ICS75.200 A29 备案号：35084—2012
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T00722012
代替SY0072-1993
管道防腐层高温阴极剥离试验方法
Standard test method for cathodic disbonding of pipeline coatings
subjected to elevated temperature
（ASTMG42:2003，MOD）
2012-03-01实施
201201一04发布
国家能源局 发布 SY/T00722012
目 次
前言
1
范围规范性引用文件
1
2 3 概述 > 5 试剂和材料 6 试件 7
仪器和设备
7
试验步骤试验报告 9 精度与偏差附录A（资料性附录） 管道防腐层高温阴极剥离试验数据表
1
5 SY/T0072—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编写。
本标准代替SY/T0072一1993《管道防离层高温阴极剥离试验方法标准》。与SY/T0072一1993 比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
增加了前言：修改了第1章标题和内容，标题“总则”改为“范围”；增加了第2章“规范性引用文件”： SY/T00721993第3章和第4章合并为第3章“概述”，各条文编号作相应修改：修改了第4章“仪器和设备”中的试件之间、试件与参比电极间的距离：增加了4.8.1和4.8.2关于“参比电极”的规定：修改了SY/T0072一1993中“电解质溶液与材料”一章的标题，改为“试剂与材料” 删除了SY/T0072—1993中7.0.2的注”：修改了SY/T0072一1993中7.10.3的切透防离层方式，改为“米形交叉切透”：修改了SY/T0072一1993中“精密度”标题，改为“精度与偏差”； SY/T0072一1993“试验报告”中的公式改在“精密度与偏差”一章的“重复性”中：图1中虑线部分加注说明，图2中的文字表述改为注：修改了附录A中表格结构：删除了SY/T0072一1993的附录B、附加说明、条文说明。
本标准是以美国材料试验学会ASTMG42一1996（2003确认）《管道防腐层高温阴极刺离试验方法标准》为基础形成的标准，与ASTMG42一1996（2003确认）的一致性程度为修改采用。
本标准由中国石油管道学院负责解释。在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料：如发现本标准有需要修改和补充之处，请将意见和建议寄到中国石油管道学院（地址：廊坊市爱民西道90号，邮编：065000）。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归妇口，本标准主要起草单位：中国石油管道学院。 本标准参加起草单位：中国石油管道科技研究中心。 本标准主要起草人：林荣芳、国丽芳、牛冬梅、赵吉诗、解芳、何莹。
I SY/T0072—2012
管道防腐层高温阴极剥离试验方法
1范围
1.1本标准规定了测定管道防腐层高温阴极剥离性能的加速试验方法。 1.2本标准适用于具有阴极保护且工作温度较高的埋地管道绝缘外防腐层高温阴极测离对比性能的测定。 1.3本标准给出了对浸没或全部浸泡在高温溶液中的防腐层性能的测试方法。若试样不能浸没或浸泡时，可采用SY/T0094，
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
SY/T0037管道防腐层阴极刹离试验方法（SY/T0037—2012.ASTMG8：2003，MOD） SY/T0066 钢管防脑层厚度的无损测量方法（磁性法）（SY/T0066一1999，cqVASTMG12：
1992)
SY/T0094 管道防腐层阴极离试验方法（粘结电解相法）（SY/T0094一1999，CqVASTM G19X/ASTMG95:1992)
3概述
3.1意义和用途 3.1.1管道防腐层在运输和施工过程中不可避免产生破损，管道理地后，由于土填中含有电解质溶液，管道防腐层会在破损处或有缺陷处产生腐蚀。施加阴极保护电位可使防腐层从缺陷边缘开始剥离、本试验方法提供了一种使防腐层产生加速剥离的条件，用来测定防腐层抗阴极剥离性能。 3.1.2本试验结果是通过对防腾层试件直观检测和监测试件的电流曲线得出。通常这两种方法没有相关性，但这两种方法都很重要。直观检测是通过观察相对黏结力的不同来评价防腐层与金属表面的有效黏结性。阴极剥离范围通常在黏结力为零到黏结力等于初始状态的区域，黏结力降低的中间区域也可能存在阴极剥离 3.1.3_与试验结果有关的假设包括：
a) 试件未浸泡在电解质溶液中的防腐层区域黏结力最大。 b）试件浸泡区上防腐层黏结力的减小是阴极刺离的结果，
3.1.4抗阴极剥离能力是在比较基础上得出的性能指标，本试验方法的优点在于可使大多数绝缘类型的防脑层都在某种程度上发生剥离，从面提供了将一种防腐层与另一种防腐层相互比较的方法 3.1.5试验电路中的电流密度值大于实际理地管道阴极保护所需值，因此试件上通过的电流值仅可作为判断防腐层剥离情况的相对指标， 3.1.6试件没泡区域内防腐层上任何相对黏结力的降低都是温度和电应力复合作用引起的，而不是由于其他原因（如涂漆工艺）所造成的。
1 SY/T0072—2012
3.1.7抗阴极剥离性能是防腐层的一种相对性指标。对某些防腐层面言、此性能比其他性能更重要。 对于不同的防腐层即使测得的刺离情况相同，也不意味着它们丧失了相同的防腐能力。 3.1.8如果试验电压高于本试验方法规定的电压时，有可能产生氟气，它对防腐层的化学作用会对试验结果产生影响。 3.2方法概述 3.2.1试验开始前，在防魔层上制造人为缺陷孔，然后把试件浸泡在电解质溶液中，将试件与直流电源的负极相连，电源的正极与阳极相连，使试件受电应力作用，通过加热装置保证试验在恒定高温情况下进行。 3.2.2试验过程中定期测试试验电路中的电流及试件与参比电极之间的电位，定期观察试件防腐层剥离状况，试验结束后测量防腐层剥离面积，对试验结果进行评价。
4仪器和设备
4.1试验容器：采用不与电解质溶液反应的材料制作容器。该容器应能承受不低于60℃的温度，并适于电解质溶液的连续循环，为适应拌器的操作，容器应为平底，通常使用直径约300mm、深度约300mm、体积19L的圆柱形玻璃容器 4.2试验容器的尺寸应满足以下要求：
试件应在容器内垂直悬挂，其下端与容器底距离不小于25mm
a) b)
试件之间的相互距离不小于38mm，垂直悬挂阳极与每个试件之间等距离放置，离需 一质 d) 电解液的高度应使试件的测试段浸人电解质溶液中，并符合6.6的规定。 4.3试验容器盖板：可用胶合板或塑料板制作，盖板上应留有供试件、阳极等穿过的孔。
于38mm。 c） 试件距容器壁的距离不小于13mm
e）参比电极距试件和阳极间的距离不小于38mm
4.4阳极：应采用消耗率低的金属，应有工厂密封的绝缘铜导线，否则阳极上端应伸出试验容器的盖板外， 4.5连接导线：线芯标称截面不小于2mm的绝缘铜导线。 4.6钻孔和直观检查的工具：普通钻头，其直径应符合6.4的规定，直观检查采用带安全柄的尖刀。 4.7直流电压表：内阻不小于10MQ、测量范用0.01V~5V的电压表一只：内阻不小于11M，能在试验电路上测出低于10V电压的电压表一只 4.8参比电极：饱和铜/硫酸铜参比电极，其相对标准氢电极的电位为一0.316V.也可使用饱和甘汞电极或0.1mol/L.的甘永电极，但所测值必须换算成相对于饱和铜/硫酸钢参比电极的数值。
注：本标准规定以标准氢电极为阴极，给定电极为阳极，此电池的电动势为该给定电极的电极电位，按此规定以
上电极相对标准氢电极的电位均为负值
4.8.1饱和甘汞电极：25℃时试件与饱和甘汞参比电极问的电位为-1.43V、60℃时为-1.46V，均相当于饱和铜/硫酸铜参比电极在25℃时的电位-1.50V。 4.8.20.1mol/L的甘汞电极：25℃，60℃时试件与0.1mol/L的甘汞参比电极间的电位为 -1.52V.均相当于饱和铜/硫酸钢参比电极在25℃时的电位-1.50V 4.9水银温度计：2支，量程0℃～100℃，最小分度值1℃，分别用于测量容器底部附近和顶部附近的温度 4.10加热和搅装置：可以搅拌和加热电解质溶液，并能把溶液温度控制在60℃±1℃的设备，可使用电磁搅拌装置，加热器应是可调的。 2 SY/T0072—2012
4.11 直流电源：输出电压3V.精度±0.01V 4. 12 磁性测厚仪：测量范围1gm~20mm，精度为各档量程的土2%。 4.13 标准电阻：1.00Q±0.012，功率不小于1W。 4. 14 金属电极：可采用不锈钢或碳钢电极。 4. 15 黄铜接线柱：用于端头接线板。 4. 16 微安表：能测出10A以下电流的低阻直流电流表。 4.17 兆欧表：额定电压500V，测量范围0MQ~2000M0 4.18 变阻器：可采用100Q的绕线电位器，功率不小于25W。 4. 19 平面求积仪：精度6.5%
5试剂和材料
5.1电解质溶液：用蒸水或软化水配制的含工业纯氧化钠、硫酸钠和碳酸钠各1%的溶液，
注：配置溶液的pH值为10或更高，室温下测得的电阻率为250·cm500cm 5.2端部密封材料：可用沥青制品、环氧树脂、合成橡胶或型料等，所用材料必须能承受住试验温度。
6试件
6.1试件应采用能代表工业生产的防腐层管，其中一端应加以密封 6.2在钻人为缺陷孔前应按下列要求检验防腐层的连续性和端部密封的有效性。 6.2.1试件与金属电极浸人电解质落液中，将兆欧表的一端与试件连接，另一端接到金属电极上，测出试件的表观电阻，然后将兆欧表的接头对调再测一次，并记录测试结架， 6.2.2两次测量得到的表观电阻值不得小于1000M0.但试验也可在表观电阻值低于1000MQ的情况下进行，在评价试验结果时应考虑试验的条件 6.3测量试件防腐层的厚度，记录防离层厚度的平均值、最小值和最大值，以及人为缺陷孔处的厚度值。 6.4在试件的浸泡段中部钻一个径向的人为缺陷孔并记录其直径。钻孔时要使钻头的锥部完全进入钢管壁，且锥部边缘与钢管外表面平齐，钻头直径不小于防胸层厚度的3倍，且不得小于6mm。管壁不应钻透，对于小口径试件可先用一个标准60的钻头开钻，最后用已磨掉了维形尖的钻头来完成， 6.5伸出试验容器盖板的管端可用穿过上端部孔的销钉支择，并连有单独的连接线，所有连接线的接点应采用锡焊、铜焊或螺栓牢固连接，并用绝缘材料保护和密封、 6.6从试件端部密封的上边缘到浸没线之间的面积为测试面积，端部密封区域不应视作测试面积，试件可选用适当直径和长度的防层管，但浸没而积不应小于23200mm，以92900mm的面积最为适宜。
7试验步骤
7.1按图1所示将试件与阳极没入电解质溶液中，人为缺陷孔应面向阳极。按照4.2的要求控制阳极与试件之间的间距。 7.2单个试件按图1接线，多个试件按图2接线，调整直流电源或变阻器，使试件与饱和铜/硫酸铜参比电极间的电位E，保持在60℃时为-1.53V±0.01V，或与饱和甘汞参比电极间的电位E，保持在
3 SY/T0072—2012
高阻电压表
成电位计
高阳电压表
直流电源
微安表 >接线板
10电阻 鱼夹
或刀闸
温度计
试验容器塑料盖板参比电极阳极试验相电解质洛液
没没线
试件
磁性搅拌棒
磁性换拌加热器或等效装置
注：虚线部分为临时测量。
图1 单个试件的连接图
直流电源
5+
1002.25w 变阻器（分压）
1.002±0.012标准电阻试件
? 9 ? 5
阳极
ETC
参比电极
A-B端测量电流， A-C端测量电压。
注：将直流电压调至3V以下，然后调至每个分压器使A-C间电压为1.5V。
图2多个试件连接图 SY/T0072—2012
60℃时为-1.46V±0.01V.参比电极仅在测量时没人电解质溶液中。 7.3采用加热和搅拌装置使电解质溶液在4h±1h达到试验温度。试验过程中电解质溶液从表面到底部的温度应保持在60℃±3℃。 7.4人为缺陷孔有可能全部或部分被试验期间所形成的杂质或盐的沉积物堵塞，试验过程中不需进行清除。 7.5在试验容器上标明浸没线的位置，每日添加预热过的蒸增水或软化水以保持液位。 7.6试验过程中应进行以下测量。 7.6.1试件和参比电极间的电位E：测量时不断开阳极或试件的电路，用直流电压表测量。E值在试验过程中应保持在60℃时的一1.53V土0.01V（相对于饱和铜/硫酸铜参比电极），或与饱和甘汞参比电极间的电位E2保持在60℃时为-1.46V±0.01V：否则应进行调整。 7.6.2试件和阳极间的电流1：可采用直流电压表测量10标准电阻上的电压降来确定1.值，也可采用微安表来确定，即按图1所示将微安表接人开关两端，然后断开开关，当测量完成应先将开关重新接通再取下微安表。 7.6.3极化电位E，：将直流电压表一端接参比电极，一端接试件，断开阳极和试件的连线，严密注视电压表，随着读数值的下降，它在极化值处有明的停顿，此时的电压值就是E，。 7.7试验自开始之日起宜每天进行电流和电位测量；或最多连续停测3d，然后应连续测量2d停测 1d或连续停测2d后，应至少测量1d。在开始和结束阶段应分别连续测量3d和2d 7.8试验开始的测量值应取浸泡后第二天和第三天测量结果的平均值，试验中间和结束的测量值应取当日和前一日测量结果的平均值。 7.9试验周期为30d，其中包括加热和冷却时间。试验周期也可延长。 7.10试验结束时应立即做以下测试。 7.10.1用接近室温的自来水缓慢清洗试件，不应损坏可见的防腐层破损处。直观检查试件在浸没区是否出现新的漏点，以及所有漏点（包括人为缺陷孔）边缘防腐层的松脱情况。 7.10.2采用图3推荐的尺寸并按照6.4中人为缺陷孔的钻孔方法，在防属层上钻一个对比孔。 7.10.3在对比孔中心用锋利的小刀米形交叉切透防腐层，然后用小刀的刀尖挑防层，根据挑起难易程度把浸泡区防腐层和钢管表面的黏结状态定为：不能挑起、难于挑起和挑起三种情况。 7.10.4使用和7.10.3中相同的方法，在浸泡区人为缺陷孔处米形交叉切透防腐层后用刀尖挑防离层，比对比孔更易挑起或刺离的防腐层面积定为挑起面积 7.10.5将半透明坐标纸罩在人为缺陷孔上画出挑起区域的轮廊，用平面求积仪求得人为缺陷孔的挑起面积，也可通过数坐标纸方格的方法算出挑起面积。用同样方法求出对比孔的挑起面积，两者之差即为剥离面积F 7.11试验开始和结束时应测量和记录电解质溶液的电阻率和pH值。
8 试验报告
试验的完整资料包括（参见附录A）： a) 试件的全部标识，包括：
1）班 防腐层的名称、防腐等级； 2） 钢管的尺寸： 3） 防腐层管米源、生产日期及批号； 4) 防腐层厚度的最大值、最小值； 5) 浸泡区域： 6) 初始人为缺陷孔的尺寸及数量；
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