内陆非工业大气腐蚀性的测定方法技术

本发明专利技术涉及一种内陆非工业大气腐蚀性的测定方法，其特征在于有以下步骤：１）确定监测点，提取该地区气象台站最近１０年的日记温度和相对湿度的时值数据；２）温、湿度数据整理；３）根据润湿时间公式计算各年的润湿时间值；４）根据上述所得各年的润湿时间值，计算出润湿时间的均值和标准差；５）根据均值确定润湿时间等级，根据标准差确定润湿时间的变化趋势；６）根据润湿时间等级确定监测点的大气腐蚀性等级。采用本发明专利技术方法可以充分利用气象台测得的温、湿度时值数据，所测的非工业大气腐蚀性结果准确，并且方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术特别涉及一种测定大气环境对金属腐蚀的影响的方法，特別涉及一 种。
技术介绍
当空气中相对湿度达到某一值时，金属表面会形成一定厚度的液膜，液膜 构成了金属腐蚀所必需的电解质，在这种条件下金属会发生腐蚀。由于腐蚀介 质溶入金属表面液膜中能加速金属腐蚀的空气中的污染物，如空气中的氯化物 和硫酸盐，因此通常重大工程需要使用大量金属和金属镀层构件，而不同的大 气环境对金属和金属镀层构件的腐蚀有很大影响，因此，测定当地的大气腐蚀 性是重大工程设计所需的重要资料之一。目前，国内外大气腐蚀性评估主要有两种方法标准金属法和环境因素法。其中，标准金属法是以铝、锌、铜纯金 属和Q235钢为标准试样，实地进行为期1年或更长时间的户外暴露，根据金属 的年腐蚀率确定当地的大气腐蚀性；环境因素法是才艮据大气中S02和Cl的年沉 降速率、年润湿时间TOW(time of wetness)来确定当地的大气腐蚀性。环境因 素法中的年润湿时间是指1年中温度大于(TC、相对湿度大于80%的总时间，润 湿时间通常要根据温湿度日记曲线人工读出。现有方法有以下缺点(1) 耗时长，需要一年以上的时间标准金属法要求对标准金属进行为期1年的暴露，暴露的起始时间要求在 腐蚀性最强的季节；环境因素法要求在1年中使用温湿度记录仪连续不间断地 画出当地的温湿度日记曲线。因此，依靠现有技术评估大气腐蚀，l年时间往往 还不够。(2) 需要经验丰富的专业人员值守标准金属法的金属样品的制备、试验夹具的设计与制作、原始数据的采集、暴露期间的日常管理、试验后样品腐蚀产物的清除、试验后相关数据的采集、 试验数据处理等整个过程都需要专业人员负责，尤其是腐蚀产物的清除要求操 作人员具备丰富的经验。环境因素法需要安置温湿度记录仪、记录纸，需要每 天绘制温、湿度变化曲线，需要每天更换温湿度记录纸，每天需要校正和读取 数据。这一过程也需要有专人负责。(3 )仅根据1年的;f企测数据得到的结论可信度较低环境的大气腐蚀性在不停地波动，1年的检测数据不能评估大气腐蚀性的变 化趋势。而现有技术通常只采集1年的数据进行评估，因此现有技术得到的评 估结论可信度较低。(4)不能从气象台站获得支持全国有近700个气象台站，每个县市都有气象观测站，但它们既不能提供 润湿时间，也不能提供每天的温湿度日记曲线，因此现有技术不能充分利用气 象站获得的资源。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。采用本专利技术 方法可以充分利用气象台测得的温、湿度时值数据，所测的非工业大气腐蚀性 结果准确，并且方法简单。本专利技术的技术方案是1) 确定监测点，提取该地区气象台站最近10年的日记温度和相对湿度的 时值数据；2) 温湿度时值数据整理判断所提取的温、湿度数据是否有重复记录、无效记录、缺失记录，并整 理所提取的温、湿度数据，确保温度和相对湿度数据的日期一致，再计算润湿 时间；3) 润湿时间计算 >式如下365T0W=J]J^O^/(/,y) (j=2、 8、 14、 20) ................ (1)5式中TOW为年润湿时间(h)y7为1年中第i天第j时刻的润湿时间(h),其值为6或0,当温度 >0匸和湿度>80%时，7^附r/， "=6,否则7W^(7,》=0,公式(l )设置在计算机运算程序中；4) 根据上述所得各年的润湿时间值，计算出润湿时间的均值和标准差；5) 根据均值确定润湿时间等级，根据标准差确定润湿时间的变化趋势；6) 根据润湿时间等级确定监测点的大气腐蚀性等级。 上述步骤2) ~6)均在计算机中进行处理。上述步骤l)中所述的气象台站历年监测的温度和相对湿度为每天2点、8 点、14点、20点记录的温度和相对湿度。所述缺失记录是指应有而没有某段日期的温湿度数据。步骤2)中所述数据整理的方法为以日期为判据，删除重复记录与无效记 录，对缺失记录进行修补，修补原则为 一天内缺少1、 2个时间点的时值数据， 根据同一天相邻时间点的时值数据进行补救；数天之内缺失的时值数据，根据 所处的季节、前后数天的时值数据进行补救；缺失更多记录的时值数据，则直 接计算润湿时间而不予补救，在计算润湿时间时乘以时间系数T ,所述时间系 数T-365/实际天数。步骤4)中所述的大气腐蚀性根据标准金属钢、Al、 Zn、 Cu在相应润湿时 间范围的腐蚀率进行确定。由于各气象台站每天多次监测当地的温度和湿度，已积累了数十年的数据。 目前，气象台站已遍布全国，各监测点仅相距数十公里，完全能满足大气腐蚀 性检测的距离要求，因此，本专利技术利用气象台站积累的数据测得润湿时间可以 解决现有技术费时费工的难题。本专利技术的适用环境工业污染源20Kni外且离海距离大于2Km的环境。当大气中S02和Cr的年沉降速率分别在35nig/ (m2. d)和60 mg/ (m2. d)以内时， 大气腐蚀性只与润湿时间有关。对于S02,通常只有工业大气的年沉降速率大于35fflg/(m2.d)，而工业大气的影响范围为污染源周围20Km的区域；对于Cl—，我 国陆地环境只有离海边2Km的区域才可能高于60 mg/(m2. d)。因此，本专利技术可 适用于我国绝大部分地区。而且，也可为^r测S02和Cl—污染严重地区的大气腐 蚀性提供润湿时间数据。申请人采用本专利技术方法在我国东南沿海、西南地区、东北、西北等地进行 实验，其结果与现行方法相比，在我国东南沿海、西南地区的误差小于5%，在 东北地区的误差为5%~10%，西北地区为10%~15%。本专利技术涉及的名词解释大气腐蚀在大气环境中，金属、合金、金属镀层会遭受到腐蚀，腐蚀的类型和程度 取决于产品润湿表面形成的电解质的性质， 一般认为，影响电解质性质的因素 有空气中腐蚀介质的种类和浓度以及腐蚀介质在表面持续作用的时间。大气腐蚀等级表征大气腐蚀性的严酷度，可根据润湿时间和腐蚀介质的大小划分，也可 根据标准金属户外暴露的腐蚀率划分。标准金属是指化学成分符合IS09223标准要求的碳钢、纯铝、纯锌、纯铜4种金属。 IS0922 3标准评估大气腐蚀的国际标准。该标准考虑的腐蚀介质为S02和C1—，作用时间 为润湿时间窗。 二氧化硫(S02)金属大气腐蚀的主要腐蚀介质之一，它反映了空气中硫酸盐的含量，常以 沉降速率来表示，单位为mg/(100cm2. d)。主要来源于煤炭燃烧时排放的烟气。氯离子(cr)金属大气腐蚀的主要腐蚀介质之一，它反映了空气中氯化物的含量，常以沉降速率来表示，单位为mg/(100cm2. d)。海洋大气中Cl-主要来源于海水，盐 渍区大气中C「主要来源于土壤。温度越低，金属大气腐蚀越慢，当温度低于某一值时，可以认为金属不会发生大气腐蚀，这一温度即为临界温度。IS09223标准认为临界温度为0°C。 临界相对湿度一一金属大气腐蚀的必要条件是金属表面能形成一定厚度的电解质液膜，当相对湿度大于某一值时，电解质液膜才能形成，这一相对湿度即为临界相对湿度。IS09223标准认为临界相对湿度为80%。润湿时间——全年中溫度高于临界温度、相对湿度高于临界相对湿度的总时间，即为润湿时间。温湿度日记曲线——采用温湿度自动记录仪连续绘制的温度和相对湿度实时变化的曲线。金属腐蚀率一一表征金属腐蚀程度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内陆非工业大气腐蚀性的测定方法，其特征在于有以下步骤：　１）确定监测点，提取该地区气象台站最近１０年的日记温度和相对湿度的时值数据；　２）温、湿度数据整理　判断所提取的温、湿度数据是否有重复记录、无效记录、缺失记录，并 整理所提取的温、湿度数据，确保温度和相对湿度数据的日期一致，再计算润湿时间；　３）润湿时间计算公式如下：　ＴＯＷ＝＊＊ＴＯＷｄ（ｉ，ｊ）（ｊ＝２、８、１４、２０）．．．．．．．．．．．．．．．．（１）　式中　ＴＯＷ为 年润湿时间（ｈ）　ＴＯＷｄ（ｉ，ｊ）为１年中第ｉ天第ｊ时刻的润湿时间（ｈ），其值为６或０，当温度＞０℃和湿度＞８０％时，ＴＯＷｄ（ｉ，ｊ）＝６，否则ＴＯＷｄ（ｉ，ｊ）＝０；　４）根据上述所得各年的润湿时间值，计算出润湿时间的均值 和标准差；　５）根据均值确定润湿时间等级，根据标准差确定润湿时间的变化趋势；　６）根据润湿时间等级确定监测点的大气腐蚀性等级。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐其环，赖丽勤，张先勇，朱蕾，张伦武，黄循瑶，万军，易平，许文清，吴曼林，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]