[发明专利]一种金属构件大气腐蚀监测方法

说明书

本发明提供了一种金属构件大气腐蚀监测方法，被监测金属构件的监测形状为圆形，电流电极采用圆弧形，可保证腐蚀电流的均匀性；用金属薄片作为电压电极，减少氯离子对电极体系的污染；电流电极与被监测金属构件、电压电极与被监测金属构件之间存有间隙，不接触、不导通，但距离尽可能近，提高了监测的灵敏度，保证在大气中薄液膜下易形成测量体系；该腐蚀监测传感器可直接粘贴到被监测金属构件表面，不受构件形状限制，可连续监测获得金属构件的瞬时腐蚀速率和累计腐蚀量，不仅可以为工程选材和防腐设计提供数据支撑，还可对运行中的金属构件给出安全预警，确保电力系统安全运行。

技术领域

本发明涉及大气腐蚀监测技术领域，尤其是涉及一种金属构件大气腐蚀监测方法。

背景技术

金属在自然大气条件下发生的腐蚀现象称为大气腐蚀。大气腐蚀主要包括空气的氧化和由于金属表面存在薄液膜导通导致的电化学腐蚀两个部分，其中，电化学腐蚀占全部腐蚀量的90％以上的权重。金属表面在大气环境中一般会吸附厚度不等的水膜，氧气等腐蚀性介质溶解于水膜使其具有导电性，金属氧化释放出的电子被腐蚀介质接收，完成电化学腐蚀过程。

暴露于自然环境中的工程设备、构件，不可避免地遭受腐蚀，是导致设备失效的主要原因之一。我国每年因金属材料大气腐蚀造成的经济损失达上千亿元，开展在线腐蚀监测技术研究，跟踪金属构件在服役环境中的腐蚀行为，检测其在服役环境中的腐蚀速率，获得腐蚀过程信息，保证设备、构件在全寿命周期内安全、经济运行，减缓和减少因大气腐蚀造成的损失，具有重大的社会和经济效益。

腐蚀监测技术从上个世纪八十年代开始，已在国际上获得了广泛的研究。目前常用的监测手段有挂片法、电阻探针法、电化学探针法等。挂片法由于操作周期过长，而且只能反应一段时间内设备的平均腐蚀速度，无法反应某一点、某一时刻的腐蚀信息，无法进行在线监测。电阻探针法探头使用一段时间后，由于表面锈层的存在以及灵敏度的限制，均会使所测结果发生偏差。电化学探针法由于具有响应速度快，反应灵敏、可获得金属材料的腐蚀速率、腐蚀行为等特点，被广泛应用于溶液环境中构件的腐蚀监测。电化学探针法又包括线性极化法、弱极化曲线法、电化学阻抗谱法、电化学噪声法等。

由于大气腐蚀的介质是微量电解质溶液，传统的电化学测试方法难以对这种微量的电解质体系进行准确测量，其最大的困难是在薄液膜下，溶液的欧姆降很大；并且电流(电位)在工作电极表面分布不均匀；参比电极里的离子(如Cl^-)的微量污染，也会给薄液膜这微量体系带来很大干扰，给测量带来很大的误差。

目前大气环境中金属材料的腐蚀常采用大气腐蚀监测仪和开尔文探针进行监测。大气腐蚀检测仪所监测到的电流为由异种材料组成的电偶型腐蚀监测传感器在大气中的腐蚀电流和腐蚀电位，不能单独给出反映电偶件腐蚀状况的电化学信息，无法直接获得金属构件自身的腐蚀速率和腐蚀行为。而开尔文探针由于其检测条件要求比较苛刻，不适于现场监测。

综上所述，现有技术中对于大气环境中的在线腐蚀监测存在无法直接获得金属构件本身的腐蚀速率和腐蚀过程信息等问题，尤其是无法对金属构件的腐蚀状况做出准确判断，给出安全预警。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种金属构件大气腐蚀监测方法。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种金属构件大气腐蚀监测方法，包括以下步骤：

1)准备用于测量金属构件的大气腐蚀的线性极化曲线的腐蚀监测设备和传感器，以实时监测金属构件的极化电阻；

所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和腐蚀监测传感器；

所述腐蚀监测传感器包括绝缘基片、电流电极、电压电极、屏蔽电极一、屏蔽电极二、屏蔽电极三、用于与被监测金属接触的被测金属连接片、用于导电的电极引出线；