確定恒電位儀的保護電位區間是陰極保護系統設計和運行的核心環節，其核心原則是讓被保護金屬的電位穩定在能有效抑制腐蝕的范圍，同時避免因電位過高或過低導致副作用（如過保護引發氫脆、涂層剝離）。具體確定方法需結合金屬類型、環境介質、行業標準及現場測試綜合判斷，以下是詳細步驟和依據：
一、依據行業標準和規范，確定基礎區間不同國家和行業對常見金屬（如鋼鐵）的保護電位有明確標準，這是確定區間的首要依據。以應用廣泛的鋼鐵材料為例：
環境介質
保護電位區間（相對于硫酸銅參比電極，CSE）
標準來源
土壤、埋地環境
-0.85V ~ -1.20V
GB/T 21448-2017《埋地鋼質管道陰極保護技術規范》
淡水、海水
-0.80V ~ -1.10V
GB/T 30574-2014《海水中金屬材料陰極保護技術規范》
混凝土中鋼筋
-0.75V ~ -1.10V
GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》
·核心標準：-0.85V（CSE）是鋼鐵的 “小保護電位”，即電位需低于此值才能有效抑制腐蝕（電位越負，保護效果越強，但需控制上限）。
·上限限制：通常不超過 - 1.20V（CSE），因過度負電位會導致：
·金屬表面析出氫氣（氫脆風險，對高強度鋼尤其危險）；
·涂層與金屬表面剝離（陰極析氫破壞涂層附著力）。
二、結合環境特殊性，修正基礎區間實際工況中，環境因素可能導致標準區間需要調整，需重點考慮以下情況：
1. 介質電阻率的影響·高電阻率環境（如干燥土壤、沙漠）：電流難以穿透，需適當提高保護電位（如放寬至 - 1.30V），但需通過現場測試驗證是否引發副作用。
·低電阻率環境（如濕地、鹽堿地）：電流易擴散，可能因 “過保護” 風險更敏感，需嚴格控制在 - 1.10V 以內。
2. 雜散電流干擾若被保護體附近有高壓電纜、電氣化鐵路等，可能存在雜散電流，導致金屬電位波動（如瞬間偏移 ±0.1V 以上）。此時需：
·設定更寬的 “緩沖區間”（如 - 0.80V~-1.25V），避免恒電位儀頻繁調節；
·配合排流裝置消除雜散電流后，再回歸標準區間。
3. 金屬材質差異·非鐵金屬（如銅、鋁）：保護電位與鋼鐵不同（如銅在海水中約為 - 0.50V~-0.65V vs 飽和甘汞電極），需參考對應材質的行業標準。
·特殊鋼種（如不銹鋼、高強度低合金鋼）：對氫脆更敏感，保護電位上限需更嚴格（如控制在 - 1.10V 以內）。
三、通過現場測試驗證和校準即使有標準參考，現場測試仍是確定終保護電位區間的關鍵，常用方法包括：
1. 極化曲線測試（靜態法）·原理：通過恒電位儀逐步改變被保護金屬的電位，記錄不同電位下的腐蝕電流（或腐蝕速率），繪制 “電位 - 腐蝕速率” 曲線。
·結果：曲線中腐蝕速率急劇下降并趨于穩定的區間，即為該工況下的保護電位范圍（例如，鋼鐵在某土壤中可能在 - 0.90V 時腐蝕速率降至 0.01mm / 年以下，且繼續負移時速率無明顯變化，則區間可定為 - 0.90V~-1.15V）。
2. 現場斷電電位測試（IR 降修正）·問題：直接測量的 “通電電位” 包含介質電阻（IR 降）的干擾，可能導致誤判（如實際電位已達標，但 IR 降使測量值偏高）。
·方法：切斷恒電位儀輸出后，快速記錄金屬電位的 “斷電瞬間值”（此時 IR 降消失，更接近真實保護電位），以此修正保護區間。
·標準要求：GB/T 21448-2017 規定，鋼鐵的斷電電位需達到 - 0.85V（CSE）及更負，才視為有效保護。
3. 長期運行監測·安裝后連續監測 3~6 個月，記錄不同季節（濕度、溫度變化）下的電位波動：
·若電位長期穩定在 - 0.90V~-1.10V，且被保護體無腐蝕跡象（如開挖檢查涂層完好），則區間合理；
·若頻繁出現電位超出標準（如夏季雨后降至 - 1.30V），需重新調整恒電位儀的電壓限制或目標電位。
四、總結：確定保護電位區間的流程1.查標準：根據金屬材質和環境，確定基礎保護電位范圍（如鋼鐵埋地取 - 0.85V~-1.20V CSE）；
2.看環境：結合介質電阻率、雜散電流、材質特殊性，修正區間上下限；
3.做測試：通過極化曲線、斷電電位測試驗證實際保護效果；
4.長監測：運行中根據電位波動和腐蝕檢查結果，動態微調區間。