一种海洋环境大气腐蚀性严酷度评比方法与流程

本发明涉及金属腐蚀与防腐领域，具体涉及一种基于以海洋气候关键环境影响因素的物质传递动力学模型的大气腐蚀性严酷度的半定量评比方法。

背景技术：

1、海洋环境下由于受到高浓度海洋盐雾大气、高温高湿且多变的环境因素共同影响，长期作用下金属材料极易发生腐蚀劣化，并进一步引起服役产品的电气性能下降、故障失效等问题，严重影响设备安全运行和使用寿命。海洋环境下大气腐蚀的发生起始于海盐粒子沉积在材料表面，受环境温湿度影响盐潮解生成电解质液膜，进而发生电化学腐蚀。电解质液膜中电化学腐蚀的速度与液膜中的氧气扩散和溶解度有关，温度及湿度等环境因素的变化会改变电解质液膜浓度、厚度及氧在溶液中的溶解度、扩散速度，进而改变腐蚀反应速率。本发明通过研究不同环境条件状态下电解质液膜中活性物质o2的变化与状态并建立关系模型，通过计算电解质液膜中活性物质o2在电极表面的扩散速率，可对不同状态环境下的金属大气腐蚀理论速率进行评估，从而实现通过环境条件状态对大气的腐蚀性进行评价。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种海洋环境大气腐蚀性严酷度评比方法，该方法可针对不同(不同空间/时间)环境对象对金属腐蚀影响的恶劣程度进行横向半定量评比。

2、本发明的目的通过如下技术方案实现：一种海洋环境大气腐蚀性严酷度评比方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤s1：测量评比环境对象中诱发金属大气腐蚀的关键影响因素

4、测量环境对象的温度(t/℃)、湿度(rh,％)、盐雾浓度(盐雾沉积速率snacl/g·m-2·day-1)，所述环境对象为某一空间地点不同时间段的环境或某一时间不同空间地点的环境；

5、步骤s2：对测得的所述影响因素进行整合得到环境参数

6、其中，温度、盐雾浓度按照算术平均值进行整合，计算平均温度及盐雾浓度

7、

8、

9、相对湿度数据按如下方式处理：

10、根据rh≥rhsa对相对湿度数据进行筛选，rhsat为氯化钠潮解相对湿度(％)，并计算时间/空间润湿比k：

11、

12、其中a为满足相对湿度rh≥rhsat的数据数量，m为相对湿度的全部数据数量；

13、同时对相对湿度rh≥rhsat的值计算平均相对湿度

14、

15、步骤s3：根据所述环境参数计算不同环境对象的关键参数

16、根据fick定律计算氧扩散速率

17、

18、其中l为大气腐蚀过程中的液膜厚度，将其以海洋盐雾大气下含盐空气的凝聚潜力l进行等效表征，并通过下式量化：

19、

20、表示电解质液膜内氧气的浓度，将其以盐溶液的氧溶解度c进行等效表征，并通过下式量化：

21、c＝0.255×exp-0.360×t

22、d为电解质液膜内氧气的扩散系数，其通过下式量化：

23、d＝-3.47×10-17t·rh+3.27×10-14rh+3.47×10-15t+2.05×10-9；

24、对应不同环境对象代入步骤s2中整合的环境参数和计算大气腐蚀严酷度关键参数l、c、d；

25、步骤s4：根据所述关键参数计算环境对象的等效腐蚀严酷值，比对不同环境对象大气腐蚀性高低

26、根据阴极控制下的金属腐蚀反应速率vcorr与氧化剂扩散速率相关，建立与金属腐蚀反应速率vcorr等效的腐蚀严酷度量化模型s：

27、

28、代入相关参数k、l、c、d，量化不同环境对象的大气腐蚀严酷度以进行对比评估。

29、有益效果：

30、基于金属大气腐蚀物质传递动力学理论，对金属大气腐蚀起主要影响作用的环境因素进行分析，给出了环境大气腐蚀性严酷度评比方法，其适用于通过多种关键影响因素(温度、湿度及盐雾浓度)对海洋气候影响下的大气腐蚀性进行综合评价，可实现针对某一空间地点不同时间段或某一时间不同空间地点的环境对象的大气诱发金属腐蚀的能力的强弱进行半定量化对比评价，能为金属腐蚀预测与防腐等方面提供有效的指导。

技术特征：

1.一种海洋环境大气腐蚀性严酷度评比方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种海洋环境大气腐蚀性严酷度评比方法，其包括如下步骤：步骤S1：测量评比环境对象中诱发金属大气腐蚀的关键影响因素；步骤S2：对测得的所述影响因素进行整合得到环境参数；步骤S3：根据所述环境参数计算不同环境对象的关键参数；步骤S4：根据所述关键参数计算环境对象的等效腐蚀严酷值，比对不同环境对象大气腐蚀性高低。该方法适用于以温度、湿度及盐雾浓度这些环境因素为主要影响因素的诱发金属大气腐蚀的环境大气腐蚀性严酷度评比，能为金属腐蚀预测与防腐等方面提供有效的指导。

技术研发人员：李光茂,杨杰,周鸿铃,杜钢,蔡汉贤,王勇,范伟男
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15