電化學測量揭示管道腐蝕機制，離子、溶氧和pH值的關聯分析
管道腐蝕是一個嚴重影響工程結構安全，以及可靠性的問題，為了評估管道腐蝕對接頭性能的影響，研究進行了接頭性能測試，并對腐蝕狀态進行了檢查，在測試中發現，管道接頭的平均性能為213.8 kN，而全新接頭的平均性能為233.4 kN。
與全新接頭相比，埋藏的接頭性能僅為91.6%，為了排除公差的影響，進一步進行了腐蝕速率測試，NTT公司擁有大量低碳鋼管存貨，在這些管道中部分會因腐蝕而堵塞，使其在地震負荷下易受損。
為了避免這些問題，建立一種在現場擷取個别管道腐蝕量，以及速率的簡單方法至關重要，為了确認對管道的腐蝕影響，進行了接頭性能測試，在測試中，平均值為213.8 kN，标準偏差為25.8，與此相對比，全新接頭的平均值為233.4 kN。
與全新的管道相比，埋藏的接頭性能為91.6%，為了排除公差的影響，需要在準備好接頭性能的無損檢測後，進行腐蝕速率測試，測試的試樣被拆開，并檢查了它們的腐蝕狀态，主要關注點主要集中在管道的内表面和螺紋表面。
在目視檢查時，測試樣本的螺紋表面未顯示出腐蝕迹象，應用于螺紋部位的防鏽劑，可能在螺紋接合處發揮了很好的作用，螺紋内部腐蝕狀況卻有所不同，根據定性分析，測試樣本可以分為兩類。
一類是受到嚴重腐蝕的，幾乎整個表面都被腐蝕了，另一類幾乎沒有腐蝕，通過假設正态分布，進行了t-檢驗，以研究嚴重腐蝕和輕微腐蝕測試樣本之間的差異，嚴重腐蝕的測試樣本平均值為192.6 kN，輕微腐蝕的測試樣本平均值為218.0 kN。
測試樣本顯示出顯著的差異，p值小于0.005。根據這些觀察結果，接頭的性能很可能受到由于管道螺紋的内部腐蝕，引起的截面減小的影響，NTT擁有大量20世紀60年代和70年代生産的低碳鋼管存貨。
雖然大部分管道仍然完好無損，但部分管道會因腐蝕而堵塞，使其在地震負荷下容易受損，為了避免這些問題，建立一種在現場擷取個别管道腐蝕量，以及速率的簡單方法至關重要，一些下水道井蓋，含有來自地下水源或雨水的死水。
在這項研究工作中，為了在現場擷取腐蝕速率，調查了水質與腐蝕速率之間的關系，在之前的研究中，通常通過測量離子和pH值來評估現場腐蝕情況，為了調查水質，分析了離子、溶解氧和pH值。
通過使用交流阻抗法，以及低碳鋼試樣測量極化電阻，來擷取腐蝕速率，并與水質資料和帶有極化電阻的管道照片進行比較，測試樣品取自停滞水的清澈上層，分析的參數包括氯離子、硝酸鹽離子，和硫酸鹽離子、pH值和溶解氧。
硝酸鹽離子濃度通過吲哚酚藍吸光光度法測量，氯離子、硫酸鹽離子和硝酸鹽離子，通過陰離子離子色譜儀測量，溶解氧通過膜電極法測量，pH值通過玻璃電極法測量，已知腐蝕速率與極化電阻成反比關系。
通過使用交流阻抗法，獲得了管道的低碳鋼極化電阻，所使用的電極由一根管道制成，測量中的頻率範圍為10^-20 kHz，振幅為10 mVp-p，電極在測量前浸入停滞水中10分鐘，并測量100秒電位。
每個十進制數上測量了五個點，極化電阻和溶液電阻從Bode圖中确定，為了獲得各種資料，在研究中調查了不同位置的五口井蓋，在收集水樣之後，拍攝了每個井蓋附近最底部的管道照片。
水質分析結果雖然任何地點的溶解氧都很少，但氯離子、硝酸鹽離子和硫酸鹽離子的含量，在每個位置都不同，所有的測試樣本都是中性的，并且含有相當大量的溶解氧，極化電阻與腐蝕速率之間，存在已知的關系，重點關注離子、溶液電阻，以及極化電阻之間的關系。
離子與極化電阻之間的關系顯示，離子與極化電阻之間基本無關，氯離子和硫酸鹽離子，可能對腐蝕速率影響不大，溶液電阻在每個地點也不同，溶液電阻和極化電阻有關聯，這些結果表明，在這種情況下，離子可能對腐蝕的影響有限，盡管離子會影響溶液電阻。
在估算電信線路管道的極化電阻時，測量溶液電阻非常重要，為了确認極化電阻是否表明管道的腐蝕情況，将結果與照片進行了比較，在CU和KS的停滞水中，調查了管道，還調查了未完全浸沒在KM、CM1和CM2的管道，根據這些标準，将管道分為兩組。
兩個管道的整個長度都有鏽迹，在KS的管道中，有軟泥，停滞水中包含小的棕色顆粒，觀察結果顯示，CU的鏽蝕程度比KS更嚴重，盡管管道上的鏽迹很少，但在KM的管道上觀察到了一些鏽迹，考慮到每個管道埋藏的年份，極化電阻可能表明這種腐蝕情況。
離子、溶氧和pH值，是管道腐蝕過程中的重要因素，在電化學測量中起着關鍵作用，通過電化學測量手段，可以定量地研究離子、溶氧和pH值對管道腐蝕的影響，為管道的防腐工作提供科學依據，進一步的研究，将有助于改進管道材料的選擇，以及環境條件的控制，進而提高管道的安全性和使用壽命。
