土壤腐蝕野外組合測試儀DP-TFY-2 使用說(shuō)明

土壤腐蝕野外組合測試儀使用說(shuō)明書(shū)

、儀器特點(diǎn)

    土壤腐蝕是環(huán)境腐蝕的個(gè)重要方面，土壤腐蝕導致報廢大量金屬設備，成重大經(jīng)濟損失。為了有效地防止和減輕土壤腐蝕，需要行土壤腐蝕環(huán)境勘測和地下程腐蝕穿孔原因的診斷。前者可預測管線(xiàn)遭受的各種腐蝕危害，以便采取相應的措施。后者可查清管線(xiàn)穿孔的主要原因，以便采取對策。

    測試儀根據我們土壤腐蝕與防護野外測試作多年的經(jīng)驗，結合土壤電化學(xué)和土壤腐蝕方面的理論、方法，將需用的三十種五十六個(gè)各類(lèi)儀表、電、試劑、用具等加以重新和組合，使之小型化，并且處于隨時(shí)可用的作狀態(tài)，組裝在兩只小型測試箱中。便于攜帶到野外，現場(chǎng)成和土壤腐蝕與防護有關(guān)的十余個(gè)項目的分析、測試。方法合理，數據可靠，靈活便捷。

二、性能標

    土壤電化學(xué)測定：

1、土壤電阻率的測定：                 度達到 0.1Ω/m

2、土壤中金屬腐蝕電位的測定：         度達到 ±1mV

3、土壤電位梯度的測定：               度達到 ±0.1mV/m

4、土壤氧化還原電位的測定：           度達到 ±2mV

5、土壤pH的測定：                     度達到 0.02pH

    土壤理化性質(zhì)測定：

6、土壤含水量的測定：                 度達到 1%

7、土壤容重的測定：                   度達到 0.02g/m³

8、土壤總孔隙度的測定：               度達到 2%

9、土壤含氣率的測定：                 度達到 2%

10、土壤硫化物的檢定：                 度達到 0.1ppm

    土壤質(zhì)地的現場(chǎng)鑒別；

    野外土壤剖面描述及樣品采集。

三、應用范圍

    測試儀適用于材料土壤腐蝕試驗基礎數據的測試與積累、土壤腐蝕環(huán)境的勘測，地下金屬構件腐蝕狀況的調查，以及地下輸油輸氣管道及電纜腐蝕穿孔原因的診斷等。除二、三兩個(gè)項目以外，其余八個(gè)項目，也可以用于各野外臺站土壤理化性質(zhì)的原位測定。該儀器已廣泛應用于各大油田、輸油輸氣公司、鋼鐵、能源、電信、城建、防等。

四、使用方法

、土壤電阻率的測定

、儀器設備

    ZC-8 接地電阻儀（四端）   卷尺（5米）   金屬電（四支）   溫度計

二、測定方法

1、將四支金屬電垂直等距插入土壤。電插入土壤深度為<5%a。a 為每相鄰兩支電之間的距離，應等于欲測土層的深度，如a=1m，電插入土壤深度<5cm。

2、將儀器水平放置，檢查檢流計針是否在中心線(xiàn)上，將儀器導線(xiàn)按順序接在電上。

3、將倍率標度置于zui大倍數（般為10），搖動(dòng)電阻儀手柄，同時(shí)轉動(dòng)“測量標度盤(pán)”和倍率鈕，當針接近平衡位置時(shí)加快發(fā)電機搖動(dòng)的速度，使搖動(dòng)速度 >120轉/分，調整標度盤(pán)使

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針于中心線(xiàn)上，即可讀數。般倍率鈕有三檔，如標度盤(pán)上數字為“6.6”：

倍率鈕在“0.1”檔 R=0.66；  在“1”檔 R=6.6；  在“10”檔 R=66。

4、同時(shí)測定土壤溫度。

三、結果計算

1、計算土壤電阻率（P）值

    計算公式：P ＝ 2πaR

    式    中：P － 土壤電阻率

              a － 兩電間距離

              R － 儀器上讀數

    將從電阻儀上測得的 R 值和間距代入公式可計算出 P 值。

2、溫度校正

土壤溫度對電阻率有較大的影響，般土壤溫度每增加1℃，電阻減少2%。為便于數據可相互，土壤溫度均校正至15℃。

    校正公式：P15 ＝ P[1+a（t-15）]

    式    中：P15 － 土溫15℃時(shí)的電阻率

              a   － 溫度系數（般為2%）

              t   － 實(shí)測時(shí)土壤溫度（0.5m以下的土溫）

3、試件深度土壤電阻率的計算

由于土壤的不均勻性對不同深度土壤電阻率產(chǎn)生定影響，故需測定試件埋藏深度的土壤電阻率，尤其在土壤不均勻的地區測量和計算試件埋藏深度土壤電阻率更為。

    計算公式：                                          分層電阻率測定示意圖

                        PaRb-PbRa                         ──┬───┬─

              P（a-b） ＝ ---------                              b      │

                          Rb-Ra                           ──┼──   a

    式    中：P（a-b） － 試件深度（土層）的土壤電阻率            │      │

              Pa     － 從地表到 a 深度的土壤電阻率         （a－b）    │

              Pb     － 從地表到 b 深度的土壤電阻率           │      │

              Ra     － 電間距為 a 時(shí)的儀表讀數         ──┴───┴─

              Rb     － 電間距為 b 時(shí)的儀表讀數

二、土壤中金屬腐蝕電位的測定

、儀器設備

    mV/pH 溫度計                    pH 電（示）        甘汞電（參比）

    硫酸銅電（本所產(chǎn)品）        鱷魚(yú)夾               金屬探針（五支）（自備）

二、測定方法

在測試點(diǎn)挖土至試件露出角，用鱷魚(yú)夾使試件與儀器通過(guò)導線(xiàn)連在示電接線(xiàn)器上，硫酸銅電連在儀器的參比電接線(xiàn)器上，參比電插入試件附近濕潤的土壤中，將儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，按般測電位的操作方法，即可測得相當于該參比電的金屬試件的腐蝕電位。

在未埋設試件的土壤中測試腐蝕電位的方法：將五支金屬探針插入土壤的待測位，平衡小時(shí)。然后通過(guò)導線(xiàn)連在儀器的負，參比電連在儀器的正，測試方法同上。

三、土壤電位梯度的測定

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、儀器設備

    mV/pH 溫度計        筆式硫酸銅參比電（兩支）（本所產(chǎn)品）

二、測定方法

采用土壤對土壤S/S（Soil to Soil）測定法。把兩支參比電插入土壤（間距20-50m），土壤過(guò)于干燥時(shí)加些水在電與土壤接觸處。再把兩支電串接在儀器上，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測量?jì)芍щ娫谕寥乐械碾娢徊?。兩點(diǎn)間電位差除以?xún)牲c(diǎn)間距離即為土壤電位梯度mV/M。

電位梯度有直角法和圓周法等測量方法。直角法在埋設管線(xiàn)處應用時(shí)分縱和橫兩個(gè)方向測定，縱向沿管線(xiàn)鋪設方向測量，橫向沿垂直管線(xiàn)方向測量。圓周法是以支電為圓心，另支電在圓周上根據需要按幾等分測量，半徑為兩點(diǎn)間距離，zui后按矢量法求得地電流的方向。

采用上法測量時(shí)，如電流經(jīng)常變化或電位差值較大，說(shuō)明這地區有散雜電流存在，也可能是泄漏電流區。

測試前要測量?jì)芍Р灰谆膮⒈入婇g的電位差（兩支電間距很小時(shí)測，此時(shí)電位差應小于正負2mV）,另外要注意性變化。

四、土壤氧化還原電位的測定

、儀器試劑

    mV/pH 溫度計      鉑電（五支）      甘汞電      硫酸－重鉻酸洗液 0.2mol/L

    HCI-0.1mol/L NaCI的脫膜溶液              Na₂So₃（100mI溶液加固體亞硫酸鈉0.2g）

    醌氫醌飽和的0.05M苯二甲酸氫鉀的緩沖液（25℃時(shí)pH4.01）                  蒸餾水

二、測定方法

電出廠(chǎng)未曾清洗，但是，因為是溫燒制，般不會(huì )沾污。鉑電在使用前定要行脫膜處理。用硫酸－重鉻酸洗液處理，用蒸餾水洗干凈。再用0.2 mol/L HCI-0.1 mol/L NaCI的脫膜溶液加少許 Na₂So₃行脫膜處理（100mI溶液加固體亞硫酸鈉0.2g）。然后，置于裝有蒸餾水的塑料瓶中，將瓶口封閉好備用。

在野外原位測定時(shí)，將五支鉑電分別插入欲測土層中，平衡小時(shí)。然后鉑電接儀器的正，插在土壤中的甘汞電接儀器的負，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測試操作方法同上。

三、結果計算

從儀器上讀得的電位值，是土壤中鉑電的電位值對甘汞電的電位差，要換算成以氫電為基準的電位值。

    計算公式：E_實(shí)測 ＝E_h土壤－E_甘汞電

    移 項 后：E_h土壤＝E_實(shí)測 ＋E_甘汞電

    式中甘汞電的電位不同溫度的差異見(jiàn)下表：

飽和甘汞電在不同溫度時(shí)的電位

    注：該電位值包括液接電位。

土壤E_h值為了可以統，般均需行pH校正：

校正公式：E_h7＝E_h＋60（pH實(shí)測－7）

pH增加個(gè)單位，相應的E_h減少60mV。pH的嚴格校正困難，但是由于大多數情況下實(shí)測值與理論值相差不大，為了各種土壤相互起見(jiàn)，往往采用理論值－60mV（30℃）行校正，這對有機質(zhì)不，pH變化不大的土壤來(lái)說(shuō)誤差可能是不大的，有時(shí)把E_h土壤和pH值同時(shí)列出。

土壤本身是不均勻的，測定E_h時(shí)要多次重復，可用支電多次測或用多支電測，求其平均值。重復次數要視土壤的均勻情況而定，般五次左右。

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五、土壤酸堿度的測定

、儀器設備

    mV/pH 溫度計  pH標準緩沖液（pH為4.01、6.87、9.18）  pH電（復合的內含甘汞電）

    甘汞電    20孔篩    50mI型燒杯    磁力攪拌器    氯化鉀溶液    濾紙

二、測定方法

稱(chēng)取通過(guò)20孔篩（1mm）的風(fēng)干土樣20g，放在50mI型燒杯中，加入20mI去CO₂的蒸餾水，在磁力攪拌器上攪動(dòng)1分鐘，或用人繼續攪拌20－30分鐘，使土壤充分散開(kāi)，放置半小時(shí)，使其平衡，此時(shí)應避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸。然后將pH復合電插到下懸液中，如果用其它的pH電需再將甘汞電插到上清液中，即可行pH測定。數分鐘內即可得到穩定讀數，但對于緩沖性弱的土壤，常需較長(cháng)時(shí)間才能達到平衡數值。

請注意：每測個(gè)樣品要用洗瓶將pH電和甘汞電或鹽橋端所粘的土粒洗去，并用濾紙輕輕將吸附的水吸干，再行二個(gè)樣品的測定。測定5－6個(gè)樣品后，請用pH標準緩沖液校正pH電，并將甘汞電或鹽橋在飽和氯化鉀溶液中浸泡會(huì )，再使用。

六、土壤含水量的測定

、儀器設備

    鋁盒   天平（感量0.01g）   玻璃干燥器（有變色硅膠）   烘箱   膠帶   脫脂棉

二、測定方法

從試件埋置深度采集土壤樣品，放入已知重量的鋁盒中，容積約五分之四左右，加蓋稱(chēng)重蓋縫用膠帶封好。帶回實(shí)驗室以后，除去膠帶，用沾酒的脫脂棉擦去膠殘跡。打開(kāi)蓋，連蓋置于烘箱中，在100－105℃溫度下烘8小時(shí)，取出后加蓋放入干燥器內冷卻20分鐘，用天平上稱(chēng)重。再打開(kāi)蓋，烘3小時(shí)，冷卻，稱(chēng)重。前后兩次稱(chēng)重，誤差不過(guò)0.05g即可。請注意：

1、烘箱溫度以100－105℃為宜，溫度過(guò)，土壤有機質(zhì)易碳化。

    般土壤烘8小時(shí)，質(zhì)地較輕的土壤時(shí)間可以縮短1小時(shí)。

2、干燥器內有干燥劑（變色硅膠）。

三、結果計算

    以烘干土為基數的水分百分比的計算公式：

                 g1-g2

           W ＝ ------- X

                 g2–g0

    式 中：W －含水量（%）

           g0－鋁盒重（g）

           g1－鋁盒加濕土樣重（g）

           g2－鋁盒加烘干土樣重（g）

七、土壤容重的測定

、儀器設備

    環(huán)刀（100cm³,帶雙蓋）    環(huán)刀托    削土刀    鐵鏟    克秤    天平（感量0.1g）

二、測定方法

在開(kāi)挖現場(chǎng)用鐵鏟挖至采樣深度，并鏟出個(gè)平面，將環(huán)刀用環(huán)刀托垂直壓入土中，每采樣點(diǎn)應有2－3個(gè)重復。用鐵鏟挖去環(huán)刀周?chē)耐?，取出環(huán)刀，用削土刀削去環(huán)刀兩端多余的土壤，

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并擦凈環(huán)刀外面的土壤，使環(huán)刀內的土壤與環(huán)刀容積相等，zui后環(huán)刀兩端用蓋子蓋緊，用克秤稱(chēng)重（室內可用天平）。

三、結果計算

    計算公式：                        式  中：

         （G-G₀）    100                  100

    dv = ------ X -----               ------- － 為每g濕土相當于烘干土的g數

           V      100+W                100+W

    dv － 土壤容重（g/cm³）      G₀ － 環(huán)刀重（g）      G － 環(huán)刀＋濕土樣重（g）

    V  － 環(huán)刀容積cm³          W － 樣品含水量（%）

八、土壤總孔隙度的測定

    直接用土壤容重通過(guò)經(jīng)驗公式計算土壤總孔隙度P（%）。

    計算公式：P（%）＝ 93.947-32.995d

    式    中：P   －土壤總孔隙度（%）    d   － 土壤容重（g/cm³）

    為了作方便，可用上式計算出換算表，根據土壤容重查土壤總孔隙度。見(jiàn)附表：

土壤總孔隙度查對表

注：d為土壤容重，P為土壤總孔隙度。

九、土壤空氣容重的測定

    根據土壤總孔隙、容重和含水量可計算出土壤空氣容量即土壤含氣率。計算公式：

    Pa＝P－W x d

    式中：Pa－土壤空氣容量（土壤含氣率%） P－土壤總孔隙度（%） W－土壤含水量（重量%）

          d －土壤容重（g/cm³）       W x d－土壤容積含水量（相當于土壤含水孔隙度%）

十、土壤中硫化物的檢測

、試管試劑

    試管（帶軟木塞16X100mm）    3N HCl    醋酸鉛試紙（12X40mm）

二、檢測方法

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取新鮮待測土壤約 1－3g，置于試管底，加3 mol/L mol/L HCl數滴，迅速將濕潤的醋酸鉛試紙置于試管頸，用軟木塞塞住，留出細縫，搖動(dòng)試管，觀(guān)察幾分鐘，土壤中如含硫化物，則試紙上會(huì )出現褐色至黑色的斑團，量多時(shí)黑斑上還會(huì )有金屬光澤。

十、土壤質(zhì)地現場(chǎng)鑒別法

    取土樣5－10g加適量水搓揉，破壞原結構，根據肉眼和手的感覺(jué)來(lái)鑒別土壤質(zhì)地：

    砂  土：無(wú)論加多少水加多大壓力也不能搓，而呈分散狀態(tài)。

    輕壤土：可團成表面不平的小土，搓成條狀時(shí)易碎成塊。

    中壤土：可搓成條，彎曲時(shí)有裂紋，易折斷。

    重壤土：可搓成1.5－2mm細土條，在彎曲成環(huán)時(shí)彎曲處有裂紋。

    輕粘土：容易搓成細條，彎曲時(shí)沒(méi)有裂紋，壓扁時(shí)邊緣沒(méi)有裂紋。

    粘  土：可搓成何形狀，彎曲處都沒(méi)有裂紋。

    可參考“土壤質(zhì)地鑒定標表”中土壤濕測和干測標，在現場(chǎng)初步定出土壤質(zhì)地：

土壤質(zhì)地鑒定標表

十二、野外土壤剖面描述和樣品采集

、剖面描述

土壤剖面的描述是了解土壤基本性質(zhì)的個(gè)重要途徑，也是土壤腐蝕環(huán)境的個(gè)重要內容，我們了種簡(jiǎn)單的野外土壤調查記錄表：（見(jiàn)附表）。

二、樣品采集

土壤樣品的采集方法根據分析項目不同而有差異。分析與土蝕有關(guān)的基本理化性質(zhì)，般在地下構件附近采集土樣 1Kg左右，將樣品放入布袋或塑料袋內。在土袋內外附上標簽，寫(xiě)明采集地點(diǎn)、采集深度、日期等等。

如在埋件周?chē)翗硬痪鶆?，則需采集二種性質(zhì)差異較大的土樣。采集后帶回室內行處理，供試驗分析用。

北京亞歐德鵬科有限公司       

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附表：

野外土壤調查記錄表

 采集地點(diǎn)____________________________________________采集日期_________________

 土壤名稱(chēng)__________________地面狀況__________________氣象狀況_________________

 排水狀況__________________水質(zhì)狀況__________________地下水深度_______________

 土壤剖面描述：

裝 箱 清 單

    、儀器

    mV/pH溫度計                臺       接地電阻儀（四端）            臺

    二、電

    pH 電                     支       硫酸銅電                  二支

    鉑 電                     五支       甘汞電                    支

    溫度電                    支       金屬電                    四支

    三、用品

    克    秤                    副       鋁    盒                    五只

    環(huán)    刀（100cm³ 帶雙蓋）      三副       環(huán)刀 托（或塑料板）          塊

    剖 面 刀                    把       試件 夾（鱷魚(yú)夾）            只

    卷    尺（5m）                個(gè)       洗    瓶                    只

    塑 料 瓶（裝下面試劑用）      四只       試    管（帶塞 16X100mm）     五只

    燒    杯（25ml）              三只       長(cháng)導 線(xiàn)（20m）               二根

    四色導線(xiàn)（2/4m 各二）         四根       鉑電連接線(xiàn)（2M）            根

    標    簽                    扎       土樣袋                      扎

    膠    帶                    二塊       儀 器 箱                    二只

    四、試劑

    pH 標準緩沖液（4.01）         瓶       pH 標準緩沖液（6.87）         瓶

    pH 標準緩沖液（9.18）         瓶       3mol/L HCI（溶液自配）        瓶

    醋酸鉛試紙（40x12mm 自制）    份

    以下試劑自備

    0.2mol/L HCI-0.1mol/L NaCI脫膜溶液    Na₂SO₃（100ml溶液加固體亞硫酸鈉0.2g）

    硫酸－重鉻酸洗液                       氯化鉀溶液                   蒸餾水

    五、實(shí)驗室自備件

    天平（感量 0.01g）      磁力攪拌器       玻璃干燥器（內有干燥用的變色硅膠）

    烘箱               50mI 型燒杯       20 孔篩（1mm）                 小鐵鏟

    濾紙                    脫脂棉       照相機或攝像機（選配件）

                       北京亞歐德鵬科有限公司

產(chǎn) 品 合 格 證