管道埋地后,受管道沿线土壤性质及环境差异的影响,管道表面各点电位存在差异。电位较负的位置为阳极,发生腐蚀;电位较正的部位是阴极,腐蚀得到抑制。阴极和阳极之间的电流被称为腐蚀电流。
管道表面的阳极中,总会有电位差,有一个位置电位最负。如果能够让其他部位的电位负向偏移,电位都达到一致,则管道表面的各个点之间也就没有电位差,没有阳极,就不会有腐蚀电流。通常把金属表面这个最负的阳极电位称作阴极保护的最小保护指标。
管道在埋地后,各个部位受环境影响都会发生变化,所以从地表无法直接测量某个阳极或某个阴极的电位,只能测量到综合电位,这个电位称之为自然电位或者腐蚀电位。
金属结构的自然电位和最负的阳极电位会随环境而发生改变。经过多年的研究和实践发现,不论在什么环境下碳钢结构最负的阳极电位不会比-0.85Vcse更负,所以通常把-0.85Vcse叫为碳钢结构的最小保护电位。
研究发现,金属的自然电位和其最负的阳极电位之间的差小于100mV,也就是说,在自然电位的基础上,电位负向偏移100mV,结构的电位就已经比最负的阳极电位还负。所以100mV阴极极化指标也是工程上常用的最小阴极保护指标。一般情况下,满足100mV阴极极化指标需要的电流要小于满足-850mVcse最小指标所需要的电流量。