管道涂层阴极剥离的标准试验方法ASTM G8-96(R2010)（中文翻译版）
ASTM G8-96(R2010)管道涂层阴极剥离的标准试验方法（仅供参考）
1这些试验方法由ASTM涂料及相关涂层、材料和应用委员会D01管辖，并由管道涂层和衬里耐久性小组委员会D01.48直接负责。
现行版本于2010年12月1日批准。2010年12月出版。最初批准于1969年。上一版于2003年批准为G8–96(2003)ε1。DOI: 10.1520/g008-96R10。
本标准以固定名称G8发布；紧跟在名称后面的数字表示最初采用的年份，如果是修订，则表示最后修订的年份。括号中的数字表示上次重新批准的年份。上标（'）表示自上次修订或重新批准以来的编辑性更改。
1、范围
1.1这些试验方法包括同时确定应用于钢管外部的绝缘涂层系统的比较特性的加速程序，目的是防止或减轻地下设施中可能发生的腐蚀，在地下设施中，管道将接触土壤，并且可能不会受到阴极保护。该方法适用于从商业生产中获得的涂层管样品，当涂层具有电屏障功能时，也适用于此类样品。
1.2本试验方法适用于在室温下对浸没或浸没在试验溶液中的涂层进行试验。当无法浸没试样时，可考虑使用试验方法G95，即将试验单元粘结到涂层管试样的表面。如果需要更高的温度，见试验方法G42。如果需要特定的试验方法而没有选择，请参见试验方法G80。
1.3以国际单位制表示的3位有效小数为标准。括号中给出的值仅供参考。
1.4本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题（如有）。本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践，并确定法规限制的适用性。
2、参考文件
2.1 ASTM标准2
2有关参考的ASTM标准，请访问ASTM网站www.astm.org，或通过Service@ASTM.org联系ASTM客户服务。有关ASTM标准年鉴卷信息，请参阅ASTM网站上的标准文件摘要页。
G12钢制管道涂层膜厚无损检测方法（2013年废止）3
G42高温下管道涂层阴极剥离试验方法
G80管道涂层特定阴极剥离试验方法（2013年撤销）3
3本历史标准的最新批准版本见www.astm.org。
G95管道涂层阴极剥离试验方法（附电池法）
3、试验方法概述
3.1所述两种试验方法均使试样上的涂层在高导电性碱性电解液中承受电应力。电应力可通过牺牲镁阳极或外加电流系统获得。试验开始前，涂层已穿孔。
3.1.1在方法A中，使用镁阳极，试验期间无电气监测。试验结束后，通过检查试样确定结果。
3.1.2在方法B中，可以使用镁阳极或外加电流系统。提供了测量电池电路中电流的电气仪表。同时测量电位，在试验结束后，对试样进行物理检查。
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4、意义和用途
4.1管道涂层中的断裂或涂层渗漏可能会使管道暴露在可能的腐蚀中，因为管道安装在地下后，周围的土壤将或多或少地含水，并构成有效的电解质。在运输和施工过程中，管道涂层的损坏几乎是不可避免的。正常土壤电位和施加的阴极保护电位可能会导致涂层松动，从涂层渗漏边缘开始，在某些情况下会增加涂层渗漏的表观尺寸。涂层渗漏也可能是由这种可能性引起的。虽然明显松动的涂层和阴极涂层渗漏可能不会导致腐蚀，但本试验提供了发生松动的加速条件，因此给出了涂层对此类作用的电阻测量值。
4.2试验的效果可以通过物理检查或监测试样和这两种方法所产生的电流来评估。通常这两种评价方法之间没有相关性，但两种方法都是明显的。物理检查包括根据观察到的相对粘合的差异来评估涂层与金属表面的有效接触。通常发现，在施加电应力之前，电应力区域从涂层渗漏处扩展到一个边界，在该边界处，松动的涂层会脱落，从而产生更有效的接触或结合，这归因于整个试样的原始状态。与测试结果相关的假设包括：
4.2.1试图在涂层中未浸没区域的新试验孔处松开或剥离涂层，表示使用的提升技术测量的最大附着力或粘结力，同样的提升技术也可用于浸没在水中的测试孔，从而提供了一种比较相对提升阻力的方法。
4.2.2涂层浸没试验孔处任何相对较小的结合区域是由电应力引起的，不是由于应用过程中的异常。在比较的基础上，抗剥离能力是一个理想的质量，但本试验中剥离本身并不一定是一个不利的指示。该试验的优点是，现在常用的所有电介质型涂层都会在一定程度上剥离，从而提供了一种将一种涂层与另一种涂层进行比较的方法。
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5、仪器
5.1两种方法的仪器：
5.1.1试验容器——容器应使用绝缘材料，或作为金属容器的衬里。容器的尺寸应符合下列要求：
5.1.1.1试样应垂直悬挂在容器中，与底部至少有25.4mm（1 in.）的间隙。
5.1.1.2每个试样应与其他试样、阳极和试验容器壁相距至少38.1mm（1.500 in.）。
5.1.1.3电解液深度应允许按照7.4的要求浸入试样的试验长度。电解质的深度应允许将试样的测试长度浸入到7.4中的要求。
5.1.1.4如果按照方法B的要求进行电气监测，可将参比电极放置在容器中的任何位置，前提是参比电极与试样和阳极之间的距离不小于38.1mm（1.500 in.）。
5.1.2镁阳极应由镁合金制成，相对于6.1中给出的电解液中的CuCuSO4参比电极，镁合金的溶液电位为-1.45至-1.55 V，其表面积不得小于暴露在电解液中试样总面积的三分之一（仅暴露在外部区域）。阳极应配备工厂密封的、最小4107 cmil（14 gage Awg）绝缘铜线。如果镁延伸到盖子上方，可以使用没有工厂密封的阳极。
5.1.3从阳极到试样的连接器接线应至少为4107 cmil（14 gage Awg），绝缘铜。试样的连接应通过焊接、钎焊或螺栓连接至非浸没端，连接处应涂有绝缘材料。允许使用连接线中的接头，前提是通过焊接或机械压接的螺栓接线片对清洁电线端部进行连接。
5.1.4涂层渗漏工具——涂层渗漏应使用规定直径的常规钻头。在准备小直径管道试样（如19.05mm（0.750 in.）公称直径管道）时，使用经大幅度磨掉尖角的钻头，可有效防止管道金属壁穿孔。做物理检查时需要一把有安全手柄的尖刀。
5.1.5高电阻直流电压表，内部电阻不小于10MΩ，测量参比电极电位的范围为0.01至5V。
5.1.6参比电极，常规玻璃或塑料管的饱和CuCuSO4，具有多孔塞结构，直径最好不超过19.05mm（0.750 in.），具有相对于标准氢电极-0.316V的电位。也可以使用甘汞电极，但用它进行的测量应转换为CuCuSO4参考，通过在观察读数上增加−0.072V来报告。
5.1.7测厚仪，根据试验方法G12测量涂层厚度。
5.1.8温度计，用于测量电解液温度，一般实验室类型，1°细分，浸入76.2mm（3 in.）。
5.2方法B的附加装置：
5.2.1高电阻直流电压表，内部电阻不小于10MΩ，并能测量测试单元电路中通过分流器的低至10μV的电位降。
5.2.2精密绕线电阻器，1Ω±1%，1W（最小值），用作测试单元电路中的电流分流器。
5.2.3电压-电阻表，用于表观涂层电阻的初始测试。
5.2.4金属电极，暂时与电压-电阻表一起使用，以确定试样明显的初始涂层渗漏状态。
5.2.5附加连接线，最小4107 cmil（14 gage Awg），绝缘铜。
5.2.6黄铜螺柱，与鳄鱼夹或闸刀开关一起用于接线板，用于接通和断开电路。短鳄夹不得用于连接试验电池顶部位置的电极或试样。
5.2.7可在9.1.3中给出的替代方法中使用能够测量低至10μA直流电流的零电阻电流表，并替代5.2.1和5.2.2中描述的仪器。
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图1 使用外加电流测试多个试样的方法B（图5）的修改
6、试剂和材料
6.1电解液应由饮用自来水组成，并添加以下技术级盐的质量百分比（按无水计算）：氯化钠、硫酸钠和碳酸钠。每次试验使用新制备的溶液。
6.2用于密封涂层管试样端部的材料可包括沥青产品、蜡、环氧树脂或其他材料，包括模压弹性体或塑料端盖。
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7、试样
7.1试样应为生产涂层管的代表件。一端应塞住或盖住并密封。
7.2每个试样应进行一次或三次涂层渗漏，建议三次。推荐尺寸如图2所示。有一个漏节的试样应在浸没长度的中间钻孔。如果使用三个节段，则应将它们分开120°钻孔，其中一个在中心，另两个在距离浸没试验长度顶部和底部四分之一的位置。应钻取每个涂层渗漏，使钻头的角锥点完全进入钻头圆柱形部分与钢表面接触处的钢中。钻头直径不得小于涂层厚度的三倍，但其直径不得小于6.35mm（0.250 in.）。管道的钢壁不得穿孔。对于小直径管道，如果有穿透管道的危险，则涂层渗漏应以标准60°锥点开始，并用磨掉大部分锥点的钻头完成。
注：在涂层渗漏前，见8.1。
图2试样的推荐尺寸
7.3应为伸出浸没线上方的管道端部提供适当的支撑装置和用于电气目的的单独导线连接，该导线应通过焊接、钎焊或螺栓连接到管子上。突出端，包括吊架和导线连接，应采用绝缘涂层材料进行保护和密封。
7.4试样试验区域应包括底端密封边缘和浸入线之间的区域。底端密封区域不应视为试验区域的一部分。可使用......
8、试样制备
8.1在进行人工涂层渗漏之前，按如下方式验证涂层的连续性和端盖密封的有效性：
8.1.1将试样和金属电极浸入电解液中，万用表的一个端子连接到试样上，另一个端子连接到金属电极上。以欧姆为单位测量表观电阻，进行两次测定：一次试样连接到万用表的正极端子；另一次试样连接到负极端子。
8.1.2从万用表上断开试样，将其浸泡15分钟。然后，按照8.1.1再次测量电阻。
8.1.3 15分钟后电阻读数的显著下降则表明涂层或端盖密封有缺陷。如果涂层中发现缺陷，则拒收试样。如果缺陷在端盖密封中，则可按照8.1.1和8.1.2的规定进行修复和电阻重新测量。
8.1.4浸没15分钟后的最低电阻应不小于1000MΩ，但低于1000 MΩ的稳定读数不表明可能存在缺陷，可使用试样进行试验。应在结果中报告所有电阻测量值。
8.2记录初始涂层渗漏直径。
8.3根据试验方法G12测量并记录最小和最大涂层厚度，以及每个涂层渗漏的厚度。
注1：试验后在非浸没区域制作的试验孔未显示（见图2）。
图3 使用镁阳极的方法A的试验组件
9、方法A的程序
9.1将试样浸入电解液中，并如图3所示将其连接至阳极。定位中间或单个节段，使其面朝远离阳极的方向。按照5.1.1所述，将阳极与试样隔开。用油笔标记试样的正确浸没水平，并根据需要每天添加饮用水。在电解液温度为21至25℃（70至77℉）时进行测试。
9.1.1为了确定试验电池是否正常工作，在开始试验后和终止试验前，立即测量试样和参比电极之间的电位。使用临时连接和仪器，如图3所示。相对于CuCuSO4参比电极，测得的电位应为-1.45 V至-1.55 V。使用5.1.5中所述的仪器。
9.2试验周期为30天。也可以使用其他测试周期，例如60或90天。
9.3试验期结束后，应立即进行如下检查：
9.3.1试验结束时，拆开电池，用温水冲洗试验区域。立即将样品擦干，目视检查整个试验区域是否有任何意外涂层渗漏和所有涂层渗漏边缘的涂层松动迹象，包括有意涂层渗漏，并记录涂层状况，例如颜色、起泡、开裂、破裂、粘附沉积物等。
9.3.2在未浸没的区域，在涂层上钻一个新的参考涂层渗漏。遵循7.2中所述的相同钻孔程序。
9.3.3用锋利的薄刃刀在有意涂层渗漏和参考涂层渗漏中心交叉的涂层上进行45°径向切割。注意确保涂层完全切割到钢基体上。
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图4 使用镁阳极的方法B的试验组件
图5 使用一个试样外加电流的方法B的试验组件
10、方法B的程序
10.1除第9节中给出的程序外，还应按照10.2中给出的时间表，对试验进行电气监控，如下所示：
10.1.1如果使用镁阳极，安装图4所示的试验组件。如果要使用单个试样的外加电流，则安装图5所示的试验组件；如果要测试多个试样，则使用图1所示的修改。
10.1.2使用万用表在不断开阳极和试样的情况下，测量E2，试样和参比电极之间的应力电位（单位：伏特）。使用5.1.5中所述的仪器。如果使用CuCuSO4电极，只能暂时浸泡。
10.1.3使用5.2.1中所述的万用表，通过确定永久安装在测试单元电路中的1Ω电阻器的电位降，测量电流需求（安培）。电压读数在数值上等于安培。
注3：可通过5.2.4中所述的仪器使用测量电流需求的替代方法。在这种方法中，试样和阳极之间的导线连接暂时断开，零电阻安培计暂时插入试样和阳极之间。测量完成后，立即用连接线将试样重新连接到阳极上。
10.1.4测量E1，极化电位，单位为伏特。用5.1.5中所述的万用表在试样和参比电极之间按如下方式连接：
10.1.4.1在密切观察万用表的同时，从试样上断开阳极。当仪表指针下降时，它将在进一步下降之前显著停留在极化值处。停留点是E1。如果使用CuCuSO4电极，只能暂时浸泡。
10.2电气监测计划：
10.2.1试验开始时的电气测量值定义为浸泡后第二天和第三天测量值的平均值。可在浸没当天进行测量，以确定试验室的功能，但此类测量不得用于计算进行试验时从开始日期到目标日期的特性变化。
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11、报告（见图6和图7）：
11.1方法A的报告应包括以下信息：
11.1.1试样的完整标识，包括：
11.1.1.1涂层名称和代号；
11.1.1.2管道尺寸和壁厚；
11.1.1.3来源、生产日期和生产运行编号；
11.1.1.4最小和最大涂层厚度、平均厚度和涂层渗漏处的厚度；
11.1.1.5浸没区；
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11.1.3在终止日期发现未密封区域的计数。面积可以用面积的平方毫米（平方英寸）或等效圆直径的毫米（英寸）或两者报告。如果使用的涂层渗漏不止一个，则每个涂层渗漏的面积可报告为平均值。
注4：等效圆直径（ECD）由以下公式得出：
ECD=（A/0.785）l/2
式中：
A=涂层渗漏面积，mm2（in.2）
11.1.4其他相关信息。
11.2方法B的报告应包括以下内容：
11.2.1方法A报告中要求的数据；
11.2.2如8.1.4所述，在人为涂层渗漏之前，试样的相对电阻（单位：欧姆），以及
11.2.3启动、中间和终端电气测量结果。报告以下测量值：
11.2.3.1电流需求（微安），或电流对数的负特性（安培），或两者；
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12、精度和偏差
12.1精度数据仅限于取自同一生产涂层管的两个相邻试样，并假设生产过程在管表面条件和涂层材料方面是均匀的。在实际生产条件下不相邻的试样或从不同长度的管道中取样的试样可能代表不同的工艺条件。应使用以下数据来判断结果的可接受性：（这些精度数据是基于有限数据的近似值，但它们为判断结果的重要性提供了合理的依据。）
12.2方法A：
12.2.1重复性——同一名工人的重复结果不应被视为可疑，除非根据以下等式，它们的ECD值相差超过12.7mm（0.5 in.）：
ECD=（A/0.785）l/2
式中：
A=1个人工涂层渗漏形成的未密封区域，mm2（in.2）。
12.2.2再现性——一个实验室报告的结果不应被视为可疑，除非它们与另一个实验室报告的结果在12.2.1中给出的方程式中的ECD值相差超过25mm（1 in.）。
12.3方法B：
12.3.1重复性——同一名工人的重复结果不应被认为是可疑的，除非它们在电流需求（安培）对数的负特性上相差超过一个单位。
12.3.1.1同一工人的重复结果不应被视为可疑，除非它们与12.2.1所述ECD值相差超过12.7mm（0.5 in.）。
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13、关键词
13.1环境粘结；阴极剥离；管道涂层
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