[发明专利]一种大气环境对碳钢材料腐蚀状态的评价方法

摘要

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、腐蚀评价和系统自学习的步骤。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。

主权项

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 系统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。