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腐蝕評(píng)級(jí)及實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)名錄與大氣腐蝕環(huán)境分類

2021-04-15 13:46:45 作者：中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng) 來源：中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng) 分享至：

腐蝕評(píng)級(jí)及實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)名錄

大氣腐蝕環(huán)境分類

材料在不同大氣環(huán)境中的腐蝕破壞程度差異很大，例如，距海24.3米處的鋼腐蝕速度為距海243.8米處的大約12倍。試驗(yàn)表明，若以Q235鋼板在我國(guó)拉薩市大氣腐蝕速率為1，則青海察爾漢鹽湖大氣腐蝕速率為4.3，廣州城市為23.9，湛江海邊為29.4，相差近30倍。因此，在防腐蝕工程設(shè)計(jì)和制定產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)時(shí)，均需按大氣腐蝕環(huán)境分類進(jìn)行。

大氣環(huán)境分類一般有兩種方法，一種是按氣候特征劃分，即自然環(huán)境分類；另一種是按環(huán)境腐蝕嚴(yán)酷性劃分。后者更接近于應(yīng)用實(shí)際而被普遍采用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO9223～9226便是根據(jù)金屬標(biāo)準(zhǔn)試片在環(huán)境中自然暴露試驗(yàn)獲得的腐蝕速率及綜合環(huán)境中大氣污染物濃度和金屬表面潤(rùn)濕時(shí)間進(jìn)行分類。將大氣按腐蝕性高低分為5類，即：

C1：很低

C2：低

C3: 中

C4：高

C5：很高

在涂料界，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織又頒布了更有針對(duì)性的標(biāo)準(zhǔn)：ISO12944-1～8:1998 《色漆和清漆 ─ 保護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐保護(hù)》（Paints and varnishes ─ Corrosion protectionof steel structures by protective paint systems）。這是一部在國(guó)際防腐界通行的、權(quán)威的防護(hù)涂料與涂裝技術(shù)指導(dǎo)性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前，在國(guó)內(nèi)涂料、涂裝行業(yè)、腐蝕與防護(hù)行業(yè)及相關(guān)設(shè)計(jì)研究院所、高等學(xué)校，在重大防腐工程設(shè)計(jì)、招投標(biāo)及施工過程中都使用到這一綜合性標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)共分八個(gè)部分：

第1部分總則

第2部分環(huán)境分類

第3部分設(shè)計(jì)上的考慮

第4部分表面類型與表面處理

第5部分保護(hù)漆體系、

第6部分試驗(yàn)方法

第7部分涂漆工藝

第8部分新工程和維護(hù)工作規(guī)范的制定。

其中第2部分系統(tǒng)地介紹了大氣腐蝕環(huán)境分類。而導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)生的環(huán)境因素主要有大氣、各類水質(zhì)和土壤三方面，所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了大氣腐蝕環(huán)境級(jí)別和鋼結(jié)構(gòu)在水下和土壤中的腐蝕環(huán)境分類。參照ISO12944-5，就可以針對(duì)某種腐蝕環(huán)境設(shè)計(jì)涂裝系統(tǒng) 。其中，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同大氣環(huán)境的腐蝕性及其特征污染物質(zhì)的污染程度，將涂料產(chǎn)品面對(duì)的大氣環(huán)境大致分為鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣和海洋大氣四種類型。

在我國(guó)，上世紀(jì)九十年代也制定并頒布了類似標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 15957-1995《大氣環(huán)境腐蝕性分類》。該標(biāo)準(zhǔn)系以裸露的碳鋼（以A3鋼為基準(zhǔn)）在不同大氣環(huán)境下腐蝕等級(jí)劃分和防護(hù)涂料及其類似防護(hù)材料品種選擇為重要依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)碳鋼在不同大氣環(huán)境下暴露第一年的腐蝕速率（mm/a），將腐蝕環(huán)境類型分為：無腐蝕、弱腐蝕、輕腐蝕、中腐蝕、較強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)腐蝕六大類，并給出不同腐蝕環(huán)境下的腐蝕速率等。該標(biāo)準(zhǔn)還按照影響鋼鐵腐蝕的氣體成分與含量，將腐蝕性氣體分為A、B、C、D四類。

京津冀大氣腐蝕等級(jí)地圖

中國(guó)空間技術(shù)研究院與北京科技大學(xué)國(guó)家材料服役安全科學(xué)中心用誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了京津冀地區(qū)的腐蝕預(yù)測(cè)。結(jié)果表明：京津冀地區(qū) Q235 大氣腐蝕等級(jí)為C2、C3和C4。

選擇8 種大氣腐蝕顯著影響因素（暴露時(shí)間、溫度、濕度、日照時(shí)數(shù)、降水量、風(fēng)速、SO2和NO2 ）作為 Q235 大氣腐蝕建模影響因素，碳鋼 Q235 大氣腐蝕數(shù)據(jù)及其影響因素?cái)?shù)據(jù)主要來源于國(guó)家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)來源于國(guó)家氣象局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。以 2015 年、2016 年和 2017 年單年、連續(xù) 2 年和連續(xù) 3 年的 27 個(gè)點(diǎn)位的 Q235 大氣腐蝕速率的預(yù)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)京津冀地區(qū)Q235 大氣腐蝕速率進(jìn)行分析，空間差值方法為貝葉斯克里金方法。2015 年和 2016 年基本以承德、廊坊和保定一線為分界線，其西北方向腐蝕等級(jí)為 C3 級(jí)，東南方向腐蝕等級(jí)為 C4。2017 年分界線向東南方向移動(dòng)，腐蝕等級(jí) C4 區(qū)域面積減少。高強(qiáng)度腐蝕區(qū)域基本上與大氣污染物以及高風(fēng)速區(qū)域重合，同時(shí)海岸附近的氯離子也加速了腐蝕。

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如果以多年Q235的腐蝕數(shù)據(jù)來看，2015~2016年僅有唐山、保定和邢臺(tái)部分地區(qū)腐蝕等級(jí)達(dá)到C4，而2015~2017年所有地區(qū)都是C2和C3等級(jí)。

研究人員計(jì)算了不同地區(qū)出現(xiàn)C3和C4腐蝕的概率分布。從2015年到2017年，年均腐蝕等級(jí)達(dá)到 C3的概率依次遞減。與單年的腐蝕達(dá)到三級(jí)腐蝕的概率相比，累年年均的概率較低。從2015年到2017年，年均腐蝕等級(jí)達(dá)到C4的概率差異不明顯概率較大的區(qū)域主要集中在承德、廊坊和保定一線的東南區(qū)域。2015~2016 累年腐蝕等級(jí)達(dá)到C4的區(qū)域和概率數(shù)值均大于 2015~2017 年累計(jì)年年均數(shù)值。

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影響碳鋼土壤腐蝕的因素包括材料性質(zhì)、埋藏時(shí)間和土壤環(huán)境因素 3 個(gè)方面。土壤腐蝕材料性質(zhì)屬于影響腐蝕速率的內(nèi)因，而另外 2 個(gè)因素屬于影響腐蝕速率的外因。隨著埋藏時(shí)間的增加，碳鋼土壤腐蝕的腐蝕產(chǎn)物也在不斷地產(chǎn)生，進(jìn)而影響碳鋼的土壤腐蝕。為提高模型的精度，減少弱影響變量對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)選取腐蝕影響因素為含水量、pH、含鹽總量、埋藏時(shí)間、土壤溫度、全氮量、有機(jī)質(zhì)、容重和總孔隙率。

土壤腐蝕影響因素權(quán)重分析及預(yù)測(cè)模型建模數(shù)據(jù)來源于國(guó)家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)（ www. ecorr. org），包括碳鋼在全國(guó) 25 個(gè)地點(diǎn)具體土壤類型的腐蝕速率和土壤環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)，共計(jì) 64 組。在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，上述 8 種土壤環(huán)境因素和埋藏時(shí)間為預(yù)測(cè)的輸入量。其中，土壤中的含水量和土壤溫度使用中國(guó)年均降水量和年均溫度進(jìn)行替代。其他 6 種土壤環(huán)境數(shù)據(jù)來自全國(guó)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)（ www. soilinfo. cn），為 1 km × 1 km分辨率的柵格數(shù)據(jù)，如圖 1 所示。

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