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GB／T 41493.2-2022 阴极保护用混合金属氧化物阳极的加速寿命试验方法 第2部分：应用于土壤和自然水环境中.pdf简介：

GB/T 41493.2-2022 是中国国家标准，全称为《阴极保护用混合金属氧化物阳极的加速寿命试验方法 第2部分：应用于土壤和自然水环境中的规定》。这个标准详细规定了如何对用于阴极保护的混合金属氧化物阳极进行加速寿命试验，特别强调了在土壤和自然水环境中的试验方法。

混合金属氧化物阳极是阴极保护中常用的一种阳极材料，它通过在土壤或水环境中释放电子，对防止金属腐蚀起到关键作用。该标准的目的是为了确保这些阳极在实际应用中的性能稳定，能够满足长期、持续的阴极保护需求。

加速寿命试验是一种特殊的耐久性测试，通过加速阳极的老化过程，如在高温、高湿度或高盐度环境下运行，来评估其在预期使用条件下的性能和寿命。这样可以提前发现和评估可能的问题，提高阳极的使用寿命和可靠性。

总的来说，GB/T 41493.2-2022 是为了规范混合金属氧化物阳极的生产和质量控制，确保其在土壤和自然水环境中的阴极保护效果，对于阴极保护工程具有重要的指导意义。

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GB/T41493《阴极保护用混合金属氧化物阳极的加速筹命试验方法》是全国钢标准化技术委员会 金属和合金的腐蚀分技术委员会（以下简称“委员会”）负责制订的腐蚀试验方法标准之一。 GB/T41493旨在规范阴极保护用混合金属氧化物阳极的加速寿命试验方法，加速寿命试验结果可用于 比较不同金属氧化物阳极材料的耐久性，并评估阳极在额定电流输出时是否满足设计预期寿命的要求。 GB/T41493由两部分构成。 第1部分：应用于混凝土中。目的在于规范在混凝土环境中阴极保护用混合金属氧化物阳极 的加速寿命试验方法。 一第2部分：应用于土壤和自然水环境中。目的在于规范在土壤和自然水环境中阴极保护用混 合金属氧化物阳极的加速寿命试验方法。 对未经委员会书面授权获认可的其他机构对标准的宣贯或解释所产生的理解歧义和由此产生的任 何后果，本委员会将不承担任何责任。

阴极保护用混合金属氧化物阳极的 加速寿命试验方法第2部分： 应用于土壤和自然水环境中

阴极保护用混合金属氧化物阳极的

本文件规定了土壤和自然水环境阴极保护用混合金属氧化物阳极的加速寿命试验方法。加速 代验结果可用于比较不同金属氧化物阳极材料的耐久性，并评估阳极在额定电流输出时是否满足 页期寿命的要求，

ISO8044界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 混合金属氧化物阳极 mixedmetaloxideanode 在钛基体上涂覆混合金属氧化物导电涂层而构成的外加电流阴极保护用辅助阳极。 注：阴极保护用金属氧化物阳极最常用的涂层为氧化铱和氧化钼的混合物Q／GDW 11640-2016 频率同步网网络设计及验收要求.pdf，涂层具体成分可变化 3.2 加速寿命 acceleratedlife 混合金属氧化物阳极在规定试验介质中大电流密度下加速试验时的寿命。 注：以混合金属氧化物阳极失效前的总试验时间作为加速寿命。 3.3 槽压cellvoltage 单个电解池（槽）中阳极和阴极之间的电压差。

ISO8044界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 混合金属氧化物阳极 mixedmetal oxideanode 在钛基体上涂覆混合金属氧化物导电涂层而构成的外加电流阴极保护用辅助阳极。 注：阴极保护用金属氧化物阳极最常用的涂层为氧化和氧化钼的混合物，涂层具体成分可变化， 3.2 加速寿命 acceleratedlife 混合金属氧化物阳极在规定试验介质中大电流密度下加速试验时的寿命。 注：以混合金属氧化物阳极失效前的总试验时间作为加速寿命。 3.3 槽压cell voltage 单个电解池（槽）中阳极和阴极之间的电压差。

混合金属氧化物阳极加速寿命试验是在特定的模拟环境中，对阳极施加远高于正常工作条件下的

混合金属氧化物阳极加速寿命试验是在特定的模拟环境中，对阳极施加远高于正常工作条件下的

大电流密度进行电解试验，该试验能显著缩短阳极失效的时间。

4.2.1用于测试的电解液组成应适于促进阳极析氧、阴极析氢的水电解反应。离子浓度应保证溶液具 有合适的电导率，从而避免对电源的电压要求过高。

4.2.2可选择使用的溶液如下

a)1 mol/L HzSO,; b)1 mol/L NazSO4; c）180g/LNazSO，并采用4.9g/LH2SO.使溶液pH值保持在1。 4.2.3电解液中不宜含有氯化物。氯化物的存在导致阳极易发生析氯反应而非析氧反应。在测试过 程中，氯气会带来操作和安全问题。对钛基金属氧化物阳极的寿命试验来说，析氧环境比析氯环境条件 更为苛刻。 4.2.4每次试验应使用新鲜的电解液。 4.2.5在整个试验过程中，溶液浓度误差不应超过士5%。

4.2.4每次试验应使用新鲜的电解液。

4.2.4每次试验应使用新鲜的电售

4.2.5在整个试验过程中，溶液浓度误差不应超过士5%

4.3.1试验装置主要包括阳极（试验样品）、阴极、温度计、玻璃容器、电解液搅拌装置（如磁力搅拌器）、 玻璃烧杯用橡胶塞、用于在试验期间添加去离子水的漏斗、通气管和电源等。试验装置示意图见附 录A。 4.3.2选择合适尺寸的玻璃容器，尽量减小试验过程中由于水电解以及蒸发造成的液位波动。可采用 1.0L的玻璃烧杯。 4.3.3应采用合适的方法固定阳极试样、阴极和温度计的相对位置。可采用橡胶塞，其上开孔以固定 各种设备、通风管。或者采用一系列支架和夹具作为固定装置。阳极和阴极之间的间距应固定。阳极 顶端和底端边缘应分别距离液面和烧杯底部至少10mm。 4.3.4阳极和阴极之间应相距约20mm。 4.3.5阴极应为锆、钛、锯或铂等情性材料。阴极的尺寸应足以从烧杯的底部延伸到烧杯顶部的上方。 在电解池外部，阴极导电杆应和截面不小于1mm的带绝缘层的铜导线牢固连接。该导线的另一端应 连接到电源的负极。 4.3.6温度计应插入电解池中。如果使用多个电解池，每个电解池应安装一个温度计。所用温度计的 类型应符合实验室的一般安全规范，并且不应有任何会发生腐蚀或造成溶液污染的材料暴露在电解液 中。也可以采用热电偶来代替温度计。温度计的温度范围应为20℃～100℃。不锈钢或其他金属热 电偶不应暴露在电解液中，以免造成腐蚀和污染。 4.3.7电源应选择实验室常用的直流稳流电源，所需的电流大小应取决于试样尺寸和加速试验施加的 电流密度。例如，5A电流适用于工作面积为500mm²的试样在10kA/m²的电流密度下试验。一台 电源可同时为多个串联的电解池供电，所需电压取决于用来测试的串联电解池的数量。通常，以每个电 解池8V乘以串联电解池的数量所计算的输出电压完全可以满足试验要求。 4.3.8应采用数据采集设备或电压表连续监测每个电解池的槽压，直至阳极失效。电压测量仪器应具 有10MQ或更高的输人阻抗，槽压测量精度应能达到士1%。 4.3.9根据实验室的环境条件，可能需要采用温度控制设备将电解液温度保持在要求的范围之内。实

4.4.1试样数量和种类应根据待测阳极材料或产品的有关规定选择。为保证试验数据的准确性，每种 阳极通常有三个或至少有两个平行样在相同的操作条件下和单独的电解池中进行测试。 4.4.2试验前应仔细清洗试样，以去除那些可能会影响试验结果的污物（灰尘、油渍或其他杂质）。试 清洗后应注意避免因处置不当而再次被污染。

4.5.1试验应在通风良好的实验室通风柜内进行。从电解池中释放的气体为具有潜在爆炸风险的氢 气和氧气混合气体，应保持良好通风。 4.5.2试验电解池应加人新鲜试验溶液，确保阳极样品完全浸没在溶液中，并用磁力搅拌器或类似的 方法搅拌，以确保混合均匀。 4.5.3试验过程中蒸发的水应用蒸馏水或去离子水补充，以保证试验溶液的液位基本稳定（士5%）。 任何时候液位都不应低于要求值，以免影响试验装置的正常运行。 4.5.4电源通电后，增大电流直至达到试验设定值，然后稳定3h。以阳极和阴极表面产生气泡情况来 确认是否有电解电流流过。如果电流变化超过设定值的1%，则应停止试验并检查故障原因。在采取 适当的纠正措施后，试验可以继续进行。对于串联多个电解池的试验，如果因测试阳极失效导致电解池 槽压超过临界电压，则应暂停试验并从回路中及时移除失效的电解池，然后重新开始试验，以便完成剩 余阳极样品的测试。 4.5.5在整个试验期间，试验溶液的温度应保持在30℃士5℃。 4.5.6试验期间，应每隔1h对电解池电流和槽压进行一次监测和记录。在首次记录槽压之前应先试 运行3h，以确认电解池工作稳定性。该时间应包括在寿命试验的总时长中。 4.5.7图1给出了典型的槽压随电解时间变化曲线。当电解池槽压急剧上升时即标志着阳极发生失 效。槽压大小取决于选定的工作电流密度和试验条件。当测试阳极样品失效时，停止试验。 4.5.8当槽压E，比初始槽压E。（稳定性试验进行3h后的槽压值作为初始槽压）升高超过1.5V时， 即认为测试阳极生站从开检试险到阳报生效时所计的电假时间作为阳极的加率金（）（回图1）

图1典型的槽压随电解时间变化曲线

4.5.9应确认槽压升高不是因阳极失效之外的任何其他因素所导致，如电缆连接接头松动等。 4.5.10应使用可靠稳定的电源设备，以避免测试过程中发生电流波动和断电现象。 4.5.11如果试验目的是要与相关曲线（见附录B)进行比较，那么在已进行过的试验时间足以证明阳极 产品符合设计预期寿命要求后，即可停止试验

在整个试验期间，宜连续进行试验且不中断。如果需要中断试验过程进行取样检查时，中断时间应 尽可能保证最短。 如果试验过程需要中断较长时间，试样应尽快从试验溶液中取出，进行干燥处理，然后保存在干燥 器中直至试验重新开始，

4.7试验完成后试样的处理

试验结束后，应立即将试样 子水冲洗，并进行于燥处理。

每个阳极样品的试验结果应以表格形式记录，应包括试验日期、时间、施加的电流及电解池槽压等 应记录试验中断和溶液更换的情况。槽压随电解时间的变化也可以图1的形式给出。 报告中应描述阳极试样的形状和尺寸，还应记录阴极的材质、形状和尺寸。任何其他相关信息，女 质颜色的变化、测试前后试样的照片或外观描述等也应记录。任何与本文件试验方法不一致的！

容都应记录在报告中。

久性，加速寿命试验结果还可用于评价阳极 在规定工作电流密度下的预期寿命是否满足设计要求，如附录B所示。由于加速寿命测试条件比正常 使用工况更加苛刻GB／T 39264-2020 智能水电厂一体化管控平台技术规范.pdf，使得混合金属氧化物阳极力 速寿命试验结果偏于保守

附录A （资料性） 加速寿命试验装置

附录A （资料性） 加速寿命试验装置

图A.1加速寿命试验用电解池

图A.2串联连接的电解池组

附录B （资料性） 阴极保护用金属氧化物阳极使用寿命评价方法

加速试验旨在提供一种能够在较短时间内测评阳极寿命是否满足设计要求的方法。通常情况 给定面积的阳极，其设计要求可用使用寿命期（年）内通过的额定电流量（安）来表达。 混合金属氧化物阳极的寿命L和阳极工作电流密度i之间具有一定的关系JG∕T 380-2012 建筑结构用冷弯薄壁型钢，通常认为logL 之间呈线性关系，如图B.1所示。该关系可用公式（B.1）表示：