埋地管道处于地下环境,无法直接接触测量,测试桩的核心作用是:
通过电缆将埋地管道的金属本体引出至地面,在桩体上设置专用接线端子(如管道端子、参比电极端子、阳极端子等)。
使测试人员能在地面通过万用表、参比电极等设备,便捷地连接管道与测试仪器,获取反映管道保护状态的电参数。
简言之,测试桩是 “管道电信号的地面中转站”,解决了埋地管道无法直接测量的难题。
二、核心原理:基于电化学腐蚀与阴极保护的电位特性
管道腐蚀的本质是电化学氧化反应(管道金属作为阳极,失去电子被腐蚀:Fe→Fe²⁺+2e⁻)。阴极保护技术通过向管道施加阴极电流,使管道表面发生阴极极化(电子富集),抑制氧化反应,此时管道的电位会向负方向偏移(相对于参比电极)。
测试桩的设计正是基于这一特性:通过测量管道的极化电位(反映电子富集程度),判断管道是否处于 “被保护状态”。具体逻辑如下:
未保护的管道:电位较正(通常在 - 500mV~-600mV CSE,饱和硫酸铜参比电极),金属易失去电子被腐蚀。
有效保护的管道:电位负移至 - 850mV CSE 及更负(国家标准要求),电子富集,氧化反应被抑制。
过保护的管道:电位过负(低于 - 1200mV CSE),可能引发氢脆(氢气渗入金属导致脆化),需避免。
测试桩通过测量这一电位值,直接反映保护效果。