陶瓷多孔塞:采用高純度陶瓷材料(如氧化鋁或碳化硅),孔隙率可控且耐化學(xué)腐蝕,確保電解液(飽和硫酸銅溶液)與外部介質(zhì)的穩(wěn)定離子交換,同時(shí)防止土壤顆?;蛭廴疚镞M(jìn)入電極內(nèi)部。
紫銅電極芯:純度≥99.7% 的紫銅棒或螺旋銅絲,表面拋光處理以降低極化效應(yīng),確保電位穩(wěn)定性(標(biāo)準(zhǔn)電位 + 0.316V vs SHE)。
抗壓密封外殼:通常采用 PVC 或 PPR 材質(zhì),抗壓強(qiáng)度≥10MPa,適用于埋地或重型機(jī)械施工環(huán)境,避免因土壤沉降或外力沖擊損壞。
環(huán)境適應(yīng)性
長(zhǎng)期埋地穩(wěn)定性:陶瓷頭電極的電位漂移≤±20mV / 年,使用壽命可達(dá) 5-10 年,遠(yuǎn)優(yōu)于木纖維塞電極(壽命約 1-2 年),適合 PCCP 管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)需求。
抗干擾能力:陶瓷塞的低擴(kuò)散速率可減少土壤介質(zhì)中 IR 降(歐姆電位降)的影響,配合極化探頭(如 KR2 型)可消除約 90% 的 IR 降,使測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)極化電位。
二、在 PCCP 管道防護(hù)中的應(yīng)用
(一)電位測(cè)量與陰極保護(hù)評(píng)估
常規(guī)測(cè)量方法
管道電位監(jiān)測(cè):將陶瓷頭電極放置在 PCCP 管道正上方土壤中,澆水濕潤(rùn)以降低接觸電阻,通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量管地電位。對(duì)于犧牲陽(yáng)極系統(tǒng),需結(jié)合斷電法或極化探頭消除 IR 降,以獲取真實(shí)極化值(極化電位≤-0.85V vs CSE 為有效保護(hù))。
混凝土結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè):在 PCCP 砂漿保護(hù)層或隧道結(jié)構(gòu)中預(yù)埋陶瓷頭電極,距離鋼筋≤15mm,通過(guò)導(dǎo)線引出至測(cè)試樁,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)鋼筋的腐蝕電位(如 - 0.2V vs CSE 以下為腐蝕風(fēng)險(xiǎn)閾值)。
復(fù)雜環(huán)境解決方案
高氯土壤:采用全固態(tài)電解質(zhì)陶瓷電極(如含陽(yáng)離子交換膜的設(shè)計(jì)),可阻擋氯離子滲透,電位波動(dòng)≤±5mV / 月,適用于鹽堿地或沿海地區(qū)。