大气腐蚀环境分类
大气腐蚀环境分类
大气腐蚀环境分类材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。
试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。
因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。
大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。
后者更接近于应用实际而被普遍采用。
国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。
将大气按腐蚀性高低分为5类，即：C1：很低C2：低C3: 中C4：高C5：很高在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。
这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。
目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。
标准共分八个部分：第1部分总则第2部分环境分类第3部分设计上的考虑第4部分表面类型与表面处理第5部分保护漆体系、第6部分试验方法第7部分涂漆工艺第8部分新工程和维护工作规范的制定。
其中第2部分系统地介绍了大气腐蚀环境分类。
而导致腐蚀产生的环境因素主要有大气、各类水质和土壤三方面，所以标准规定了大气腐蚀环境级别和钢结构在水下和土壤中的腐蚀环境分类。
参照ISO12944-5，就可以针对某种腐蚀环境设计涂装系统。
腐蚀环境分类
水位变动区下界至泥面
泥面
以下
无
掩护
按现行行业标准《港口与航道水文规范》(JTS145)计算的设计水位
设计高水位加（+1.0m）以上
大气区下界至
设计高水位减
之间
浪溅区下界至设计低水位减1.0m之间
水位变动区下界至泥面
泥面
以下
按天文潮潮位
最高天文潮位加0.7倍百年一遇有效波高H1/3以上
注：在沿海区的炎热、潮湿地带，质量或厚度损失可能超过C5—M种类的界限。
表B.2海水环境中Hat+H组合桩防腐蚀部位划分
掩护条件
划分类别
大气区
浪溅区
水位变动区水Biblioteka 区泥下区有掩护
按现行行业标准《港口与航道水文规范》(JTS145)计算的设计水位
设计高水位加1.5m以上
大气区下界至设计高水位减
1.0m之间
表B.3淡水环境中Hat+H组合桩防腐蚀部位划分
水上区
水下区
水位变动区
设计高水位以上
设计低水位以下
水上区与水下区之间
注：①水上区也可按历年来平均最高水位以上划分；
②库区工程分为水上区、水下区，以设计低水位作为分界。
C2
低
10～200
1.3～25
0.7～5
0.1～0.7
污染水平较低，大部分是乡村地区
未加热的地方，冷凝有可能发生在建筑内部
C3
中等
200～400
25～50
5～15
0.7～2.1
城市和工业大气，中等二氧化硫污染，低盐度沿海区
具有高温度和一些空气污染的生产车间
C4
大气环境腐蚀等级标准
大气环境腐蚀等级标准1. 引言腐蚀是大气环境中金属材料长期暴露于空气中时所受到的一种化学反应。
大气环境腐蚀等级标准是制定了不同等级的腐蚀程度分类，用于评估材料在特定环境条件下的耐久性和可靠性。
本文将探讨大气环境腐蚀等级标准的定义、分类和评估方法，以及其在工程和制造领域的应用。
2. 大气环境腐蚀等级标准的定义和分类大气环境腐蚀等级标准是针对金属材料在不同环境条件下的腐蚀程度分类所制定的一套准则。
根据国际标准化组织（ISO）的要求，大气环境腐蚀等级标准被分为以下几个等级：2.1. 等级1：无明显腐蚀在等级1中，金属材料没有明显的腐蚀迹象，可以长期使用而不会受到腐蚀损害。
这种等级适用于干燥和/或非侵蚀性大气环境中的金属材料。
2.2. 等级2：轻微腐蚀在等级2中，金属表面可能出现轻微的腐蚀，但不会对材料的功能和性能造成显著影响。
这种等级适用于具有一定腐蚀风险的大气环境中的金属材料。
2.3. 等级3：明显腐蚀在等级3中，金属表面明显受到腐蚀，可能会对材料的功能和性能产生一定影响。
这种等级适用于高腐蚀风险的大气环境中的金属材料。
2.4. 等级4：严重腐蚀在等级4中，金属表面严重受到腐蚀，可能导致材料的失效和功能丧失。
这种等级适用于极端腐蚀环境中的金属材料。
3. 大气环境腐蚀等级评估方法对于不同等级的大气环境腐蚀，有多种评估方法可以用于确定腐蚀等级。
以下是一些常见的评估方法：3.1. 目测评估通过目测金属表面的腐蚀情况来评估腐蚀等级。
这种方法简单直观，但主观性较强，容易因评估者的主观因素而导致评估结果不一致。
3.2. 影像分析使用光学显微镜或电子显微镜等工具对金属材料的腐蚀形貌进行分析和比较，以确定腐蚀等级。
影像分析方法可以提供更精确的评估结果，但需要专业设备和专业知识的支持。
3.3. 腐蚀速率测试通过浸泡试样于特定环境条件下，并测量腐蚀速率来评估腐蚀等级。
腐蚀速率测试可定量评估金属材料的腐蚀程度，但需要较长时间进行测试和较复杂的实验设置。
大气腐蚀环境分类(行业参考)
大气腐蚀环境分类材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。
试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。
因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。
大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。
后者更接近于应用实际而被普遍采用。
国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。
将大气按腐蚀性高低分为5类，即：C1：很低C2：低C3: 中C4：高C5：很高在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。
这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。
目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。
标准共分八个部分：第1部分总则第2部分环境分类第3部分设计上的考虑第4部分表面类型与表面处理第5部分保护漆体系、第6部分试验方法第7部分涂漆工艺第8部分新工程和维护工作规范的制定。
其中第2部分系统地介绍了大气腐蚀环境分类。
而导致腐蚀产生的环境因素主要有大气、各类水质和土壤三方面，所以标准规定了大气腐蚀环境级别和钢结构在水下和土壤中的腐蚀环境分类 。
参照ISO12944-5，就可以针对某种腐蚀环境设计涂装系统 。
解析ISO12944标准（二、腐蚀环境分类）
解析ISO12944标准（⼆、腐蚀环境分类）参看解析ISO 12944标准（⼀、标准介绍）1．范围1.1 ISO 12944 这⼀部分研究钢结构所处的主要腐蚀环境的等级分类和这些环境的腐蚀性。
包括：—基于标准样本的质量损失和厚度损耗，定义了⼤⽓环境腐蚀性级别，也描述了钢结构所处的典型⾃然⼤⽓环境，对腐蚀性评估给出了建议。
—描述了钢结构浸泡在⽔中和埋于⼟壤中的不同腐蚀性级别。
—给出了⼀些会导致腐蚀加重的特殊腐蚀应⼒或空间的相关信息，这种情况下对防护涂料体系的性能要求更⾼。
特殊环境或特种腐蚀性类别下的腐蚀应⼒情况，是调整防护涂料体系选择的必要参数。
1.2这⼀部分的ISO 12944并不包含那些含有特殊⽓体（例如：化学品⼯⼚或冶炼⼚的周围）的⼤⽓环境分类。
2．参考的标准规范下列标准通过本标准的引⽤⽽成为标准不可缺少的⽂件。
在本标准出版时，这些引⽤的标准版本都是有效。
但所有的标准都会被修订，⿎励各⽅讨论这些标准的最新版本在ISO 12944继续引⽤的可能性。
IEC和ISO的成员对⽬前有效的国际标准保持着登记。
ISO 9223：1992，⾦属与合⾦腐蚀—⼤⽓腐蚀性—分类ISO 9226：1992，⾦属与合⾦腐蚀—⼤⽓腐蚀性—为了腐蚀性评价⽽进⾏的标准样本的腐蚀速率的测定ISO 12944-1：1998，⾊漆与清漆—防护涂料体系对钢结构的防腐蚀防护—第1部分：总则EN 12501-1：—⾦属材料的防腐蚀保护—⼟壤中的腐蚀可能性—第⼀部分：总则3．术语和定义在ISO 12944这部分中，除了ISO 12944-1已给出的⼀些，以下术语被应⽤。
注意：有些定义是取之于ISO 8044：1989，⾦属和合⾦腐蚀—词汇中的说明。
3.1 腐蚀性（corrosivity）：在某个腐蚀体系中，环境造成腐蚀的能⼒[ISO 8044]。
3.2 腐蚀应⼒(corrosionstresses)：促进腐蚀的环境因素。
3.3 腐蚀体系(corrosionsystem)：由⼀种或多种⾦属和所有影响腐蚀的环境各部分因素组成的体系[ISO 8044]。
腐蚀环境种类
环境种类大气腐蚀环境1.农村大气农村大气是最洁净的大气，空气中不含强烈的化学污染，主要含有有机物和无机物尘埃等。
影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差.2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染，如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。
实际上，很多大城市往往也是工业城市，或者是海滨城市，所以大气环境污染的相当复杂。
3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物，所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。
他们易溶于水，形成的水膜成为强腐蚀介质，加速金属的腐蚀。
随着大气相对湿度和温差的变化，这种腐蚀作用更强。
很多石化企业和钢铁企业往往非常大，可以形成一个中等城市规模，大气质量相当差，对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。
4.海洋大气其特点是空气湿度大，含盐分多。
暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。
海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜，引起腐蚀。
在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。
同时尘埃、微生物在金属表面的沉积，会增强环境的腐蚀性。
所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气，包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。
风浪大时，大气中的水分含盐量高，腐蚀性增加。
据研究，离海平面7～8m处的腐蚀最强，在此之上越高腐蚀性越弱。
雨量的大小也会影响腐蚀，频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物，腐蚀会减轻。
相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。
一般热带腐蚀性最强，温带次之，两级最弱。
中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥，地处亚热带海洋性季风气候。
5.处于海滨的工业大气环境，属于海洋性工业大气，这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质，又含有海洋环境的海盐粒子。
2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。
淡水腐蚀环境混凝土碳化模型国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。
大气腐蚀环境分类
大气腐蚀环境分类材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。
试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。
因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。
大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。
后者更接近于应用实际而被普遍采用。
国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。
将大气按腐蚀性高低分为5类，即：C1：很低C2：低C3: 中C4：高C5：很高在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。
这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。
目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。
标准共分八个部分：第1部分总则第2部分环境分类第3部分设计上的考虑第4部分表面类型与表面处理第5部分保护漆体系、第6部分试验方法第7部分涂漆工艺第8部分新工程和维护工作规范的制定。
其中第2部分系统地介绍了大气腐蚀环境分类。
而导致腐蚀产生的环境因素主要有大气、各类水质和土壤三方面，所以标准规定了大气腐蚀环境级别和钢结构在水下和土壤中的腐蚀环境分类。
参照ISO12944-5，就可以针对某种腐蚀环境设计涂装系统。
腐蚀与防护9
温度 : 环境温度越高，越容易结露,大气腐 蚀速度较大。
大气成分 : 大气中的污染物: 硫化物－SO2、SO3、H2S 氮化物－NO、NO2、NH3 碳化物－CO、CO2 固体污染物－盐颗粒、沙粒和灰尘等
大气成分中SO2的影响 :
1、SO2吸附在金属表面 2、FeSO4氧化并水解 3、H2SO4氧化并水解
淡水腐蚀的影响因素
pH影响 水中溶氧 水中溶解的盐成分 水温 流速
海水腐蚀
海水中主要盐类的含量
成分 NaCl MgCl2 MgSO4 CaSO4 K2SO4 CaCl2 MgBr2 盐含量（g／ 100g海水） 2.7123 0.3807 0.1658 0.1260 0.0863 0.0123 0.0076 占盐总量 百分比 77.8 10.9 4.7 3.6 2.5 0.3 0.2
大气腐蚀的实验方法
室内模拟实验装置
大气腐蚀机理
1. 初期的腐蚀机理 2. 锈层形成后的腐蚀机理
大气腐蚀初期的腐蚀机理
阴极过程：
O2 2H 2O 4e 4OH
阳极过程：
Fe Fe2 2e
3Fe 4H 2O Fe3O4 8H 8e
锈层形成后的腐蚀机理
大多数金属（如铁、钢、锌、铜等）海水腐蚀的阳极 极化阻滞很小。 难于用提高阳极阻滞的方法来防止铁基合金的腐蚀 海水腐蚀的阴极过程主要是氧的去极化，是腐蚀的控 制性环节。 在含有大量H2S的缺氧海水中，也可能发生H2S的阴 极去极化作用。 电阻性阻滞作用小，电偶腐蚀明显。 海水良好的导电性使海水中异金属腐蚀电池作用更强 烈、影响范围更远 钝化膜的局部破坏，发生点蚀和缝隙腐蚀。
海洋环境分类及腐蚀特点
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大气腐蚀环境分类
材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。
试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。
因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。
大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。
后者更接近于应用实际而被普遍采用。
国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。
将大气按腐蚀性高低分为5类，即：
C1：很低
C2：低
C3: 中
C4：高
C5：很高
在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。
这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。
目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。
标准共分八个部分：
第1部分总则
第2部分环境分类
第3部分设计上的考虑
第4部分表面类型与表面处理
第5部分保护漆体系、
第6部分试验方法
第7部分涂漆工艺
第8部分新工程和维护工作规范的制定。
其中第2部分系统地介绍了大气腐蚀环境分类。
而导致腐蚀产生的环境因素主要有大气、各类水质和土壤三方面，所以标准规定了大气腐蚀环境级别和钢结构在水下和土壤中的腐蚀环境分类。
参照ISO12944-5，就可以针对某种腐蚀环境设计涂装系统。
其中，该标准根据不同大气环境的腐蚀性及其特征污染物质的污染程度，将涂料产品面对的大气环境大致分为乡村大气、城市大气、工业大气和海洋大气四种类型。
表-1 ISO 12944-2对于大气腐蚀环境的分类以及典型环境的举例
表-2 ISO 12944-2对于钢结构所处水和土壤环境的分类
在我国，上世纪九十年代也制定并颁布了类似标准，即GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》。
该标准系以裸露的碳钢（以A3钢为基准）在不同大气环境下腐蚀等级划分和防护涂料及其类似防护材料品种选择为重要依据。
该标准主要根据碳钢在不同大气环境下暴露第一年的腐蚀速率(mm/a)，将腐蚀环境类型分为：无腐蚀、弱腐蚀、轻腐蚀、中腐蚀、较强腐蚀、强腐蚀六大类，并给出不同腐蚀环境下的腐蚀速率等。
该标准还按照影响钢铁腐蚀的气体成分与含量，将腐蚀性气体分为A、B、C、D四类，
表1-8GB/T 15957-1995大气腐蚀环境类型的技术指标
注：在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将腐蚀类型提高等级，如：
a)机械负荷：1)风砂大的地区，因风携带颗粒(砂子等)使钢结构发生磨蚀的情况。
2)钢结构上用于(人或车辆)通行或有机械重负载并定期移动的表面。
b)经常有吸潮性物质沉积于钢结构表面的情况。
表1-9环境气体分类GB/T15957-1995
注：当大气中同时含有多种腐蚀性气体，则腐蚀级别应取最高的一种或几种为基准。
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