基于数据分析的大气腐蚀等级细化研究

目的提出一种基于数据分析的方法对大气腐蚀等级进行细化。方法以碳钢为例,采用有序样本聚类方法,对国内大气腐蚀试验站多年积累的腐蚀速率进行分析,将大气腐蚀等级细化为10级。在此基础上,根据腐蚀速率以及相应大气环境中的二氧化硫浓度、氯离子浓度、润湿时间的数据,采用反距离加权插值法,并结合ISO 9223—2012标准获取等级细化后的碳钢大气腐蚀性等级估计表。结果经过细化之后的大气腐蚀等级10级分级结果为0~8μm/a(C1),8~25μm/a(C2),25~40μm/a(C3),40~50μm/a(C4),50~60μm/a(C5),60~75μm/a(C6),75~90μm/a(C7),90~100μm/a(C8),100~200μm/a(C9),200~700μm/a(C10)。结论该10级分级法将大气腐蚀等级划分得更为细化。     

ISO/FDIS9223:2011E中剂量响应函数应用浅析

采用剂量响应函数法、关键因素法、标准金属法评估了我国9个大气腐蚀试验站的大气腐蚀特性,探讨了ISO/FDIS 9223：2011E中剂量响应函数的适用范围、评估误差、温湿度对SO2和Cl-腐蚀性的影响等。分析表明,剂量响应函数法适用于评估有SO2或Cl-污染的大气环境腐蚀性,评估效果与ISO 9223—1992中的关键因素法相当,响应函数式中温度、湿度对污染物的腐蚀作用影响还有待进一步验证。     

采集方法对氯化物沉积速率测试结果的影响

空气中氯化物的沉降速率是环境因素法评估大气腐蚀严酷度的一个重要因素,ISO9223标准规定的测试方法是使用湿烛法采集空气中的氯化物,而我国目前采用的方法是挂片法。文中同时使用湿烛法和挂片法采集万宁试验站近海暴露场大气中的氯化物并计算其沉积速率,每月采集一次,每次采集时间为1个月,连续采集11次,对这两种方法的测试结果是否一致进行了研究。研究表明：当显著水平为0．01时,湿烛法和挂片法具有明显的差异,挂片法确定的氯离子沉积速率等级可能要比湿烛法所确定的高一级。     

神经网络在海水腐蚀预测中的应用

根据我国材料自然环境腐蚀网站长期以来积累的海水腐蚀数据,采用BP人工神经网络算法,建立了碳钢及低合金钢的海水腐蚀预测模型.该模型以合金成分、环境因素为输入参数,以平均腐蚀速率为输出参数.以碳钢、低合金钢的17种钢种在青岛、厦门、榆林海水腐蚀试验站16年腐蚀数据建模.选定A3钢与10CrCuSiV在以上三地16年的腐蚀数据为验证样本.结果表明该网络具有良好的预测精度,能够正确反映海水环境腐蚀性因素及金属材料腐蚀暴露时间与其腐蚀速率的关系,用于碳钢及低合金钢在海洋全浸环境中的腐蚀预测.     

我国大气腐蚀研究进展

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据;各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律;大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金铜大气腐蚀行为预测.特别是在根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上,又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库,并进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经过20余年的研究,撰写并出版了中国材料自然环境腐蚀专著中的大气腐蚀篇,研制和生产了经济耐候钢.     

我国大气腐蚀研究进展(续完)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,包括国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累：各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律：大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测,特别是根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上．又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库,并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享。经20余年之研究,撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇．还研制和生产了经济耐候钢。     

我国大气腐蚀研究进展(续一)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累：各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律;大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测。特别是根据8年试验结果所总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上．又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系;探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库．并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经20余年之研究．撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇,还研制和生产了经济耐候钢。     

我国大气腐蚀研究进展(续2)

总结了近几年来我国在大气腐蚀方面的研究现状和进展,尤其是国产、常用、量大、面广的 4大类材料在我国9类主要典型大气环境下的腐蚀数据积累;各类典型材料在典型环境下的大气腐蚀行为规律:大气环境因素对材料大气腐蚀的影响;碳钢、低合金钢大气腐蚀行为预测。特别是根据8 年试验结果总结出的大气腐蚀速度与试验时间之间具有幂函数关系的基础上,又进一步建立了腐蚀速度与合金元素之间的数学模型关系:探讨了采用ACM技术评估大气腐蚀严酷性;初步建立了大气腐蚀数据库．并正进一步采用计算机发展网络查询服务系统,实现科学数据共享;经20余年之研究,撰写了并出版中国材料自然环境腐蚀专著中大气腐蚀篇,还研制和生产了经济耐候钢。     

万宁滨海与西沙群岛大气腐蚀性对比研究

统计分析了西沙群岛和万宁试验站近海场的润湿时间、空气中二氧化硫和氯离子沉积速率,根据环境因素法和标准金属法评定了两地的大气腐蚀性,两地的大气腐蚀等级同为C5级,但西沙群岛的腐蚀性稍弱于万宁试验站近海场。Q235钢、镀镍钢、镀铬钢、不锈钢钝化件在两地的试验结果证实了上述结论,试验结果表明,万宁试验站近海场积累的大量试验数据可应用于西沙群岛。     

纯锌在热带海洋环境下的大气腐蚀行为及规律

研究了纯锌(99.99%)在海南湿热性海洋大气环境条件下的腐蚀规律,讨论了纯锌在户外暴露下的腐蚀行为.结果表明,纯锌在海南湿热性海洋大气环境条件下非常耐蚀,根据均匀腐蚀10级分类,属于1级,即完全耐蚀的级别;纯锌第1年的腐蚀速率与第2年以后的腐蚀速率有明显差距,根据ISO 9223采用纯锌第1年的腐蚀速率进行环境严酷度评级不够严谨.     

我国沿海地区大气环境特征及典型沿海地区大气腐蚀性研究

目的分析我国沿海地区大气环境特征,研究典型沿海地区大气腐蚀性。方法根据近50年历史气象数据以及实测介质数据,分析我国沿海地区的气温、湿度、太阳辐射、盐雾等主要环境因素的分布规律,并结合主要环境因素与腐蚀数据对典型沿海地区大气腐蚀性进行比较。结果给出了我国沿海地区主要大气环境因素的量值范围,以及典型沿海地区大气腐蚀严酷度等级。结论我国沿海地区大气环境特征南北差异较大。大部分地区的大气腐蚀性等级为C3级或C4级,极个别海岸地区及海洋平台可达到C5级。     

基于航空金属材料腐蚀的我国大气环境分区

目的针对我国服役飞机的腐蚀问题,实现飞机结构日历寿命的分区预测与精细化管理。方法收集我国大气环境17个典型地区的气象环境数据,编制各地区的气候、化学环境总谱,并根据腐蚀电荷当量原理,使用铝合金、合金钢两种材料的折算系数,将各地区的大气环境向标准潮湿空气作用时间进行折算。基于系统聚类的方法,根据大气腐蚀的差异性,将17个典型地区进行分类,确定各分区的划分标准和我国大气腐蚀分区个数,并综合考虑当前文献中可查的其他地区数据资料与我国气候、降水、大气污染的分布情况,对我国大气环境进行腐蚀分区。结果根据铝合金、合金钢的腐蚀特征量,可将我国大气环境划为5个分区。绘制了我国大气环境腐蚀分区图,给出了各分区的环境特点、地理位置分布和代表城市。结论应用我国大气环境分区结果,可以直观掌握我国飞机不同服役环境的腐蚀严酷程度,为编制加速腐蚀环境谱、评定飞机结构日历寿命、制定针对性的维护计划和飞行计划奠定基础。     

碳钢及低合金钢在重庆和万宁地区大气腐蚀规律研究

通过对17种碳钢和低合金钢在重庆地区江津试验站和海南万宁试验站进行16年的长期暴露试验,得到各种钢在重庆和万宁地区的大气腐蚀长期变化规律。指出在江津地区,碳钢和低合金钢可以用4年的短期大气腐蚀数据预测长期大气腐蚀规律。在万宁地区初期腐蚀率较低,但一定时间后腐蚀率呈上升趋势,耐候钢的腐蚀可以采用短期腐蚀数据预测长期结果,对于其他钢种则不能用短期数据预测长期腐蚀情况。对于江津地区,工程上选材可主要考虑经济因素。在万宁地区,工程上选材应重点考虑材料性能的差异。     

非海洋地区大气污染对金属材料的腐蚀影响研究

总结了16个试验站点的碳钢、锌、铜3种金属材料的第1年大气腐蚀暴露试验结果,并利用灰色关联度分析方法分析了金属材料腐蚀速率与大气环境因素的相关性。研究表明,碳钢、铜的腐蚀速率与大气SO2关联度最大,锌的腐蚀速率与降水酸度、相对湿度关联度最大。这些都体现出酸性湿环境的强大气腐蚀性,表明当前的大气腐蚀因子仍以酸沉降为主。     

考虑环空压力的生产套管CO2腐蚀速率预测

目的 预测考虑环空压力条件下不同产量、温度变化碳钢套管的腐蚀速率.方法 利用优化的经典半经验模型对碳钢套管的腐蚀速率进行预测.明确海洋环境碳钢套管CO2腐蚀的机理,找出海水中生产套管发生腐蚀的主要影响因素及腐蚀机理,通过CO2溶解度模型优化腐蚀速率预测模型,考虑温度、环空压力、产量等变化对腐蚀的影响规律,预测生产套管的...     

Predictor-LimA软件在冷却塔噪声预测中的应用研究

以某运行的冷却塔机组项目为研究对象,采用Predictor-LimA噪声软件对其进行噪声预测,计算出厂界及声环境敏感点的噪声预测值,并模拟出噪声影响地图,通过对噪声预测值与实测值的对比分析,得出预测值与实测值相差较小,验证了Predictor-LimA软件在冷却塔噪声预测的适用性,为冷却塔噪声影响评价工作提供了技术依据。     

濒海大气环境氯离子高度分布规律研究

目的 研究濒海大气环境氯离子沿建筑物高度的分布规律。方法 以海南濒海高层建筑为研究平台,在建筑物不同高度楼层设置监测点,采用“纱布法”完成不同高度层的大气环境氯离子沉积速率数据采集,每次取换样周期为30 d,连续监测1 a。利用离子色谱仪对所采集的样本进行检测分析,研究濒海大气环境氯离子沿建筑物高度的分布规律。结果 氯离子沉积速率随塔楼高度的增加而升高,在塔楼建筑高度60%~70%的区域,受到高层建筑“下冲风”的影响,氯离子沉积速率会有所下降,出现相对低值。通过这个区域后,氯离子沉积速率又逐渐升高。结论 濒海大气氯离子沉积速率沿建筑物高度变化规律受到大气氯离子浓度、风向风速、温湿度和高层建筑气流的综合影响。     

典型耐候钢在江津大气环境中暴晒1 a的腐蚀行为

目的 研究3种典型耐候钢在江津大气环境中暴晒1 a的初期腐蚀行为。方法 采用户外大气挂片、腐蚀质量损失、SEM、XRD、电化学等方法,研究Q355NH、Q460FRW、Q690的腐蚀速率、锈层形貌、锈层物相和锈层电阻,并与Q345碳钢进行对比。结果 耐候钢和碳钢在大气暴晒初期的腐蚀规律是一致的,Q355NH、Q460FRW、Q690和Q345碳钢的腐蚀速率分别为0.050 9、0.053 6、0.047 8、0.055 mm/a,Q690的腐蚀速率最小,约为碳钢的87%。耐候钢和碳钢的锈层都主要由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₂O₃组成,耐候钢的锈层更致密,裂纹更少。Q355NH、Q460FRW、Q690的锈层电阻值分别为821.3、1 005、1 080?·cm²,碳钢为101.68?·cm²,耐候钢的锈层电阻值约为碳钢的10倍。Cr和Cu元素在耐候钢的锈层中富集明显。结论 耐候钢的腐蚀速率低于碳钢,3种耐候钢的耐蚀性顺序为Q690>Q355NH>Q460FRW。Cr和Cu元素在...     

碳钢及低合金钢在厦门海域实海暴露腐蚀规律研究

通过Q235碳钢及921低合金铜两种典型钢在厦门海域实海暴露试验,总结了2种材料在厦门海域全浸区、潮差区及飞溅区的腐蚀规律,并对其长周期腐蚀行为做了预测。     

基于流形降维和梯度提升树的大气腐蚀速率预测模型

目的为了挖掘大气腐蚀速率与金属化学成分和暴露时间两个影响因素的定量关系,针对数据集特点,提出一种局部保持投影(Locality Preserving Projection)和梯度提升树(Gradient Boosting Decision Trees)结合的大气腐蚀速率预测模型(LPP-GBDT)。方法采用LPP算法对金属化学成分进行降维处理,得到金属化学成分低维特征,然后引入时间因素,并利用GBDT进行建立预测模型。以青岛海洋大气环境下积累的16年内的腐蚀速率数据进行模型性能验证,结果 LPP-GBDT模型测试集平均绝对误差为1.73μm/a,平均绝对百分误差为6.30%。正交化LPP-GBDT模型测试集平均绝对误差为1.21μm/a,平均绝对百分误差为4.42%。结论与多个典型预测模型相比,LPP-GBDT模型基于暴露时间和化学成分因素实现了大气腐蚀速率较为准确的预测,对特定环境下金属选材具有一定的参考价值。