Основным критерием защищенности подземного металлического сооружения является потенциал.

Прежде чем говорить о потенциале как критерии защиты, рассмотрим следующий очень важный момент. Значение защитного потенциала состоит из суммы потенциалов (суммарный потенциал):

где Uпол – поляризационная составляющая (искомое напряжение на поляризующемся слое металлической поверхности);

Uом – омическая составляющая - является нежелательной погрешностью, которую при измерениях следует исключить или, по крайней мере, учесть.

Условимся считать, что:

- омическая составляющая смещения потенциала (Uoм) это неизбежное и к тому же совершенно бесполезное и даже вредное падение напряжения, вызванное током защиты на некотором сопротивлении, куда входит сопротивление электролита в порах изоляции и участок земли между трубопроводом и измерительным электродом;

- поляризационная составляющая (Uпoл) - полезное падение напряжения на поляризационном сопротивлении «металл-электролит».

Составляющими поляризационного потенциала являются естественный потенциал сооружения и наложенный потенциал от внешнего источника постоянного тока, т.е.

В омическую составляющую входит падение напряжения в порах изоляции Uпор и в земле Uзем между трубопроводом и измерительным электродом, т.е.:

Основная доля тока катодной поляризации протекает через дефекты в изоляционном покрытии. Размер дефектов и удельное сопротивление грунта определяют долю поляризационного потенциала в общей разности потенциала труба-земля.

Потенциал защищаемой конструкции, при котором ток кор­розии практически равен нулю, т. е. прекращается коррозионный процесс, называют минимальным защитным потенциалом.

Таблица 11 - Значения минимальных защитных потенциалов

При осуществлении электрохимической защиты трубопрово­да на всем его протяжении не удается создать одинаковые значе­ния защитного потенциала, потому что он изменяется по длине. Так как в наиболее удаленных точках должен быть минимальный защитный потенциал, то в точке подсоединения к трубопроводу он значительно больше. Большая величина защитного потенциала может ускорить разрушение и отслаивание покрытия от металла.

ГОСТ 9.602 нормирует для подземных сооружений величину максимального поляризационного защитного потенциала и устанавливает его равным −1,15 В для всех видов трубопроводов, не определяя допустимую величину общего потенциала (с учетом омической составляющей). В этом же стандарте для стальных оболочек кабелей связи допускается суммарный потенциал защиты −2,5 В.

По ГОСТ Р 51164 на магистральных трубопроводах допускается суммарный потенциал −2,5 В, если трубопроводы имеют битумную изоляцию, или −3,5 В - для трубопроводов с полимерной пленочной изоляцией.

Дальнейшее увеличение потенциала становится опасным, поскольку происходит «наводораживание», то есть заполнение пустот под изоляцией водородом. Все это может привести к отслаиванию изоляционного покрытия и снижению механической стойкости металла.

Таблица 12 - Значения максимальных защитных потенциалов