2023-04-26
一、大氣環(huán)境影響金屬鋼結構腐蝕的因素
1、空氣中的污染源
海洋大氣中的鹽粒子,化工大氣中含有的硫化物、氮化物、碳化物以及塵埃等污染物由于自身的溶解性、吸濕性、吸附性等造成的化學和電化學腐蝕等。
二氧化硫吸附在鋼鐵表面,由于它在水中有很高的溶解度而形成硫酸鹽,對鋼鐵進行腐蝕,而這種自催化式的反應不斷進行就會使鋼鐵不斷受到腐蝕。與干凈大氣的冷凝水相比,被0、1%的二氧化硫所污染的空氣能使鋼鐵腐蝕速率增加5倍。
含氯化鈉顆粒塵埃的大氣或海洋大氣環(huán)境下是氯離子的主要來源,它們溶于鋼鐵的液膜中,而氯離子本身又有著極強的吸濕性,對鋼鐵會造成極大的腐蝕危害。
有些塵埃本身盡管沒有腐蝕性,但是它會吸附腐蝕性介質和水汽,冷凝后就會形成電解質溶液。砂粒等固體塵埃雖然沒有腐蝕性,也沒有吸附性,但是一旦沉降在鋼鐵表面會形成縫隙而凝聚水分,從而形成氧濃差腐蝕條件,引起縫隙腐蝕。
2、環(huán)境溫度
環(huán)境溫度變化,影響著金屬表面水汽的凝聚,水膜中各種腐蝕氣體和鹽類的濃度,水膜的電阻等。當相對濕度低于金屬臨界相對濕度時,溫度對大氣的腐蝕影響較小;當相對濕度達到金屬臨界相對濕度時,溫度的影響十分明顯。濕熱帶或雨季氣溫高則腐蝕嚴重。溫度的變化還會引起結露。比如,白天溫度高,空氣中相對濕度較低,夜晚和清晨溫度下降后,大氣的水分就會在金屬表面引起結露。
3、相對濕度
空氣中水分在金屬表面凝聚生成的水膜和空氣中氧氣通過水膜進人金屬表面是發(fā)生大氣腐蝕的基本的條件。相對濕度達到某一臨界點時,水分在金屬表面形成水膜,從而促進了電化學過程的發(fā)展,表現(xiàn)出腐蝕速率迅速增加。相對濕度控制在60%以下,鋼鐵的腐蝕速率相對緩慢,如果能控制在40%以下,腐蝕幾乎沒有明顯跡象。
4、降雨環(huán)境
降雨增大了大氣的相對濕度,延長了鋼鐵表面的潤濕時間,同時降雨會沖刷掉鋼鐵表面腐蝕產物的保護性。在工業(yè)大氣環(huán)境中,雨水溶解空氣中的污染物,如SO2 、Cl-等,促進了腐蝕的發(fā)展。我國的酸雨情況比較嚴重,也導致了腐蝕的加劇。
5、日照強度和時間
日照強度和時間對高分子材料和涂層的大氣老化有重要影響。陽光紫外線能促進有機高分子材料的老化過程。對鋼鐵材料來說,表面存在污染物時,受日照影響溫度上升,就會促進腐蝕的發(fā)展。
6、風向和風速
在污染環(huán)境中,風向影響著污染物的傳播,風速對表面液膜的干濕交替有一定影響。在風沙環(huán)境中,風速過大會造成鋼結構表面的磨蝕。