CN103592214A - 一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法 - Google Patents
一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于材料腐蚀技术领域,涉及一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法,包括建立标准数据库、获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息、腐蚀评价和***自学习的步骤。该方法简便实用,通用性强,精度高,处理方法灵活,信息保存、传送可靠;该方法可实现自动化作业,能大幅度提高大气环境对碳钢材料腐蚀状态评价的准确性,使试验数据更可靠、更有说服力;该方法的实施可减少人为因素的干扰,并能给出科学结论,以便设备管理和维护单位采取有效措施,有针对性地开展设备检修和进行腐蚀防护。
Description
技术领域
本发明属于材料腐蚀技术领域,具体地说,是一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法。
背景技术
在社会经济高速发展的今天,腐蚀一直是困扰工业健康、可持续发展的重要制约因素。材料腐蚀不可避免,它给国民经济造成了巨大的经济损失,甚至带来灾难性的事故,材料的腐蚀不仅浪费宝贵的资源与能源,而且会造成污染环境。在国民经济各部门中,每年都有大量的设备构件和设备因腐蚀而报废。据调查,每年由于腐蚀造成的损失约占国民经济总产值的4%以上。在腐蚀作用下,世界上每年生产的钢铁中有10%被腐蚀消耗。
为了减少材料腐蚀损失,着力研究并采取合理、经济、有效的腐蚀防护措施,不仅已成为社会各界有识之士的共识,而且也是人类工业文明走向可持续发展的必由之路。
开展腐蚀与防护研究的重要内容之一就是对设备、材料的腐蚀状况进行分析、评价和等级划分。目前,在腐蚀研究领域虽然可根据材料在介质中的腐蚀速率判定设备腐蚀状况,但在一般已经使用的设备和环境中无法通过实验测定腐蚀速率,而为了有针对性的对设备进行腐蚀防护就必须根据材料表面状况判断腐蚀的严重程度,确定腐蚀等级,因此在腐蚀防护研究中腐蚀等级的判断尤为重要。
然而,长期以来,对于投用的设备和材料人们一般只是采用肉眼人为判断的方式进行设备腐蚀程度评价,无法科学判断其腐蚀状况和程度,更无法进行有效防护措施的选择,所以有必要提出一种定量的科学评判方法。
计算机技术的发展给自动化、标准化的腐蚀评价方法提供了可能。采用图像识别技术可将从图像中抽象出来的“相似性”作为原型,拿它来检验所要识别的图像,以标准腐蚀试片为基准将其与生产设备或材料相对比,通过计算机的拟和、处理和对比而得出较为准确的数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动、准确和便捷的大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案:
一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法,其特征在于步骤如下:
步骤1建立标准数据库
(1)制作标准试片
根据HG3523《冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件》的要求,采用普通A3碳钢,制作长、宽、高分别为50.0 mm±0.1 mm、25.0 mm±0.1mm、2.0 mm±0.1mm,光洁度全部为▽7的标准试片;所述标准试片设有挂孔,其直径为4.0 mm±0.1mm,光洁度为▽4;
(2) 创建模拟腐蚀环境
采用盐雾发生器创建模拟腐蚀环境,用来模拟大气环境,通过调整标准盐雾发生器的NaCl水溶液浓度、温度、湿度、pH值和SO2通入量,创建下列6种模拟腐蚀环境:
a.无腐蚀环境
环境条件如下: NaCl水溶液浓度为0.5%~1.0%(质量浓度),温度为25℃±2℃,湿度为60%~80%,pH值为7.0~7.2,SO2通入量为0.4×10-4~0.5×10-4L·min-1;
b. 弱腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为1.0%~2.0%,温度为30℃±2℃,湿度为80%~85%,pH值为6.5~7.2,SO2通入量为1×10-4~2×10-4L·min-1;
c. 轻度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为3.0%~4.0%,温度为35℃±2℃,湿度为85%~90%,pH值为6.0~6.5,SO2通入量为4×10-4~6×10-4L· min-1;
d.中度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为6.0%~8.0%,温度为40℃±2℃,湿度为90%~95%,pH值为5.5~6.0,SO2通入量为9×10-4~11×10-4L·min-1;
e. 较强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为9.0%~10%,温度为45℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为5.0~5.5,SO2通入量为18×10-4~22×10-4L·min-1;
f. 强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为15%~20%,温度为50℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为4.0~5.0,SO2通入量为50×10-4~80×10-4L·min-1;
(3)进行模拟腐蚀环境加速腐蚀实验
在上述6种模拟腐蚀环境中分别进行加速腐蚀实验,使所述标准试片在不同的模拟腐蚀环境中加速腐蚀,试验周期为168h,然后放置于自然空气中约4h,当其表面状态恢复到相对稳定状态时,停止实验;
由上述实验得到各腐蚀环境下的标准腐蚀试片,所述标准腐蚀试片的最大腐蚀深度如下:
a1. 无腐蚀环境下, 所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0~0.001 mm;
b1. 弱腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.001~0.025 mm;
c1. 轻度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.025~0.050 mm;
d1. 中度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.050~0.20 mm;
e1. 较强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.20~1.00mm;
f1. 强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为1~5 mm;
(4)检查所述标准腐蚀试片
检查腐蚀程度,测定标准腐蚀试片的最大腐蚀深度是否符合设计要求,不符合的应重新进行实验;
(5)建立“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库
模拟腐蚀环境的加速腐实验结束后,对符合要求的所述标准腐蚀试片进行拍照,用相机采集所述各标准腐蚀试片表面状况数据,提取特征照片,建立对应的“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库;采集到的图片应大于10Mbits,照片长边不小于5000像素;
步骤2 获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用照相机对需要进行评价的大气环境中现场设备的碳钢材料表面进行图像采集,采集到的图片也应大于10M bits,照片长边不小于5000像素,将采集到的图像信息进行存储,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息;
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级;
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
本发明的有益效果如下:
本发明方法提出了一种准确高效和自动快捷的大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法,该方法简便实用,通用性强,精度高,处理方法灵活,信息保存、传送可靠;该方法可实现自动化作业,能大幅度提高大气环境对碳钢材料腐蚀状态评价的准确性,使试验数据更可靠、更有说服力;该方法的实施可减少人为因素的干扰,并能给出科学结论,以便设备管理和维护单位采取有效措施,有针对性地开展设备检修和进行腐蚀防护。
附图说明
图1为本发明的评价方法流程图;
图2为本发明无腐蚀环境下标准腐蚀试片图片;
图3为本发明弱腐蚀环境下标准腐蚀试片图片;
图4为本发明轻度腐蚀环境下标准腐蚀试片图片;
图5为本发明中度腐蚀环境下标准腐蚀试片图片;
图6为本发明较强腐蚀环境下标准腐蚀试片图片;
图7为本发明强腐蚀环境下标准腐蚀试片图片。
具体实施方式
本发明能由实施例1-6得到支持,但不局限于所述实施方式,见图1-7。
实施例1:
某外壳为碳钢材料的某变压器设备表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 建立标准数据库
(1)制作标准腐蚀试片
根据HG3523《冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件》的要求,采用普通A3碳钢,制作长、宽、高分别为50.0 mm±0.1 mm、25.0 mm±0.1mm、2.0 mm±0.1mm,光洁度全部为▽7的标准试片;所述标准试片设有挂孔,其直径为4.0 mm±0.1mm,光洁度为▽4;
(2) 创建模拟腐蚀环境
采用盐雾发生器创建模拟腐蚀环境,用来模拟大气环境,通过调整标准盐雾发生器的NaCl水溶液浓度、温度、湿度、pH值和SO2通入量,创建下列6种模拟腐蚀环境,试验具体参数见表1;
a.无腐蚀环境
环境条件如下: NaCl水溶液浓度为0.5%~1.0%(质量浓度),温度为25℃±2℃,湿度为60%~80%,pH值为7.0~7.2,SO2通入量为0.4×10-4~0.5×10-4L·min-1;
b. 弱腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为1.0%~2.0%,温度为30℃±2℃,湿度为80%~85%,pH值为6.5~7.2,SO2通入量为1×10-4~2×10-4L·min-1;
c. 轻度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为3.0%~4.0%,温度为35℃±2℃,湿度为85%~90%,pH值为6.0~6.5,SO2通入量为4×10-4~6×10-4L· min-1;
d.中度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为6.0%~8.0%,温度为40℃±2℃,湿度为90%~95%,pH值为5.5~6.0,SO2通入量为9×10-4~11×10-4L·min-1;
e. 较强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为9.0%~10%,温度为45℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为5.0~5.5,SO2通入量为18×10-4~22×10-4L·min-1;
f. 强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为15%~20%,温度为50℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为4.0~5.0,SO2通入量为50×10-4~80×10-4L·min-1;
表1 模拟环境试验条件
(3)进行模拟腐蚀环境加速腐蚀实验
在上述6种模拟腐蚀环境中分别进行加速腐蚀实验,使所述标准试片在不同的模拟腐蚀环境中加速腐蚀,试验周期为168h,然后放置于自然空气中约4h,当其表面状态恢复到相对稳定状态时,停止实验;
由上述实验得到各腐蚀环境下的标准腐蚀试片,所述标准腐蚀试片的最大腐蚀深度如下:
a1. 无腐蚀环境下, 所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0~0.001 mm;
b1. 弱腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.001~0.025 mm;
c1. 轻度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.025~0.050 mm;
d1. 中度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.050~0.20 mm;
e1. 较强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.20~1.00mm;
f1. 强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为1~5 mm;
(4)检查所述标准腐蚀试片
检查腐蚀程度,6种情况下的腐蚀深度测试结果见表2,测定标准腐蚀试片的最大腐蚀深度符合设计要求,结束实验。
表2 模拟环境试验结果
腐蚀等级 | 状态描述 | 最大腐蚀深度/mm |
Ⅰ | 无腐蚀 | 0.0005 |
Ⅱ | 弱腐蚀 | 0.013 |
III | 轻腐蚀 | 0.034 |
Ⅳ | 中腐蚀 | 0.172 |
Ⅴ | 较强腐蚀 | 0.454 |
Ⅵ | 强腐蚀 | 2.836 |
(5)建立“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库
模拟腐蚀环境的加速腐实验结束后,对符合要求的所述标准腐蚀试片进行拍照,用相机采集所述各标准腐蚀试片表面状况数据,提取特征照片,建立对应的“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库;采集到的图片应大于10Mbits,照片长边不小于5000像素;建立对应的“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,如表3所示。
表3 标准腐蚀评价数据库
腐蚀程度 | 最大腐蚀深度/mm | 图库 |
无腐蚀 | 0~0.001 | 见图2 |
弱腐蚀 | 0.001~0.025 | 见图3 |
轻腐蚀 | 0.025~0.050 | 见图4 |
中腐蚀 | 0.050~0.20 | 见图5 |
较强腐蚀 | 0.20~1.00 | 见图6 |
强腐蚀 | 1~5 | 见图7 |
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为0.0006mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“无腐蚀”,设备保护完好,无需进行其他防护;
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的无腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
实施例2:
某变电站室内控制机柜表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 选用评价数据库
采用已经建立好的(实施例1中)的标准腐蚀评价数据库作为评判标准。
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为0.018mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“弱腐蚀”,设备有腐蚀迹象,应注意观察,做好记录。
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的弱腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
实施例3:
某变电站端子柜表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 选用评价数据库
采用已经建立好的(实施例1中)的标准腐蚀评价数据库作为评判标准。
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为0.032mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“轻腐蚀”,设备有轻微腐蚀迹象,应注意观察发展趋势,做好环境和设备腐蚀状况记录。
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的轻腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
实施例4:
某配电箱外壳表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 选用评价数据库
采用已经建立好的(实施例1中)的标准腐蚀评价数据库作为评判标准。
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为0.165mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“中腐蚀”,设备已经遭受到腐蚀,应加强防护,修补损坏部分,适时进行涂覆防锈漆等工作。
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的中腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
实施例5:
某低压电线杆塔铁箍外壳表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 选用评价数据库
采用已经建立好的(实施例1中)的标准腐蚀评价数据库作为评判标准。
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为0.573mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“较强腐蚀”,设备已经遭受到较为严重的腐蚀,必须进行有计划的补强、防腐处理或者检修更换。
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的较强腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
实施例6:
某钢铁大门遭受大气腐蚀,表面已出现腐蚀情况,为了判断其腐蚀状态,制定应对措施,现使用“一种大气环境对设备腐蚀状态的评价方法”进行评价。
步骤1 选用评价数据库
采用已经建立好的(实施例1中)的标准腐蚀评价数据库作为评判标准。
步骤2获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用佳能D10型相机对变压器设备表面进行高清晰度拍摄(采集到的图片长边6000像素,文件12M),将采集到的图像信息存入计算机,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息。
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,测得设备表面最大腐蚀深度为4.976mm,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级为“强腐蚀”,设备已经遭受严重的腐蚀,必须立即进行补强、防腐处理或者检修更换。
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的强腐蚀库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
Claims (1)
1.一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法,其特征在于步骤如下:
步骤1建立标准数据库
(1)制作标准试片
根据HG3523《冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件》的要求,采用普通A3碳钢,制作长、宽、高分别为50.0 mm±0.1 mm、25.0 mm±0.1mm、2.0 mm±0.1mm,光洁度全部为▽7的标准试片;所述标准试片设有挂孔,其直径为4.0 mm±0.1mm,光洁度为▽4;
(2) 创建模拟腐蚀环境
采用盐雾发生器创建模拟腐蚀环境,用来模拟大气环境,通过调整标准盐雾发生器的NaCl水溶液浓度、温度、湿度、pH值和SO2通入量,创建下列6种模拟腐蚀环境:
a.无腐蚀环境
环境条件如下: NaCl水溶液浓度为0.5%~1.0%(质量浓度),温度为25℃±2℃,湿度为60%~80%,pH值为7.0~7.2,SO2通入量为0.4×10-4~0.5×10-4L·min-1;
b. 弱腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为1.0%~2.0%,温度为30℃±2℃,湿度为80%~85%,pH值为6.5~7.2,SO2通入量为1×10-4~2×10-4L·min-1;
c. 轻度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为3.0%~4.0%,温度为35℃±2℃,湿度为85%~90%,pH值为6.0~6.5,SO2通入量为4×10-4~6×10-4L· min-1;
d.中度腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为6.0%~8.0%,温度为40℃±2℃,湿度为90%~95%,pH值为5.5~6.0,SO2通入量为9×10-4~11×10-4L·min-1;
e. 较强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为9.0%~10%,温度为45℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为5.0~5.5,SO2通入量为18×10-4~22×10-4L·min-1;
f. 强腐蚀环境
环境条件如下:NaCl水溶液浓度为15%~20%,温度为50℃±2℃,湿度为95%~98%,pH值为4.0~5.0,SO2通入量为50×10-4~80×10-4L·min-1;
(3)进行模拟腐蚀环境加速腐蚀实验
在上述6种模拟腐蚀环境中分别进行加速腐蚀实验,使所述标准试片在不同的模拟腐蚀环境中加速腐蚀,试验周期为168h,然后放置于自然空气中约4h,当其表面状态恢复到相对稳定状态时,停止实验;
由上述实验得到各腐蚀环境下的标准腐蚀试片,所述标准腐蚀试片的最大腐蚀深度如下:
a1. 无腐蚀环境下, 所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0~0.001 mm;
b1. 弱腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.001~0.025 mm;
c1. 轻度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.025~0.050 mm;
d1. 中度腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.050~0.20 mm;
e1. 较强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为0.20~1.00mm;
f1. 强腐蚀环境下,所述标准腐蚀试片最大腐蚀深度为1~5 mm;
(4)检查所述标准腐蚀试片
检查腐蚀程度,测定标准腐蚀试片的最大腐蚀深度是否符合设计要求,不符合的应重新进行实验;
(5)建立“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库
模拟腐蚀环境的加速腐实验结束后,对符合要求的所述标准腐蚀试片进行拍照,用相机采集所述各标准腐蚀试片表面状况数据,提取特征照片,建立对应的“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库;采集到的图片应大于10Mbits,照片长边不小于5000像素;
步骤2 获取现场设备的碳钢材料表面腐蚀信息
利用照相机对需要进行评价的大气环境中现场设备的碳钢材料表面进行图像采集,采集到的图片也应大于10M bits,照片长边不小于5000像素,将采集到的图像信息进行存储,获得现场设备的碳钢材料表面状况图像数据信息;
步骤3 腐蚀评价
利用数据处理软件,将采集到的现场设备的碳钢材料表面图像信息与“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的信息采用模糊识别技术进行比对,即通过计算机视觉、图像处理与模式识别技术相结合,对采集到的现场设备的碳钢材料表面图像进行检测并与“腐蚀图片-腐蚀程度”进行对比、分类、识别和处理,得出现场设备的碳钢材料表面的腐蚀程度,得到现场设备的碳钢材料表面腐蚀状况的腐蚀程度评价等级;
步骤4 ***自学习
将已经获得状态评价的现场设备的碳钢材料表面的图片重新纳入“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库中,使其成为“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库的一部分,通过不断的判断和补充,持续完善“腐蚀图片-腐蚀程度”数据库,使以后的评价方法更接近现场实际。
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