标准规范下载简介

GB／T 38894-2020 无损检测 电化学检测 总则简介：

GB/T 38894-2020《无损检测 电化学检测 总则》是中国国家标准，由国家标准化管理委员会批准，于2020年发布。这个标准主要规定了电化学检测的基本原则、方法、设备、程序和质量控制要求，适用于各种材料的表面和近表面缺陷的检测。

电化学检测是一种无损检测技术，利用电化学反应来识别材料表面或近表面的缺陷，如腐蚀、裂纹、凹陷、涂层失效等。它通过测量材料的电流、电压、电导率等参数的变化，推断出材料的物理和化学状态，从而进行缺陷的检测和评估。

这个标准对于电化学检测的规范操作、结果解释、检测报告编写、质量保证以及检测人员的资质要求等都有详细的规定，有助于保证电化学检测的精度和可靠性，促进电化学检测技术在各个行业中的应用和发展。

GB／T 38894-2020 无损检测 电化学检测 总则部分内容预览：

4.1.2氯离子的检测

服役环境中的氯离子含量的检测，使用Ag/AgCl电极为氯离子传感器。Ag/AgCl电极在含氯离

子的环境中，发生如下电化学反应：

当上述反应达到平衡状态时，Ag/AgC1电极的电位与环境中氯离子的浓度符合线性关系。通过在 系列标准氯离子浓度的溶液中测量Ag/AgC1电极的电位，得到氯离子传感器的工作曲线。通过测量 氯离子传感器的电位《手持式电动工具 手柄的振动测量方法 第1部分：电钻和冲击钻 GB/T 22665.1-2008》，可计算得到服役环境中氯离子的浓度

4.1.3pH值的检测

服役环境的pH值的检测，采用Ti/IrO2电极作为pH值传感器，电极结构为金属钛表面覆盖IrO2 模层，其中金属钛为导电体，IrO2膜层为氢离子敏感膜。在水溶液环境中，Ti/IrO2电极表面发生如下 电化学反应：

在平衡状态时，Ti/IrO2电极的电 的浓度符合线性关系。通过在一系列标准pH 溶液中测量，Ti/IrO2电极的电位，可得到pH传感器的工作曲线。测量pH传感器的电位，根据工作曲 线的斜率和截距值，可换算得到服役环境的pH值

选择性电极检测具有下列特点： 操作方便、迅速，不受环境介质颜色或浑浊度影响； 可进行跟踪监测和自动化检测

选择性电极检测具有下列局限性： 环境介质中其他物种可能对检测存在干扰； 一选择性电极对环境中物种检测存在温度偏差，需加以补偿校正

腐蚀电位是重要的腐蚀电化学参数，可评判金属的腐蚀倾向性，也是电化学保护中的 参数。

4.2.2参比电极的选择

参比电极的选择应满足如下要求： 在服役环境中具有高的稳定性； 充许通过较小电流而不产生电极极化 在服役环境中具有良好的耐久性； 对环境无污染

参比电极的选择应满足如下要求： 在服役环境中具有高的稳定性； 允许通过较小电流而不产生电极极化； 在服役环境中具有良好的耐久性； 对环境无污染，

4.2.3高输入阻抗电位计

采用合适的参考电极和高输入电阻的电位计直接测量腐蚀电位。电位计的输人阻抗不低于 101°Q，电位测量误差不高于±5mV

腐蚀电位检测具有下列特点：

设备简单，操作简便，检测快速 数据处理简易、方便； 可实现长期连续监测

GB/T38894—2020

腐蚀电位检测具有下列局限性： 腐蚀电位影响因素复杂，可能随时间发生漂移； 只能反映金属材料的腐蚀倾向性，不能反映腐蚀的速度； 测量精度受环境介质的电阻和温度影响

4.2.6腐蚀电位判据

金属在特定的介质环境中有确 由此可利用腐蚀电位评判金属腐蚀的可 能性和腐蚀概率。表1为钢筋在混凝 蚀电位判据。

钢筋在混凝土中腐蚀状态的腐蚀电位评估依

给金属腐蚀体系施加一个小振幅的交流电扰动信号，测量相应的交流电响应信号，计算电压与电流 的比值（即腐蚀体系的阻抗)或相位角随正弦波频率的变化，进而分析金属腐蚀体系的动力学过程及腐 速度。

4.3.2检测的基本条件

电化学阻抗测量应满足以下条件： 因果性条件：用一个正弦波电位信号对腐蚀体系进行扰动时，腐蚀体系只对该电位信号响应； 线性条件：腐蚀体系输出的响应信号与输入的扰动信号之间存在近似线性关系； 稳定性条件：停止对腐蚀体系施加扰动后，腐蚀体系能回复到原来的状态。

4.3.3电化学阻抗谱

以一定频率范围的小振幅正弦波电位（或电流)为扰动信号对服役环境中金属体系进行激励，通 量相应的交流电流（或电位)响应信号，原位获得金属在服役环境中的电化学阻抗谱。基于电化学 过程理论和等效电路的拟合，探明腐蚀反应动力学过程机理，估算腐蚀电极反应速度及分步骤动

参数。电化学阻抗测量宜采用专门仪器和分析软件，对于金属在特定环境中腐蚀速度的检测，有时可选 释特征频率定频测量，以实现电化学阻抗法快速检测金属腐蚀速度。 电化学阻抗谱通常采用等效电路分析其元件数值，由此反映金属腐蚀过程的界面结构及各反应步 聚的动力学参数。最常见的金属腐蚀体系的等效电路如图1所示，其中R。为环境介质的电阻；C为金 属表面的电容；R，为极化电阻，反映金属发生腐蚀反应的阻力，其数值大小与金属腐蚀速度成反比 关系

在高频和低频分别测量腐蚀体系的阻抗值，得到腐蚀体系的极化电阻

4.3.5腐蚀电流密度的计算

4.3.6腐蚀速度的计算

金属的腐蚀速度由腐蚀电流密度计算得到

电化学阻抗检测具有下列特点： 对金属腐蚀体系扰动微小，可确保无损腐蚀检测； 能够获得多种腐蚀电化学动力学参数； 可定量检测金属腐饨速度。

电化学阻抗检测具有下列局限性： 需要专门的电化学阻抗检测仪器； 数据解析较为复杂，需要专业知识； 等效电路与金属实际腐蚀过程可能存在偏差。

图1电化学阻抗等效电路

阻抗检测具有下列局限性： 要专门的电化学阻抗检测仪器； 文据解析较为复杂，需要专业知识； 效电路与金属实际腐蚀过程可能存在偏差

.3.9腐蚀电流密度判摄

利用腐蚀电流密度可评判服役环境中金属腐蚀速度。表2为钢铁腐蚀速度的腐蚀电流密度判据

GB/T38894—2020

表2钢铁腐蚀速度的腐蚀电流密度评估依据

4.4多重动电位扫描极化检测

多重动电位扫描极化检测过程如图2所示：以开路电位为起点，对金属/有机涂层体系施加特定扫 描速度的动电位阳极极化至特定的阳极极化电位，随之以同样扫描速度的动电位阴极极化至对应的阴 及极化电位，进行对称的循环极化，通过检测记录达到设定的极化电流所需时间，或设定时间所达到的 极化电流值，即可获得对应的电量或直流电阻，由此可快速评价有机涂层的耐蚀性能。主要检测参数及 平价指标如下： 以极化电流评价有机涂层耐腐蚀性：在设定的检测时间内，测得极化电流越大，涂层的耐腐蚀 性越低；相反，所测的极化电流越小，涂层的耐腐蚀性越强。 以测得同样极化电流所需的极化时间评价涂层耐腐蚀性：相同测试条件下，达到某一极化电流 所需时间越短，涂层的耐腐蚀性越低；相反，所需检测的时间越长，则涂层的耐腐蚀性越强。 通过多重电化学极化分析涂层直流阻抗：在相同的扫描测量条件下，电化学极化电位与响应电 流的比值为涂层直流阻抗（仪器直接显示），阻抗越高，涂层的耐腐蚀性越强

图2多重动电位扫描电解池示意图

GB/T 388942020

多重动电位扫描极化检测具有下列特点： 可移动双电解池电化学探头，避免常规电化学测量需电极接线而破坏涂层； 便携式仪器，对称循环极化，实现工业无损测量； 测量快速，数据分析简易

多重动电位扫描极化检测具有下列局限性： 不能直接提供涂层下金属腐蚀有关机理信息； 不能检测导电性有机涂层或金属镀层。

4.4.5涂层耐蚀性的判据

利用极化电流密度和涂层阻抗可评判服役环境中有机涂层的耐蚀性。表3为极化电流及涂层阻 有机涂层耐蚀性能依据

表3有机涂层耐蚀性能电流和涂层阻抗判定依

集单元、电位电流信号滤波器、多级信号增益、R降补偿电路以及恒电位仪/恒电流仪电路构成，可进行 阵列参比电极、极化曲线、交流阻抗、多重动电位扫描等一种或多种方法的测量，还包括信号传输、存储 及处理等设备。 选择性电极检测设备应包括选择性离子电位检测模块、控制模块和通信模块等。 电化学阻抗检测设备应包括恒电位模块、信号发生器、电流信号采集模块、控制模块和通信模块等 多重动电位扫描检测设备应包括恒电位模块、极化电流检测模块、控制模块和通信模块等

根据检测目的，选择合适的检测方法和系统，各种技术参数应在应用文件中表述，并符合适用的标

GB/T38894—2020

准要求。在选择检测系统时，还需要考虑的因素包括： 被测设备装置的生产工艺条件； 被测构件或结构周围是否存在阴极保护及杂散电流影响； 服役环境的温度、潮湿度； 服役环境中化学、电学或机械干扰条件； 根据检测需要，可将多种检测仪器进行集成。

准要求。在选择检测系统时，还需要考虑的因素包括： 被测设备装置的生产工艺条件； 被测构件或结构周围是否存在阴极保护及杂散电流影响； 服役环境的温度、潮湿度； 服役环境中化学、电学或机械干扰条件； 根据检测需要，可将多种检测仪器进行集成，

DB62∕T 3159-2019 高延性混凝土应用技术标准6.3电化学传感器探头

根据检测目的选择电化学传感器探头，电化学传感器探头的选择及安装应依据检测体系及环境而 定，应以无损、精准、高效、快速、经济为原则。与检测/监测相关的探头参数应在应用文件中表述，并符 合相应的标准要求

6.4信号传输和处理系统

应依据适用标准或设备说明书对检测现场和实验室中的检测系统的技术指标进行定期校验。 通常检测设备的校验周期为1年。 应记录检测设备出现的偏差和修正措施

设备应定期进行功能校验，至少应在检测过程开始前和结束后、检测人员变动或者检测设备部件更 换时进行功能校验。 检测条件一经建立《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程 CJJ101-2004》，整个检测过程应保持稳定的工作状态。应根据适用标准或者说明书的检测程 序，判断检测设备漂移的偏差是否可以接受。 应记录设备校验不合格的情况

电化学检测单位或人员应按照本标准要求指定检测工艺规程，其内容宜包括但不限于以下要素： a）检测目的； b）检测适用范围； c）被检件的描述； d）检测引用的标准、法规或技术文件； e）检测人员要求：