解析ISO 12944标准（二、腐蚀环境分类）

参看解析ISO 12944标准（一、标准介绍）

1． 范围

1.1 ISO 12944 这一部分研究钢结构所处的主要腐蚀环境的等级分类和这些环境的腐蚀性。包括：

—基于标准样本的质量损失和厚度损耗，定义了大气环境腐蚀性级别，也描述了钢结构所处的典型自然大气环境，对腐蚀性评估给出了建议。

—描述了钢结构浸泡在水中和埋于土壤中的不同腐蚀性级别。

—给出了一些会导致腐蚀加重的特殊腐蚀应力或空间的相关信息，这种情况下对防护涂料体系的性能要求更高。

特殊环境或特种腐蚀性类别下的腐蚀应力情况，是调整防护涂料体系选择的必要参数。

1.2这一部分的ISO 12944并不包含那些含有特殊气体（例如：化学品工厂或冶炼厂的周围）的大气环境分类。

2．参考的标准规范

下列标准通过本标准的引用而成为标准不可缺少的文件。在本标准出版时，这些引用的标准版本都是有效。但所有的标准都会被修订，鼓励各方讨论这些标准的最新版本在ISO 12944继续引用的可能性。IEC和ISO的成员对目前有效的国际标准保持着登记。

ISO 9223：1992，金属与合金腐蚀—大气腐蚀性—分类

ISO 9226：1992，金属与合金腐蚀—大气腐蚀性—为了腐蚀性评价而进行的标准样本的腐蚀速率的测定

ISO 12944-1：1998，色漆与清漆—防护涂料体系对钢结构的防腐蚀防护—第1部分：总则

EN 12501-1：—金属材料的防腐蚀保护—土壤中的腐蚀可能性—第一部分：总则

3．术语和定义

在ISO 12944这部分中，除了ISO 12944-1已给出的一些，以下术语被应用。

注意：有些定义是取之于ISO 8044：1989，金属和合金腐蚀—词汇中的说明。

3.1  腐蚀性（corrosivity）：在某个腐蚀体系中，环境造成腐蚀的能力[ISO 8044]。

3.2  腐蚀应力(corrosionstresses)：促进腐蚀的环境因素。

3.3  腐蚀体系(corrosionsystem)：由一种或多种金属和所有影响腐蚀的环境各部分因素组成的体系[ISO 8044]。

3.4  气候(climate)：通过长时间的气象参数记录统计而确定的某个地区或区域的主要天气情况。

3.5  大气(atmospheric)：环绕在某全项目周围的一种气体、气溶胶（液体的）和颗粒（固体的）的混合物。

3.6  大气腐蚀(atmospheric corrosion)：在地球大气及气温环境下发生的腐蚀[ISO 8044]。

3.7  大气类型(type of atmosphere)：以存在的腐蚀介质和它们的浓度为基础，对大气的描述。

注：主要的腐蚀介质是气体（特别是二氧化硫）和盐（特别是氯化物和/或硫酸盐）。

3.7.1乡村大气(rural atmosphere)：乡村和小镇上的大气，主要是没有二氧化物和/或氯化物之类腐蚀介质的严重污染。

3.7.2城市大气(urban atmosphere)：没有重大工业设施的人口密集居住区的大气，含有中等浓度的污染物质，例如二氧化硫和/或氯化物。

3.7.3工业大气(industrialatmosphere)：含有本地或区域性的工业排放的腐蚀性污染物（主要是二氧化硫）的大气。

3.7.4海上大气(marine atmosphere)：海上或海边的大气。

注：海上大气会依靠地形和主要风向延伸到内陆。它被盐雾（主要是氯化物）严重污染。

3.8 局部环境(local environment)：钢结构各组成部分周围的大气状况。

注：这些状况决定了包含了气象条件和污染因素的腐蚀性类别。

3.9 微型环境(micro-environment)：钢结构各组成部分和周围物质的接触面的环境情况。微型环境是腐蚀应力评估的一个决定性因素。

3.10 湿润时间(time of wetness)：一个金属结构被能够被引起大气腐蚀的电解液膜层覆盖的时间。可供参考的湿润时间可以通过温度和相对湿度来统计计算，将相对湿度大于80%而同时温度高于0℃的所有时间相加即可得出湿润时间。

4．由于大气、水和土壤造成的腐蚀应力

4.1 大气腐蚀

大气腐蚀是在金属表面上一层湿膜内发生的过程。湿膜层可能太薄以至于肉眼看不到。

下列因素会导致腐蚀速率的上升：

—相对湿度的上升；

—冷凝出现（当表面温度等于或低于露点时）；

—大气污染物总量上升（腐蚀性污染物能和钢材反应并在表面可能形成沉积物）。

经验表明，严重腐蚀多发生在相对湿度大于80%且温度高于0℃时。但是，如果污染物质和/或吸湿盐份存在，在更低的湿度下腐蚀也会发生。

地球上某个特定区域的大气湿度和气温取决于那儿的气候条件。附录A中对一些重要气候类型进行了简要描述。

钢结构各组成部分的位置也影响腐蚀。对于那些暴露在露天的钢结构，气候参数例如雨水、阳光、气体或悬浮形式的污染物质都能影响腐蚀。在有遮盖物的地方，气候影响也会降低。在室内，大气污染物质的影响减少，尽管可能有由于通风不足、高湿度或冷凝引起的局部高腐蚀速率。

对于腐蚀应力的判断和评估，局部环境和微型环境的正确鉴别是最重要的。一些决定性的微型环境的例子如桥的下面（尤其是水上）、室内游泳池的屋顶、一栋建筑物的阳光面和荫凉面。

4.2 在水和土壤中的腐蚀

当钢结构的一部分浸在水里或埋在土壤中的时候要特别注意。在这种情况下，腐蚀通常集中在腐蚀速率很高的一小部分位置。不推荐采用暴露试验来评估水和土壤环境的腐蚀性。然而，还是可以描述不同的浸水和埋土情况。

4.2.1浸在水中的结构

水的类型—淡水、咸水或盐水—对钢材的腐蚀有严重的影响。腐蚀性也受水中氧含量、溶解物质的类型和数量及水温的影响。动物和植物生长也会加速腐蚀。

水浸渍环境可分为以下三类区域：

—水下区域：永久浸没在水里的地方；

—中间区域（变动水位）：由于自然或人为因素而水位变动，受水和大气的间歇联合作用而加重腐蚀的区域；

—浪溅区：被浪和水雾溅湿的区域，能引起异常高的腐蚀应力，特别是海水。

4.2.2埋在土壤中的结构

土壤的腐蚀性与土壤中矿物含量和物性、有机物的含量、水含量和氧气含量相关。土壤的腐蚀性受通气情况的影响很大。氧气含量改变会导致腐蚀电池形成（译者注：氧浓差电池）。在大多数钢结构例如管道、隧道、储罐装置等等，通过不同类型的土壤、不同氧气含量的土壤、地下水位不同的土壤等等地方，增强了因为腐蚀电池形成而发生的局部腐蚀（点蚀）。

更详细的信息，可参看EN 12501-1。

关于不同类型的土壤和土壤参数的不同在ISO 12944这一部分没有考虑分类标准。

4.3 特殊情况

选择防护涂料体系时，钢结构受到特殊腐蚀应力和钢结构处于特殊位置的情况都要考虑。关于钢结构的设计和用途可能导致的腐蚀应力在第5条的分类系统中没有被考虑。附录B给出了一些特殊情况的例子。

5.     环境分类

5.1 大气腐蚀环境分类

5.1.1在ISO 12944中，大气环境被分为6类大气腐蚀性级别

C1：     非常低

C2：     低

C3：     中等

C4：     高

C5-I：    很高（工业）

C5-M：   很高（海洋）

5.1.2为了定义腐蚀性级别，标准样本暴露试验被强烈推荐。表格1根据暴露了一年的低碳钢和或锌标准样本的质量和/或厚度损失数据定义了腐蚀性类别。关于标准标本和及其在暴露前后的处理请参看ISO 9226。以不足1年暴露时间或超过去1年暴露时间下的质量和/或厚度损失数据来推断（1年期内质量和/或厚度损失数据），得出的数据是不可靠的，因此是不允许的。根据钢样本上获得的质量或厚度损失数据判定的腐蚀性级别有时和根据锌样本获得的质量或厚度损失数据判定的腐蚀性级别不一致，在这种情况下，高的腐蚀性级别应该被采纳。

如果不可能在实际应用环境中暴露标准样本，腐蚀性级别也可以通过简单的考虑表1的关于典型环境的案例来评估。表格中的案例只能做为参考，而且偶尔会让人误解，只有对质量或厚度损失的实地测量才能给出正确的腐蚀性级别。

注：腐蚀性级别也可以通过综合考虑下列环境因素、年湿润时间、二氧化硫年度平均含量值和氯化物的年平均沉积量来评估（参见ISO 9223）。

5.2水和土壤的腐蚀性分类

对于浸在水中或埋在土壤中的钢结构，腐蚀通常事实上局部的，而且腐蚀性级别是很难定义的。尽管如此，这个国际标准的目的是各种环境都能被描述。在表2中，三种不同的环境同他们的名称一起给出。详情见4.2条。

注：在很多这种情况中，阴极保护常被采用。这一点应该要牢记。

Im1：     淡水

Im2：     海水或盐水

Im3：     土壤

附录A（参考件）：气候条件

通常，只有可能导致腐蚀行为发生的气候类型被描述。在寒冷或干燥气候下的腐蚀速率比在温性气候下的腐蚀速率要低，在湿热气候中最高，尽管有相当大的局部差异存在。

主要关注的是结构暴露在高湿情况下的时间长度，也被描述成湿润时间。

附录B（参考件）：特殊情况

B.1 特殊位置

B.1.1 建筑物内部腐蚀

没有与外界环境接触的位于建筑物内部的钢结构上的腐蚀应力通常是轻微的。

如果建筑内部只有一部分未与外界环境接触，腐蚀应力可以假定为与建筑周围的大气环境相同。

建筑物内部的腐蚀应力可能会因其被使用情况而增强，这些腐蚀应力应被当作特殊的应力处理（参见B.2），例如用氯消毒的室内游泳池、牲畜房及一些特殊用途的建筑物内。

结构的较冷部位，因为季节性冷凝的形成，钢结构遭受更高的腐蚀应力。

万一钢结构表面被电解液湿润，即使这种湿润是暂时性的（例如在被建筑材料浸湿的情况下），特别迫切的防腐蚀要求也是必要的。

B.1.2  盒状构件和空心部件内的腐蚀

空心构件因完全密封而不遭受任何内部腐蚀是不现实的，然而那种密封严密只偶尔打开的空心构件内部腐蚀应力很小。

封闭的空心部件和盒状构件应从设计上确保它们的密封性（例如没有不连续的焊接、紧密的螺栓连接）。否则—依赖外部温度—潮气可能进入并在内表面液化凝结并保留，如果这些可能发生，那么内表面也要采取防护措施。注意即使是严密密封设计的盒子里也常能观察到冷凝现象发生。

在没有将各结构面完全密封的盒状部件和空心构件内，应采取适当的防腐蚀措施。更多设计信息见ISO 12944-3。

B.2 特殊腐蚀应力

ISO12944认为，特殊腐蚀应力能加重腐蚀的发生，并对于防护涂料体系的性能有更高的要求。这类腐蚀应力具有多样性，这里只选择了其中的一些例子。

B.2.1化学应力

由于工厂运作产生的污染物质（例如酸、碱、盐、有机溶剂、侵蚀性气体和微尘）让腐蚀局部恶化。

这类腐蚀应力存在于如炼焦工程、酸洗车间、电镀厂、织染厂、木制纸浆工厂、制革厂、炼油厂附近。

B.2.2机械应力

B.2.2.1 大气中

磨损应力（磨蚀）可能因为风挟带的颗粒（例如砂粒）摩擦钢结构表面而产生。

表面受到磨损被认为是暴露在中度或严重的机械腐蚀应力中。

B.2.2.2 在水中

在水中，机械腐蚀应力可能因石头移动、砂的摩擦、浪的冲刷等等而产生。

机械腐蚀应力可以被分为三类：

A）弱：没有或非常轻微的、间歇的机械腐蚀应力，例如轻的碎片、水流的缓慢运动而挟带少量的砂。

B）中等：中等的机械腐蚀应力如以下一些例子所产生：

—由中速流动的水挟带中等数量的固体残骸、砂、砂砾、鹅卵石、冰等。

—没有挟带杂质的强力水流冲刷垂直表面。

—中度的生长（动物或植）

—中度的浪作用

C）严重：严重的机械腐蚀应力如以下一些例子所产生：

—由快速流动的水挟带大量的固体残骸、砂、砂砾、鹅卵石、冰等对垂直面或斜面的冲刷。

—密集的生长（动物或植物），特别是如果因为操作的原因而不时地的机械移动。

B.2.3因为冷凝而造成的腐蚀应力

如果一个钢结构的表面温度，几个小时保持在露点或露点以下，产生的冷凝将导致一个特别高的腐蚀应力，特别是如果这种冷凝可能在定期的间隔中复发（例如在自来水厂、给水装置、冷却水管道上）。

B.2.4由中高温造成的腐蚀应力

在这个国际标准中，中温是60℃-150℃，高温是150℃-400℃。这么高的温度只有发生钢结构运行中的特殊条件下（例如中温发生在道路沥青铺设中，高温发生在钢制烟囱、排气管或炼焦中的排气装置）。

B.2.5几种应力组合造成腐蚀增强

对于同时暴露在机械和化学腐蚀应力中的表面，腐蚀发生更快。比如靠近铺有砂粒和盐的马路边的钢结构，过往的交通工具会把盐水和砂粒溅到部分结构上，然后表面就会暴露在盐的腐蚀应力和粗沙的机械腐蚀应力下。结构的其它部分也会被盐雾湿润。例如，位于已被盐化的马路上面的立交桥下表面就会发生这种情况。飞沫区域通常设定为离路面15米远内的区域。

参看解析ISO 12944标准（一、标准介绍）