在现代工业环境中,设备长期暴露于复杂混合气体环境中(如含硫化氢、二氧化硫、氯气、氮氧化物等的混合气体),这些气体对设备材料的腐蚀作用远超单一气体环境。混合气体腐蚀不仅导致设备性能下降、寿命缩短,还可能引发安全事故,造成重大经济损失。据统计,全球因腐蚀导致的直接经济损失高达GDP的3-4%,而混合气体环境下的腐蚀问题占比超过40%。因此,系统性地评估不同材质在混合气体环境下的腐蚀行为,对工业设备选材、防腐蚀设计和维护策略制定具有决定性意义。
测试标准与依据
不同材质在混合气体环境下的腐蚀测试主要依据以下标准:
ISO 9227《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》(适用于含水分的混合气体环境)
ASTM G102-09《腐蚀测试的环境条件和暴露方法》
GB/T 10125《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》(中国国家标准)
ASTM B117《标准盐雾试验方法》
IEC 60068-2-52《环境试验 第2-52部分:试验 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)》
ISO 14699《金属材料 腐蚀试验 混合气体环境下的加速腐蚀试验方法》
测试条件要求:
混合气体组成:可调范围(如H₂S 0.1-50 ppm,SO₂ 0.5-100 ppm,Cl₂ 0.1-20 ppm)
温度:25±2℃(标准测试条件)
湿度:75±5% RH
暴露时间:168小时(7天)为基准周期
测试方法与流程
1. 测试设备与系统
混合气体发生系统:精确控制各气体浓度的气体混合器
腐蚀试验箱:耐腐蚀材质(如PP、PVC)制成,带气体循环系统
气体传感器:实时监测各气体浓度
数据采集系统:记录温度、湿度、腐蚀速率等参数
试样架:可调节角度,模拟不同安装姿态
2. 测试步骤
试样准备:
选取标准尺寸试样(如50×50×2 mm)
表面清洁处理(超声波清洗+丙酮脱脂)
初始质量测量(精度±0.1 mg)
气体混合与条件设定:
设定混合气体组成(如H₂S 5 ppm + SO₂ 20 ppm + Cl₂ 5 ppm)
设置温度25℃,湿度75% RH
气体流速:0.5 L/min
暴露测试:
试样置于试验箱内,暴露于混合气体中
每24小时记录一次试样状态
7天后停止测试
腐蚀评估:
质量损失计算:Δm = m₀ - m₇
腐蚀速率:v = Δm/(A×t)(单位:mg/cm²·d)
形貌观察:SEM、EDS分析腐蚀产物



