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腐蝕,確保電解液(飽和硫酸銅溶液)與外部介質的穩定離子交換,同時防止土壤顆粒或污染物進入電極內部。
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,確保電位穩定性(標準電位 + 0.316V vs SHE)。
抗壓密封外殼:通常采用 PVC 或 PPR 材質,抗壓強度≥10MPa,適用于埋地或重型機械施工環境,避免因土壤沉降或外力沖擊損壞。
環境適應性
長期埋地穩定性:陶瓷頭電極的電位漂移≤±20mV / 年,使用壽命可達 5-10 年,遠優于木纖維塞電極(壽命約 1-2 年),適合 PCCP 管道陰極保護系統的長期監測需求。
抗干擾能力:陶瓷塞的低擴散速率可減少土壤介質中 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,使測量結果更接近真實極化電位。
二、在 PCCP 管道防護中的應用
(一)電位測量與陰極保護評估
常規測量方法
管道電位監測:將陶瓷頭電極放置在 PCCP 管道正上方土壤中,澆水濕潤以降低接觸電阻,通過數字萬用表測量管地電位。對于犧牲陽極系統,需結合斷電法或極化探頭消除 IR 降,以獲取真實極化值(極化電位≤-0.85V vs CSE 為有效保護)。
混凝土結構監測:在 PCCP 砂漿保護層或隧道結構中預埋陶瓷頭電極,距離鋼筋≤15mm,通過導線引出至測試樁,長期監測鋼筋的腐蝕電位(如 - 0.2V vs CSE 以下為腐蝕風險閾值)。
復雜環境解決方案
高氯土壤:采用全固態電解質陶瓷電極(如含陽離子交換膜的設計),可阻擋氯離子滲透,電位波動≤±5mV / 月,適用于鹽堿地或沿海地區。
