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土壤腐蚀野外电化学组合测试仪仪器点
土壤腐蚀是环境腐蚀的个重要方面,土壤腐蚀导致报废大量金属设备,成重大经济损失。为了有效地防止和减轻土壤腐蚀,需要行土壤腐蚀环境勘测和地下程腐蚀穿孔原因的诊断。前者可预测管线遭受的各种腐蚀危害,以便采取相应的措施。后者可查清管线穿孔的主要原因,以便采取对策。
测试仪根据我们土壤腐蚀与防护野外测试作多年的经验,结合内外土壤电化学和土壤腐蚀方面的理论、方法,将需要用的测量仪表、电、试剂、用具等加以重新和组合,使之小型化,并且处于随时可用的作状态,组装在小型测试箱中。便于携带到野外,现场成与土壤腐蚀与防护有关的几个项目的分析、测试。方法合理,数据可靠,灵活便捷。
土壤腐蚀野外电化学组合测试仪应用范围
测试仪适用于材料土壤腐蚀试验基础数据的测试与积累、土壤腐蚀环境的勘测,地下金属构件腐蚀状况的调查,以及地下输油输气管道及电缆腐蚀穿孔原因的诊断等。该仪器已广泛应用于各大油田、输油输气公司、钢铁、能源、电信、城建、防等。
土壤腐蚀野外电化学组合测试仪使用方法
()土壤电阻率的测定
1、仪器设备
接地电阻仪(四端) 卷尺(10米) 金属探针(四支) 温度计
2、测定方法
(1)将四支金属探针垂直等距插入土壤。探针插入土壤深度为<5%a。a为每相邻两支探针之间的距离,应等于欲测土层的深度,如a=1 m,探针插入土壤深度<5cm。
(2)将仪器水平放置,检查检计针是否在中心线上,将仪器导线按顺序接在探针上。
(3)将倍率标度置于zui大倍数(般为10),摇动电阻仪手柄,同时转动"测量标度盘"和倍率钮,当针接近平衡位置时加快发电机摇动的速度,使摇动速度>120转/分,调整标度盘使针于中心线上,即可读数。般倍率钮有三档,如标度盘上数字为"6.6";倍率钮在"0.1"档R=0.66;在"1"档R=6.6;在"10"档R=66。
(4)同时测定土壤温度。
3、结果计算
(1)计算土壤电阻率(P)值
计算公式:P=2πaR
式中:P-土壤电阻率
a-两探针之间的距离
R-仪器上读数
将从电阻仪上测得的R值和间距代入公式可计算出P值。
(2)测定土壤温度用袖珍数字mV/pH计/温度计测定。
(3)温度校正
土壤温度对电阻率有较大的影响,般土壤温度每增加1℃,电阻减少2%。为便于数据可相互,土壤温度均校正至15℃。
校正公式:P15=P[1+ α(t-15)]
式中:P15-土温15℃时的电阻率
α-温度系数(般为2%)
t-实测时土壤温度(0.5 m以下的土温)
(3)试件深度土壤电阻率的计算
由于土壤的不均匀性对不同深度土壤电阻率产生定影响,故需测定试件埋藏深度的土壤电阻率,尤其在土壤不均匀的地区测量和计算试件埋藏深度土壤电阻率更为。
计算公式:
P(a-b)=(PaRb-PbRa)/Rb-Ra
式中:P(a-b)-试件深度(土层)的土壤电阻率
Pa-从地表到a深度的土壤电阻率
Pb-从地表到b深度的土壤电阻率
Ra-探针间距为a时的仪表读数
Rb-探针间距为b时的仪表读数二)、土壤中金属腐蚀电位的测定
1、仪器设备
袖珍数字mV/pH计/温度计、 硫酸铜电、鳄鱼夹 金属电五支(用户自备)。
2、测定方法
在测试点挖土至试件露出角,用鳄鱼夹使试件与袖珍数字mV/pH计/温度计、通过导线连在示电接线器上,硫酸铜电连在仪器的参比电接线器上,参比电插入试件附近湿润的土壤中,将仪器的选择钮拨至[mV]档,按般测电位的操作方法,即可测得相当于该参比电的金属试件的腐蚀电位。
在未埋设试件的土壤中测试腐蚀电位的方法;将五支金属电插入土壤的待测位,平衡小时。然后通过导线连在仪器的负,参比电连在仪器的正,测试方法同上。
(三)土壤电位梯度的测定
1、仪器设备
袖珍数字mV/pH计/温度计、 长效硫酸铜参比电(两支)
2、测定方法
采用土壤对土壤S/S(Soil to Soil)测定法。把两支参比电插入土壤(间距20-50m),土壤过于干燥时加些水在电与土壤接触处。再把两支电串接在仪器上,仪器的选择钮拨至[mV]档,测量两支电在土壤中的电位差。两点间电位差除以两点间距离即为土壤电位梯度mV/M。
电位梯度有直角法和圆周法等测量方法。直角法在埋设管线处应用时分纵和横两个方向测定,纵向沿管线铺设方向测量,横向沿垂直管线方向测量。圆周法是以支电为圆心,另支电在圆周上根据需要按几等分测量,半径为两点间距离,zui后按矢量法求得地电的方向。
采用上法测量时,如电经常变化或电位差值较大,说明这地区有散杂电存在,也可能是泄漏电区。
测试前要测量两支不易化的参比电间的电位差(两支电间距很小时测,此时电位差应小于正负2mV),另外要注意性变化。
(四)、土壤氧化还原电位的测定
1、 仪器试剂
袖珍数字mV/pH计/温度计、铂电(二支) 甘汞电(支)
2、测定方法
铂电在使用前定要行脱膜处理。通常可采用三种方法,即机械法、化学法和电化学法。在野外使用采用机械更为方便。机械法与般金属抛光的原理类似,重要的是磨擦时应避免产生细痕,通常的抛光材料有细粉状矾土、碳化硅、金刚粉或牙膏等,这里可用牙膏对铂表面行抛光,然后用纯水清洗后,再浸入ORP电浸泡液中6小时后使用。
浸泡液的配制方法:取pH4.00缓冲剂(250ml)包,溶于250ml纯水中,再加入56克分析纯KCL,适当加热,搅拌至溶解既成(如果溶液要较长时间保存,则要加防腐剂)。
在野外原位测定时,将五支铂电分别插入欲测土层中,平衡小时。然后铂电接仪器的正,插在附近土壤中的甘汞电接仪器的负,仪器的选择钮拨至[mV]档,测试操作方法同上。
2、 结果计算
从仪器上读得的电位值,是土壤中铂电的电位值对甘汞电的电位差,要换算成以氢电为基准的电位值。
计算公式:E实测= Eh土壤-E甘汞电
移项后:E h土壤= E实测+E甘汞电
式中甘汞电的电位砂式中甘汞电的电位不同温度的差异见下表:
饱和甘汞电在不同温度时的电位
温度(℃) | 电位(mV) | 温度(℃) | 电位(mV) | 温度(℃) | 电位(mV) | 温度(℃) | 电位(mV) |
10 | 254.0 | 20 | 247.6 | 30 | 241.0 | 40 | 234.2 |
15 | 250.8 | 25 | 244.3 | 35 | 237.6 | 50 | 227.1 |
注:该电位值包括液接电位。
土壤Eh值为了可以统,般均需行pH校正:
校正公式:E h7= E h+60(pH实测-7)
pH增加了个单位,相应的Eh减少60 mV。PH的严格校正困难,但是由于大多数情况下实测值与理论值相差不大,为了各种土壤相互起见,往往采用理论值-60 mV(30℃)行校正,这对有机质不。PH变化不大的土壤来说误差可能是不大的,有时把Eh土壤和pH值同时列出。
土壤本身是不均匀的,测定Eh时要多次测或用多支电测,求其平均值。重复次数要视土壤的均匀情况而定,般五次左右。
(五)、土壤酸碱度的测定
1、仪器设备
袖珍数字mV/pH计/温度计、含:pH标准缓冲液(pH4.01和6.87)、pH电、 甘汞电、20孔筛、50ml塑料烧杯、 磁力搅拌器、 微型数字天平(500g/0.1g)、 滤纸。
2、测定方法
称取通过20孔筛(1mm)的风干土样20g,放在50 ml型烧杯中,加入20 ml去CO 2的蒸馏水,在磁力搅拌器上搅动1分钟,或用人继续搅拌20-30分钟,使土壤充分散开,放置半小时,使其平衡,些时应避免空气中有氨或挥发性酸。然后将pH电插到下悬液中,再将甘汞电插到上清液中,即可行pH测定。数分钟内即可得到稳定读数,但对于缓冲性弱的土壤,常需较长时间才能达到平衡数值。
请注意:每测个样品要用洗瓶将pH电和甘汞电或盐桥端所粘的土粒洗去,并用滤纸轻轻将吸附的水吸干,再行二个样品的测定。测定5-6个样品后,请用pH标准缓冲液校正pH电,并将甘汞电或盐桥在饱和lv化钾溶液中浸泡会,再使用。
(六)温度的测定(能选择开关在温度档)
1、仪器设备
袖珍数字mV/pH计/温度计、温度传感器。
2、测定方法
将温度传感器插入相应的电插座中,传感器插入被测溶液中就可行测定。