پتانسیل خطوط لوله زیر زمینی و تأسیسات مدفون در خاک یا غوطهور در آب نسبت به الکترودهای مرجع (هافسلها) اندازهگیری میشوند...
پتانسیل خطوط لوله زیر زمینی و تأسیسات مدفون در خاک یا غوطهور در آب نسبت به الکترودهای مرجع (هافسلها) اندازهگیری میشوند. الکترودهای مرجع مورد استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و صنایع دریایی به سه دسته اصلی تقسیمبندی میشوند:
برطبق استاندارد BS 7361 اختلاف پتانسیل الکترودهای مرجع مختلف نسبت به الکترود استاندارد هیدروژن در دمای 25 درجه سانتیگراد به صورت جدول زیر است:
الکترود | پتانسیل (V) |
مس/ سولفات مس | 0.32 + |
نقره/ کلرید نقره/ کلرید پتاسیم اشباع شده | 0.20+ |
نقره/ کلرید نقره/ آب دریا | 0.25 + |
کالومل (کلرید پتاسیم اشباع شده) | 0.25 + |
روی/ آب دریا | 0.78 – |
الکترودهای مرجع مس/ سولفات مس برناگداز به دو صورت متحرک و ثابت تولید میشوند. نوع متحرک با داشتن پراب برای بسیاری از کاربردها مناسب است در حالی که نوع ثابت در کف مخازن و در مجاورت ترانس رکتیفایرهای هوشمند و … استفاده میشود.
ابعاد الکترود مرجع ممکن است متناسب با کاربرد انتخاب شود ولی به منظور جلوگیری از پلاریزاسیون در طول تستها ناحیه سطحی الکترود مس در تماس با محلول سولفات مس باید به اندازه کافی بزرگ باشد. الکترود مس باید از مس با درجه خلوص بالا (9/99%) انتخاب شود و به منظور حذف تمامی آثار اکسید و گریس، تمیز شده و در محلول سولفات مس اشباع شده غوطهور گردد. ضروری است که حالت اشباع محلول توسط افزودن سولفات مس جامد اضافی حفظ شود.
اتصال الکتریکی الکترودهای مرجع نوع متحرک با محیط فقط به واسطه لایه متخلخل انتهای الکترود ایجاد شده و رطوبت آن توسط نفوذ محلول سولفات مس حفظ میشود.
اتصال الکتریکی الکترودهای مرجع نوع ثابت با محیط توسط کل بدنه سفالی متخلخل ایجاد شده و به واسطه وجود پشتبند (معمولاً حاوی 75% گیبسوم، 20% بنتونیت و 5% سولفات سدیم و یا به نسبت %50-%50 گیبسوم-بنتونیت) اطراف آن، همواره رطوبت حفظ میشود.
در خاکهای حاوی یون کلر، استفاده از الکترودهای مرجع مس/ سولفات مس امکان پذیر نبوده و بجای آن از الکترودهای مرجع روی/ سولفات روی استفاده میگردد. این الکترودها از لحاظ ساختاری کاملاً شبیه به الکترودهای مرجع مس/ سولفات مس بوده ولی با این تفاوت که الکترود روی با درجه خلوص بالا در محلول سولفات روی اشباع شده غوطهور میگردد.
الکترود مرجع نقره/ کلرید نقره برناگداز از یک الکترود نقره که سطح آن توسط روشهای حرارتی یا الکترولیتی با کلرید نقره پوشش داده شده است، تشکیل میشود. این الکترود درجه بالایی از پایداری را نشان میدهد. الکترود مرجع نقره/ کلرید نقره به طور مستقیم در آب دریا یا آبهای رودخانهای شور بکار میرود. در کاربردهای دیگر مانند فولاد در بتن، از الکترود مرجع نقره/ کلرید نقره/ کلرید پتاسیم استفاده میشود.
الکترودهای مورد استفاده در آب دریا به منظور محافظت مکانیکی در محفظههایی قرار گرفته و جهت برقرار شدن تماس با الکترولیت، سوراخهایی بر روی این محفظهها ایجاد میشود. این الکترودها پیش از استفاده باید به مدت چند ساعت در آب دریا غوطهور شوند. انتهای کابل الکترودها به منظور جلوگیری از اتصال کوتاه شدن به خوبی عایق میشود.
الکترودهای مرجع نقره/ کلرید نقره در زمانی که مورد استفاده قرار نمیگیرند، باید در محلول اشباع کلرید پتاسیم نگه داشته شوند.
شاید استفاده از یک الکترود مرجع فلزی با هدف اندازهگیری اختلاف پتانسیل، در تماس مستقیم با الکترولیت اطراف سازه، منطقی به نظر نرسد ولی الکترود مرجع روی در آب دریا برای بسیاری از کاربردها مناسب است. این الکترود مرجع ارزانتر از الکترود مرجع نقره/ کلرید نقره بوده و به جای آن بکار رود مگر این که درجه بالایی از پایداری مورد نیاز باشد.
در تولید الکترودهای مرجع روی از شمش روی با درجه خلوص بالا (حداقل 9/99% با حداکثر میزان آهن 0014/0%) استفاده میگردد. براي اتصال، از كابل مسي با روکش مقاوم به یون کلر و با سطح مقطع mm2 10 ياmm216 استفاده شده و این كابل به هسته فولادي داخل الكترود جوش داده ميشود. محل اتصال كابل مسي و ميله فولادي با رزين اپوكسي پوشانده ميشود.
دقت اندازهگیری پتانسیل با استفاده از الکترود مرجع نقره/ کلرید نقره در آب دریا حدود 5 ± میلیولت و با استفاده از الکترود مرجع روی در آب دریا حدود 30 ± میلیولت میباشد.
پتانسیل خطوط لوله زیر زمینی و تأسیسات مدفون در خاک یا غوطهور در آب نسبت به الکترودهای مرجع (هافسلها) اندازهگیری میشوند.
مدارک فنی الکترودهای مرجع برناگداز (هافسلهای پرتابل و ثابت):
نمونه دیتاشیت الکترود مرجع ثابت مس / سولفات مس برناگداز
نمونه دیتاشیت الکترود مرجع پرتابل مس / سولفات مس برناگداز
نمونه دیتاشیت الکترود مرجع ثابت روی / سولفات روی برناگداز
نمونه دیتاشیت الکترود مرجع روی (پرتابل) برناگداز
نمونه دیتاشیت الکترود مرجع پرتابل نقره / کلرید نقره برناگداز