[发明专利]一种预测金属材料大气腐蚀速率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气腐蚀的腐蚀预测技术，具体为一种预测金属材料大气腐蚀速率的方法，主要应用于区域性碳钢、低合金钢、铜、铝、锌或其他金属材料的大气腐蚀性预测研究。

背景技术

我国开展大气腐蚀研究三十多年，也做了大量的试验工作，相对于我国辽阔的地域，仍显得不足，特别是区域性腐蚀调查和腐蚀预测方面严重落后。在自然环境下进行暴露腐蚀试验，影响金属材料腐蚀的因素很多。在无污染或环境污染较轻的环境下，主要影响因素有相对温度、相对湿度、降雨量(或降雨时数)、日照时间等。目前，所积累的大量腐蚀数据和环境数据都是分散在全国各个试验点，不但试验点数量少，并且每个试验点的气候环境和污染环境都有显著差别，彼此不能形成整体进行综合分析，就难以进行腐蚀预测研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预测金属材料大气腐蚀速率的方法，解决现有技术中难以进行腐蚀预测研究等问题。

本发明的技术方案是：

一种预测金属材料大气腐蚀速率的方法，步骤如下：

(1)以金属材料为试验材料，在需要预测地区选择试验点，依据ISO/DIS8565-1987《金属和合金户外大气腐蚀试验的一般规则》进行自然暴露试验，同时监测各试验点的气象因素，试验周期为一年至二年；

(2)试验结束后，将试验材料除锈，样品经干燥称重后，计算腐蚀失重，同时统计各个试验点的气象数据；

(3)采用多元线性回归分析的统计方法进行回归分析，建立回归方程：

Y＝a+bX₁+cX₂+dX₃-eX₄-fX₅

其中，a、b、c、d、e、f为回归系数，Y代表钢的腐蚀失重，X₁代表平均温度，X₂代表相对湿度，X₃代表相对湿度＞80％的时数，X₄代表日照时数，X₅代表降雨量。

所述的预测金属材料大气腐蚀速率的方法，在没有环境污染的条件下，影响金属材料腐蚀的主要因素有：平均温度、相对湿度、相对湿度＞80％的时数、日照时数和表降雨量。

所述的预测金属材料大气腐蚀速率的方法，以该回归方程可以对海南地区或者气候条件与之相近地区的大气腐蚀速率进行预测。

所述金属材料为Q235钢、低合金钢、铜、铝、锌或其他金属材料。

所述试验材料固定在金属架上，试验材料与金属架通过绝缘处理，防止缝隙腐蚀的发生。

所述试验材料面朝正南，与水平面呈45°角，悬挂在距地面3米高处。

所述试验结束后，针对不同的试验材料，采用不同的除锈溶液和试验条件进行清洗腐蚀产物，同时用未腐蚀的钢样校正除锈液对钢基体的腐蚀。

本发明的优点及有益效果如下：

1、金属材料在自然环境下的暴露腐蚀试验，是研究金属大气腐蚀最常用的试验方法，获得的腐蚀数据最准确，能真实体现试验地点的腐蚀状况。由此得出的腐蚀数据是制订相关国家标准的重要依据，也是各项防腐工程设计的理论基础。但是，受到大气自然暴露试验周期很长的制约，不能立即知道某地的腐蚀状况。因此有针对性地选择试验地点进行腐蚀试验，通过对整个区域的腐蚀状况进行综合分析，研究影响金属材料腐蚀的环境因素，并进行回归分析，建立回归方程。通过检测某地的环境因素或者采用历史数据就可以预测某地的腐蚀数据。

2、本发明第一次对区域性的大气腐蚀速率进行了预测，并提供了范例。同以往仅能对单一地点的纵向预测进行了扩展，使更大范围的腐蚀预测变得可行。

3、本发明通过多元线性回归分析，气象因素中的平均温度、相对湿度、相对湿度大于80％时数、日照时数和降水量五个参数，与Q235钢的腐蚀失重有相关性，在α＝0.05的水平上都是显著的。

4、一个地区的气象因素通常在一定的范围内波动，该波动范围一般较小。只要知道海南地区某地的气象因素，通过回归方程就可以对该地的Q235钢的腐蚀速率进行预测。

多元线性回归分析的原理：

假设对变量y和x₁、x₂、...、x_p，收集了n组独立观测值

(x_a1、x_a2、...、x_ap，y_a)，a＝1，2，...，n，        (1.1)

假定它们之间有如下关系：