng)福建

省電力有限公司電力科學(xué)研究院。

工作組成員包括：趙博、林昌健、路新、苑一琳、張君嬌、

沈功田、林理文、金棟、代強、陳云翔、林德源

二、標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況及制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

1.標(biāo)準(zhǔn)化對象簡要情況

本標(biāo)準(zhǔn)為旨在規(guī)范本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。

2.制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

（1）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)或理由

依據(jù)中國材料與試驗團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理細(xì)則、中關(guān)村

材料試驗聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法（試行）制定本標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范

本領(lǐng)域內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)的制修訂和發(fā)布。

（2）制修訂標(biāo)準(zhǔn)的原則

本標(biāo)準(zhǔn)編制遵循經(jīng)濟社會發(fā)展需求原則、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)

濟合理原則、適應(yīng)貿(mào)易全球化需求原則、維護(hù)公眾利益原則、

協(xié)商一致原則、廣泛參與和公開透明原則。

本標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)編寫和內(nèi)容編排等方面依據(jù)GB/T

1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》

進(jìn)行編寫。

三、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況

無

四、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)主要包括：前言、原理、范圍、規(guī)范性引用文件、

術(shù)語和定義、檢測裝置、檢測方法、檢測步驟、檢測結(jié)果評

價、試驗報告十部分組成。

本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及部分條目解釋如下：

1.原理

對本標(biāo)準(zhǔn)使用的電化學(xué)檢測方法原理進(jìn)行了闡述，涉及

的交流阻抗譜法是以一定頻率范圍的小振幅正弦波電位（或

電流）為擾動信號對服役環(huán)境中金屬體系進(jìn)行激勵，通過測

量相應(yīng)的交流電流（或電位）響應(yīng)信號，原位獲得金屬在服

役環(huán)境中的電化學(xué)阻抗譜。再通過電化學(xué)電極過程理論和等

效電路的擬合，最終估算腐蝕電極反應(yīng)速度及分步驟動力學(xué)

參數(shù)。

2.范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了針對防腐蝕涂層性能的電化學(xué)檢測與評

價方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于電化學(xué)法對在役防腐涂層的性能現(xiàn)場

評價。

3.術(shù)語和定義

本節(jié)除了規(guī)定GB/T10123—2001界定的術(shù)語和定義適

用于本文件外，為明確所表達(dá)的含義，避免出現(xiàn)理解偏差，

對“電化學(xué)阻抗譜”進(jìn)行了定義，以表達(dá)編者本意。

4.檢測裝置

本節(jié)規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)所使用的檢測裝置由電化學(xué)檢測設(shè)

備和外接試驗電解池組成，以及對電化學(xué)檢測設(shè)備和外接電

解池的要求。

5.檢測方法

本節(jié)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)參照交流阻抗譜法（EIS）進(jìn)行，主要

檢測步驟包括對樣品的檢前表面處理、配置檢測溶液、連接

檢測電路和對樣品進(jìn)行檢測。

6.檢測結(jié)果評價

對檢測結(jié)果的評價分為兩部分，首先是對檢測結(jié)果選擇合

適的等效電路進(jìn)行擬合，并通過專用軟件對其元件進(jìn)行數(shù)值

計算得到涂層保護(hù)性能。一般情況下推薦等效電路為Rs（CRp）

電路。然后采用經(jīng)軟件解析后的擬合電路中的電荷轉(zhuǎn)移電阻

Rt為評價指標(biāo)，以腐蝕速度的腐蝕電流密度為評估依據(jù)指標(biāo)，

對涂層保護(hù)性能進(jìn)行評價分級。一般而言，涂層性能經(jīng)本方

法檢測達(dá)到I級與II級可以接受，具體要求可由供需雙方

商議而定。

7.試驗報告

本節(jié)規(guī)定了試驗報告應(yīng)的信息，詳細(xì)記錄檢測的過程和細(xì)

節(jié)。

五、主要試驗（或驗證）結(jié)果的分析、綜述報告、技術(shù)經(jīng)濟

論證，預(yù)期的經(jīng)濟效果等

對不同程度損壞的涂層分別進(jìn)行交流阻抗譜法（EIS）檢

測，得出表1的評估判斷依據(jù)指標(biāo)。

表1腐蝕速度的腐蝕電流密度評估依據(jù)指標(biāo)

2

評價分級RtΩ·cm涂層保護(hù)性能

I109極優(yōu)

79

II10≤Rt＜10良好

37

III10≤Rt＜10輕微破損

13

IV10≤Rt＜10嚴(yán)重破損

六、與有關(guān)的現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)和強制性標(biāo)準(zhǔn)

的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)充分貫徹現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，

與相關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)等有著較好的協(xié)調(diào)性，不存在沖突。

七、對征求意見及重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

該標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中，無重大分歧意見。

八、標(biāo)準(zhǔn)水平建議，預(yù)期的社會經(jīng)濟效果。

本標(biāo)準(zhǔn)可解決工程界缺乏對耐蝕涂層的無損檢測方法

與評價的現(xiàn)狀，通過電化學(xué)無損檢測的方法對耐蝕涂層的涂

覆質(zhì)量提供可靠的檢測與評價，并提出了相應(yīng)的評價指標(biāo)，

并以此形成工程設(shè)備耐蝕性與安全性的評價依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)完

成后可以對結(jié)構(gòu)設(shè)備防腐蝕涂層進(jìn)行無損檢測與評價，為工

程界防腐蝕涂層的檢測與合格性評價提供新方法。有效提升

在役涂層