GB T 24513.3-2012 金属和合金的腐蚀.室内大气低腐蚀性分类.第3部分：影响室内大气腐蚀性的环境参数测定.pdf

1、ICS 77.060 H 25 道国国家标准和国11: _，.、中华人民GB/T 24513.3-2012/ISO 11844-3 :2006 金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第3部分:影晌室内大气腐蚀性的环境参数测定Corrosion of metals and alloys-Classification of low corrosivity of indoor atmospheres-Part 3: Measurement of environmental parameters affecting indoor corrosivity (ISO 11844-3: 2006 , IDT)

2、 2012-06-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2013-03-01实施发布GB/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 前言GB/T 24513(金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类分为3个部分:第1部分:室内大气腐蚀性的测定与评价;)第2部分z室内大气腐蚀性的测定;一一第3部分:影响室内大气腐蚀性的环境参数测定。本部分为GB/T24513的第3部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用国际标准1SO11844-3: 2006(金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第3部分:影响室内大气腐蚀性

3、的环境参数测定。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。本部分起草单位z中国科学院金属研究所、冶金工业信息标准研究院、国家材料环境腐蚀野外科学研究试验站网综合研究中心。本部分主要起草人z王振尧、韩薇、冯超、侯捷、王彬彬、:XiJ宝石。I G/T 24513.3一2012月SO11844-3: 2006 1 范围金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第3部分:影晌室内大气腐蚀性的环境参数测定GB/T 24513的本部分规定了环境参数的测定方法，利用这些参数对作用于金属和合金的室内大气的腐蚀性进行分类。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可

4、少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 19292.3-2003金属和合金的腐蚀大气腐蚀性污染物的测量(ISO9225: 1992 , IDT) GB/T 24513. 1-2009 金属和合金的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第1部分:室内大气腐蚀性的测定与评价(ISO11844-1 : 2006 ,IDT) 1SO 7708: 1995 空气质量与健康相关的采样的粒度分数定义(Airquality-Particle size fraction definitions for health-related

5、sampling) EN 12341: 1998空气质量悬浮颗粒PM10系数的测定标准方法和验证测量方法标准等效性的现场试验程序(Airquality-Determination of the PM10 fraction of suspended particulate matter Reference method and field test procedure to demonstrate reference equivalence of measurement methods) 3 原理环境参数的不同组合影响室内大气的腐蚀性。在检测方式确定之前，需要获得可能的环境效应源头方面的信息。利

6、用环境参数来表征室内大气的腐蚀性比利用金属试样来测定腐蚀性要复杂的多。但是在很多情况下，环境参数的测定对于环境腐蚀性的确定有良好的指示作用，并且结合GB/T24513. 1-2009提供的信息对确定材料在选定环境下的腐蚀性类别亦有良好的指示作用。4 环境参数与表征户外大气腐蚀性相比，表征室内大气腐蚀性时往往要用到更为复杂的环境参数组合。通常需要测定两组参数z一一湿度和温度;一一空气污染物，例如气体和颗粒。温度和湿度的波动，尤其在湿度较大的时候，可能导致在较冷表面上出现结露。对于发生在室内的腐蚀来说，结露的频率和时间是一个很重要的因素。1 G/T 24513.3-2012月SO11844-3:

7、2006 这两组参数对腐蚀的作用通常是相互影响的。相对湿度达到某一特定值时腐蚀才开始。这相对湿度的特定值因污染物的种类不同而变化。多种污染物的协同作用可能会加快腐蚀过程。5 湿度和温度参数5.1 相对湿度应使用连续测量仪器(例如自动湿度记录计、温度湿度记录器或湿度记录计)来测量相对湿度。为了包含季节性的变化，测量周期以1年为宜。如果需要较短的测量周期，应选择相对湿度变化较大的时期。每个季节的测量周期最少为1个月。应以月值来记录数据，应记录每月的平均值、最大值及最小值。在测量周期内，计算相对湿度随时间的变化是非常有用的。5.2 温度应使用连续测量仪器(例如温度湿度记录器或温度记录计)来测量温度。

8、为了包含季节性的变化，测量周期以1年为宜。如果需要较短的测量周期，应选择温度变化较大的时期。每个季节的测量周期最少为1个月。应以月值来记录数据，应记录每月的平均值、最大值及最小值。在测量周期内，计算温度随时间的变化是非常有用的。5.3 温度湿度综合温度和湿度连续测量的数据，用于提供计算结露的频率和时间。6 空气中的气体污染物6. 1 原理有多种技术能够测量气体的浓度或沉积量:一一-气体浓度连续测量仪p一一通过一个主动采样器和气泵测量气体的平均浓度;一一通过一个被动采样器测量气体的平均浓度;一一气体平均沉积量测量装置。浓度测量法得到的结果以g/m3表示，沉积量测量法则以mg/(m2 d)表示。通

9、过这两种方法获得的结果不宜做比较。6.2 测量仪器的放置在同一房间里，不同点的大气腐蚀性可能相差很大。冷的区域会因湿气结露造成较强的腐蚀作用。角落里污染物浓度通常高，而且空气流动性较室内其他地方差。如果以上这些情况处于一个特定的区域，那么测量就在那个特定区域进行。如果是一个普遍的问题，则测量应当在个开放的中心区域进行。6.2.1 连续气体测量仪仪器应避免元关人员接触。通过聚乙烯或聚四氟乙烯管子来采集室内所选择区域的空气样品。管子的长度不应超过2mc 2 GB/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 6.2.2 主动采样器主动采样器应按照连续气体测量仪的安置原则进行放置。6

10、.2.3 被动采样器被动采样器应安置在室内空气能自由流动的地方。采样仪器的开口端应向下放置。6.2.4 气体沉积仪器仪器应安置在室内空气能自由流动的地方。仪器应有护罩保护，以防沉降的颗粒对气体分析造成干扰。6.3 测量方法及持续时间6.3. 1 连续测量法测量的周期以1年为宜，以记录气体污染物季节性的变化。连续测量仪器应记录月平均值以及每月的最大值和最小值。标准仪器的检测极限范围为lXlO-64XlO-5(体积分数)。特别设计仪器的测量极限可达到以上数值的十分之一。6.3.2 主动采样器的测量方法及计算此方法是将抽取来的空气通过一个带有活性表面或者液体的吸收装置来吸收，并由随后的实验室分析确定

11、气体的吸收量。得到的数值是采样期间的平均值。采样时间应为1周或更长。采样周期以1年为宜，或者每个季节中至少要有1个月的时间。通过主动采样器，吸收气体的体积是已知的，平均浓度可由公式(1)得到。m-v 一一C . ( 1 ) 式中zC 平均浓度，单位为微克每立方米(g/m3); m 吸收气体的质量，单位为微克(g); V 通过吸收器的气体的体积，单位为立方米(旷)。数据应当每周采集一次，记为周平均值，四周的数值转换为月平均值。应记录采样期间的最大值与最小值。注2气体浓度的检测极限取决于分析仪器的灵敏度和采样的持续时间。普通仪器的灵敏度都在0.01闻/cm左右，因此在这种检测极限下，周平均值检测极

12、限小于0.1g/m很容易实现。6.3.3 被动采样器的测量方法及计算利用被动采样仪器可以计算出平均气体浓度。被动采样器的原理如图1所示。3 GB/T 24513.3一2012月SO11844-3: 2006 2 -一-一一一一一-一-一一-一-3 Co C1 说明z1一一吸收剂F2一-管子;3一-气体渗透膜FC1-一环境中气体浓度pCo-被完全吸收时的气体浓度，其值为零。图1被动采样仪器的结构原理使用被动采样器的基本原理是基于气体在管道内侧扩散时的菲克第一定律。如果在管道内的空气是滞留的，并且管子上部开口处的吸收剂完全吸收了到达表面的气体，那么此处适用菲克第一定律公式(2)J。式中zdC F1

13、 =-D1 az Fl 一一气体通量(单位时间和单位面积上气体的净传输量); Dl -一气体的扩散系数，单位为平方厘米每秒(cm2/s);dC/dz一一浓度梯度，与流动方向相反。当Dl已知而且气体污染物的吸收量Q也被测定，菲克定律可被转换为公式。)。式中zC一一旦三三-1 Dl. A . t Q一一-吸收气体的总量，单位为微克(g); C1-一空气中的气体浓度，单位为微克每立方厘米(g/cm3); A一一吸收剂的表面积，单位为平方厘米(cm2); t一一暴露时间，单位为秒(s); Dl一一气体的扩散系数，单位为平方厘米每秒(cm2/s); z -一扩散距离，单位为厘米(cm)。 ( 2 ) .

14、 ( 3 ) 气体在空气中扩散系数大小与温度有密切关系。但是在正常的气候条件下，其调整并不大。预期的变化范围是O.2%/C。在实践中，所有不同类型的商品型被动采样器都要在上述一次方程的基础上做些调整。检测空气浓度极限的影响因素有气体的扩散速率、分析仪器的灵敏度以及采样的持续时间。对于周平均值来说，正常灵敏度在O.1g/m3左右。4 GB/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 6.3.4 气体污染物沉积速率的测量和计算沉积发生在一个吸收性表面上，这个表面与被动采样器中的表面相类似。当气体到达表面时会发生反应。因为吸收系统是开放的，沉积速率取决于空气的流动。气体(S02)沉

15、积速率表达见公式(4)。R 一丝-SO, A. t 式中zRso，二一沉积速率，单位为毫克每平方米天mg/(m2 d) ; m 一一检测面上气体的总质量，单位为毫克(mg); A 一一检测面积，单位为平方米(m2); t 一暴露时间，单位为天(d)。灵敏度取决于分析仪器和采样的持续时间。GB/T 19292.3-2003提供了关于S02的完整描述。7 空气中的颗粒污染物7. 1 原理 ( 4 ) 颗粒能以不同的方式影响腐蚀过程。水溶性颗粒，如海盐悬浮颗粒沉积在表面上，如果有足够高的湿度，其将会与大部分的金属发生反应。烟灰会吸附像S02类的气体从而在金属表面发生酸式反应。固体颗粒能够在部分表面上

16、形成灰尘层，从而在金属上产生沉积腐蚀。颗粒既可以用浓度来测量，单位为微克每立方米(g/m3)，也可以用在表面上的沉积量来测量，单位为毫克每平方米天mg/(m2 d)J。尘埃通常被定义为粒级从1m100m的各个颗粒组。有多种不同类型的测定颗粒浓度的仪器。使用的这些仪器对颗粒的尺寸都有一个截止值，这个值远小于100m;其与健康效应的容许极限有关。许多仪器能够将不同的颗粒分成不同的粒级。注z环境空气中颗粒的容许极限值通常考虑到人体健康因素。欧盟对可吸人颗粒物(PM10)浓度的容许极限值定为在24h内的均值不得高于50g/m3在美国，环境空气质量标准规定的可入肺颗粒物(PMz.s)的容许极限值为65g

17、/m37.2 窑量浓度测量颗粒分级中的几个最重要限度如下:二-PM10:空气动力学直径小于10m的颗粒。这种颗粒可被人体吸人。最大的颗粒会粘附在呼吸道和口腔中，而更小的部分将会进人人体更深的部位。这些更小的部分(PM2.S)将会到达肺部。一一-PM2.S:空气动力学直径小于2.5m的颗粒。一一悬浮颗粒总量(TSP)包括全部颗粒，没有截止直径。在室内大气中，TSP的结果经常用来和PM10的结果做比较。可以用能记录PM10颗粒的适当的采样器来收集颗粒。如果PM10符合1SO7708: 1995的规范，那么依照EN12341: 1998，这些采集的试样适合对PMlO的测量。采样器应有一个直接与过滤层

18、衬底相连的PM10采样口，并且要有一调节径流装置，以保持采样期间气流的稳定。接下来通过重量分析来确定所收集到的PM10的质量。所得结果以浓度记录数值等于过滤后滤网上颗粒的质量除以采样期间的总流量，单位为微克每立方米(g/m3)。注z依照EPA-454/R-98-012，可以利用适当的采样器对PM2.5进行采样。5 G/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 正常情况下推荐采样持续时间为24h，但是在室内应用时，采样时间可达到1周。总的采样周期以1年为宜，或者在1年中每个季节有1个月的时间。对于腐蚀作用来说，测量总的颗粒物中水溶性部分的量是很重要的。当试样中颗粒物总量被测定

19、后，用去离子水冲洗试样，然后分析水中的Cl一、S04卜和N03一的浓度。所得结果用同1m3表示。7.3 颗粒沉积量的测量可以在选定的时间周期内，通过暴露一指定的干净表面来测量水溶性颗粒物在表面的沉积速率，时间通常为1周到1个月。暴露后表面应当用己知量的去离子水来清洗。应把清洗后的水收集起来并分析其中最重要的离子。一种离子的沉积速率mg/Cm2 d)J可以用收集到的此种离子的总质量除以暴露面积及暴露时间来计算。室内采样设备相当简单。注2当需要评估现有表面的腐蚀危险性时，可根据GB/T18570.6来进行水盐的采集。6 G/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 附录A(资料

20、性附录)用于主动及被动采样器的试剂A.1 二氧化畸(S02)最常用的S02吸收剂是KOH或Na2C03。为了保持表面潮湿，经常在吸收剂中加入甘油。在相对湿度较高的地方不推荐使用KOH，因为它能够吸收水和CO2。离子色谱法是分析二氧化硫最常用的方法。在25.C时S02的扩散系数为1.32 X 10-5 m2 / s。A.2 二氧化氮(N02)最常用的N02分析方法是使用三乙醇胶(TEA)吸收，然后用离子色谱法或分光光度法以亚硝酸盐的形式来分析N02。在较长的暴露时间和高温下，建议使用NaI+ Na2 C03, KI十亚硝酸盐或NaI十NaOH作为吸收剂。用分光光度计分析亚硝酸盐是最常用的方法。在

21、25.C时N02的扩散系数为1.54X10-5 m2/s. A.3 硫化氢(H2S)硫化物被硝酸银吸收。被吸收的硫的量可由电感搞合等离子体-原子发射光谱CICP-AES)来分析测定。在25.C时H2S的扩散系数为1.81 X 10-5 m2/s。A.4氢(NH3)氨会被草酸、拧棒酸、酒石酸等有机酸吸收。NH3可由光谱类仪器来分析。在25.C时NH3的扩散系数为2.54X10-5 m2/s. A.5 臭氧(03)被动采样器采集臭氧是在20世纪90年代引人的。采用NaN02+ K2C03 +甘油或缓冲至pH=9的KI两种榕液作为吸收剂。通常用分光光度计来分析臭氧。在25.C时03的扩散系数为1.6

22、2X10m2/s。A.6 甲酸采用被动采样器来吸收甲酸。K2C03水溶液可用作甲酸吸收剂。用甲酸盐离子色谱法作最终分析。在25.C时甲酸的扩散系数为1.2 X 10 m2/s. 一=-7 GB/T 24513.3-2012/ISO 11844-3: 2006 A.7 Z酸采用被动采样器来吸收乙酸。K2C03水溶液可用作乙酸的吸收剂。用乙酸盐离子色谱法作最终分析。在25oc时乙酸的扩散系数为1.1XIO-5旷/So8 G/T 24513.3-2012月SO11844-3: 2006 参考文献lJ GB/T 18570.6-2005涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第6部分z可溶性杂质的取

23、样Bresle法CISO8502-6:1995 ,IDT) 2J EPA-454/R-98-012 , C Guidance for using continuous monitors in PM2.5 monitoring net works) 9 OON的E叮叮=。自NFON|的.mFm叮NH阁。华人民共和国家标准金属和合盒的腐蚀室内大气低腐蚀性分类第3部分:影响室内大气腐蚀性的环境参数测定GB/T 24513. 3-2012/ISO 11844-3: 2006 国中陪中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)、网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销并开本880X12301/16 印张1字数18千字2012年11月第一版2012年11月第一次印刷* 书号:155066. 1-45807 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 24513.3-2012 打印日期:2012年12月18日F008AOO