ГОСТ 9.107-2023
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Единая система защиты от коррозии и старения
КОРРОЗИОННАЯ АГРЕССИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ
Основные положения
Unified system of corrosion and ageing protection. Corrosive aggressiveness of atmosphere. Main principles
МКС 49.025.99
77.060
Дата введения 2024-04-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 543 "Защита изделий и материалов от коррозии, старения и биоповреждений"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июля 2023 г. N 163-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
(Поправка. ИУС № 4-2024).
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 сентября 2023 г. N 800-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9.107-2023 г. введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2024 г.
5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:
- ISO 9223:2012* "Коррозия металлов и сплавов. Коррозионная активность атмосферы. Классификация, определение и оценка" ("Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Classification, determination and estimation", NEQ);
- ISO 9224:2012 "Коррозия металлов и сплавов. Коррозионная активность атмосферы. Основополагающие значения категорий коррозионной активности" ("Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Guiding values for the corrosivity categories", NEQ);
- ISO 9225:2012 "Коррозия металлов и сплавов. Коррозийная агрессивность атмосфер. Измерение параметров окружающей среды, влияющих на коррозионную агрессивность атмосфер" ("Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Measurement of environmental parameters affecting corrosivity of atmospheres", NEQ);
- ISO 9226:2012 "Коррозия металлов и сплавов. Коррозийная агрессивность атмосфер. Определение скорости коррозии стандартных образцов для оценки коррозионной агрессивности" ("Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity", NEQ)
6 ВЗАМЕН ГОСТ 9.039-74, ГОСТ ISO 9223-2017, ГОСТ ISO 9224-2022, ГОСТ ISO 9225-2022, ГОСТ ISO 9226-2022
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС № 4, 2024 год
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает факторы, влияющие на атмосферную коррозию металлических материалов, параметры, характеризующие коррозионную агрессивность атмосферы, и методы их определения, а также классификацию коррозионной агрессивности атмосферы.
Стандарт предназначен для использования:
- при установлении коррозионной агрессивности атмосферы для групп условий эксплуатации по ГОСТ 15150;
- при разработке расчетно-экспериментальных методов определения коррозионных потерь и методов ускоренных коррозионных испытаний;
- при разработке нормативных документов и технической документации на изделия для выбора материалов, конструктивной формы и мер защиты изделий от коррозии.
Настоящий стандарт не характеризует коррозионную агрессивность специфических атмосфер, например атмосфер вблизи объектов химической или металлургической промышленности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 9.106 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозия металлов. Термины и определения
_______________
ГОСТ 9.906 Единая система защиты от коррозии и старения. Станции климатические испытательные. Общие требования
_______________
ГОСТ 9.909 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы испытаний на климатических испытательных станциях
ГОСТ 61 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 83 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия
ГОСТ 380 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 859 Медь. Марки
ГОСТ 1277 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия
ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3640 Цинк. Технические условия
ГОСТ 3760 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4108 Реактивы. Барий хлорид 2-водный. Технические условия
ГОСТ 4139 Реактивы. Калий роданистый. Технические условия
ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4221 Реактивы. Калий углекислый. Технические условия
ГОСТ 4233 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4234 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4328 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4459 Реактивы. Калий хромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 4520 Реактивы. Ртуть (II) азотнокислая 1-водная. Технические условия
ГОСТ 6259 Реактивы. Глицерин. Технические условия
_______________
ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10929 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 12290 Картон фильтровальный для пищевых жидкостей. Технические условия
ГОСТ 13320 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17299 Спирт этиловый технический. Технические условия
ГОСТ 19710 Этиленгликоль. Технические условия
ГОСТ 21631 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 29169 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
ГОСТ 29228 (ИСО 835-2-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания
ГОСТ 29251 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
_______________
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 9.106, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 коррозионная агрессивность атмосферы: Способность атмосферы вызывать коррозию.
3.2 категория коррозионной агрессивности атмосферы: Стандартизированное ранжирование коррозионной агрессивности атмосферы по величине первогодовых коррозионных потерь.
3.3 температурно-влажностный комплекс: Совокупность таких параметров воздуха, как относительная влажность и температура, влияющих на коррозионную агрессивность атмосферы.
3.4 продолжительность увлажнения: Период, в течение которого металлическая поверхность покрыта адсорбционной и/или жидкой пленкой электролита, способной вызывать атмосферную коррозию.
3.5 уровень загрязнения: Ранжированная, обозначаемая номером оценка степени загрязнения атмосферы, основанная на измерении содержаний в воздухе специфических химически активных веществ и взвешенных частиц как естественного происхождения, так и появившихся в результате человеческой деятельности, отличающихся от обычных компонентов воздушной среды.
3.6 функция "доза - ответ"; ФДО: Уравнение регрессии, связывающее метеорологические и аэрохимические параметры атмосферы с ожидаемой величиной первогодовых коррозионных потерь.
4 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
RH - среднегодовая относительная влажность воздуха, %;
T - среднегодовая температура воздуха, °C;
Prec - среднегодовое количество осадков, мм;
5 Общие сведения о классификации коррозионной агрессивности атмосферы
5.1 Коррозионная агрессивность атмосферы обусловлена увлажнением поверхности материалов и загрязнением воздуха коррозионно-активными агентами.
Характер коррозионного разрушения и скорость коррозии зависят от материала, атмосферных условий, а также от технических характеристик конструкции и параметров эксплуатации.
5.2 Настоящим стандартом установлены следующие основные факторы, влияющие на атмосферную коррозию металлических материалов:
- воздействие температурно-влажностного комплекса;
- загрязнение атмосферы диоксидом серы;
- загрязнение атмосферы хлорид-ионами.
5.3 Согласно принятой международной классификации, коррозионную агрессивность атмосферы подразделяют на шесть основных категорий, приведенных в таблице 1.
Таблица 1 - Категории коррозионной агрессивности атмосферы
Категория | Характеристика коррозионной агрессивности атмосферы |
С1 | Очень низкая |
С2 | Низкая |
С3 | Средняя |
С4 | Высокая |
С5 | Очень высокая |
СХ | Экстремально высокая |
При необходимости для категории С2 могут дополнительно применяться три подкатегории: С2-1, С2-2 и С2-3. При этом увеличение числового показателя в обозначении подкатегории свидетельствует об увеличении коррозионной агрессивности атмосферы в рамках категории С2.
5.4 Категория коррозионной агрессивности атмосферы может быть установлена:
- методом информативной оценки, заключающемся в сравнении атмосферных условий конкретной местности с типичными условиями (см. раздел 8).
5.5 Все методы определения категории коррозионной агрессивности атмосферы используют обобщенные подходы и характеризуются некоторыми погрешностями и ограничениями.
Категория коррозионной агрессивности атмосферы, определенная исходя из величины коррозионных потерь стандартных образцов после одного года натурных климатических испытаний, отражает специфические особенности атмосферы для данного периода экспозиции.
Категория коррозионной агрессивности атмосферы, оцененная исходя из ФДО, включает статистическую ошибку данной функции.
В приложении А приведена информация об уровнях и источниках погрешностей при экспериментальном определении и расчетной оценке категорий коррозионной агрессивности атмосферы.
5.6 Категория коррозионной агрессивности атмосферы является ключевым параметром, необходимым для корректного выбора материалов и средств противокоррозионной защиты изделий для их применения в конкретных атмосферных условиях с учетом срока службы изделия.
Информация о категории коррозионной агрессивности атмосферы имеет первостепенное значение при разработке и уточнении методов защиты от коррозии продукции, производимой различными отраслями промышленности.
6 Экспериментальная оценка коррозионной агрессивности атмосферы путем натурных испытаний стандартных образцов
6.2 Требования к образцам
6.2.1 Для изготовления стандартных образцов используют следующие материалы:
- сталь нелегированная углеродистая с содержанием меди от 0,03% до 0,30%, фосфора - не более 0,07% (например, Ст3сп по ГОСТ 380);
- цинк степени чистоты не менее 98,5% (например, Ц-0 по ГОСТ 3640);
- медь степени чистоты не менее 99,5% (например, М1 по ГОСТ 859);
- алюминий степени чистоты не менее 99,5% (например, А5М по ГОСТ 21631).
6.2.3 Отбор и подготовку образцов проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 9.909.
6.3 Проведение испытаний и оценка результатов
6.3.1 Количество параллельно испытуемых образцов должно быть не менее трех на каждый вариант. За вариант принимают совокупность образцов с идентичными параметрами, изготовленных из одного материала.
6.3.2 Для определения начальной массы образцы после маркирования клеймением и соответствующей подготовки поверхности перед проведением испытаний взвешивают с точностью до четвертого десятичного знака.
6.3.3 При невозможности клеймения взвешенные образцы маркируют с помощью краски или лака, инертных по отношению к материалу. Маркировка образца должна, по возможности, занимать минимальную площадь. Допускается применять ярлыки с нанесенной маркировкой.
6.3.4 Массу, физические размеры и внешний вид каждого образца, в том числе поверхностей и торцов, до начала испытания вносят в рабочий журнал.
6.3.5 Натурные испытания образцов проводят в течение одного года согласно программе испытаний и в соответствии с требованиями ГОСТ 9.909 на климатических станциях, отвечающих требованиям ГОСТ 9.906. Испытания рекомендуется начинать весной или осенью. В климате с выраженными сезонными различиями рекомендуется проводить испытания начиная с наиболее агрессивного периода.
6.3.6 После окончания натурных испытаний продукты коррозии со стандартных образцов удаляют в соответствии с ГОСТ 9.907 и взвешивают образцы с точностью до четвертого десятичного знака.
Таблица 2 - Коррозионные потери стандартных металлов за первый год в атмосферах различных категорий коррозионной агрессивности
Категория коррозионной | Коррозионные потери металлов за первый год, | |||||
агрессивности | Единица | Углеродистая сталь | Цинк | Медь | Алюминий | |
С1 | г/м | 10 | 0,7 | 0,9 | 0,05 | |
мкм | 1,3 | 0,1 | 0,1 | - | ||
С2 | С2-1 | г/м | 10 50 | 0,7 1,5 | 0,9 1,5 | 0,05 0,2 |
мкм | 1,3 6,4 | 0,1 0,21 | 0,1 0,17 | - | ||
С2-2 | г/м | 50 100 | 1,5 3,0 | 1,5 3 | 0,2 0,35 | |
мкм | 6,4 12,8 | 0,21 0,42 | 0,17 0,34 | - | ||
С2-3 | г/м | 100 200 | 3,0 5,0 | 3 5 | 0,35 0,6 | |
мкм | 12,8 25 | 0,42 0,7 | 0,34 0,6 | - | ||
С3 | г/м | 200 400 | 5 15 | 5 12 | 0,6 2 | |
мкм | 25 50 | 0,7 2,1 | 0,6 1,3 | - | ||
С4 | г/м | 400 650 | 15 30 | 12 25 | 2 5 | |
мкм | 50 80 | 2,1 4,2 | 1,3 2,8 | - | ||
С5 | г/м | 650 1500 | 30 60 | 25 50 | 5 10 | |
мкм | 80 200 | 4,2 8,4 | 2,8 5,6 | - | ||
СХ | г/м | 1500 5500 | 60 180 | 50 90 | 10 | |
мкм | 200 700 | 8,4 25 | 5,6 10 | - | ||
Примечания 1 Первогодовые коррозионные потери, выраженные в граммах на квадратный метр (г/м ), пересчитаны в микрометры (мкм) с учетом плотности соответствующих металлов и округлены. 2 Алюминий подвержен питтинговой коррозии. Однако первогодовые коррозионные потери алюминия, приведенные в настоящей таблице, рассчитаны для случая равномерной коррозии. Максимальная глубина проникновения питтинговой коррозии может служить более информативным показателем коррозии, но данная величина для алюминия А5М не может быть определена после первого года коррозионного испытания в атмосферах категорий коррозионной агрессивности С1-С5, за исключением категории СХ. 3 Значения первогодовых коррозионных потерь в атмосфере категории коррозионной агрессивности С5, превышающие верхние пределы указанных диапазонов, считаются экстремальными. Категория коррозионной агрессивности СХ относится к специфическим приморско-промышленным атмосферам. |
Указанные в таблице 2 значения первогодовых коррозионных потерь не могут быть экстраполированы для прогнозирования долговременных коррозионных потерь. Справочные значения максимальных коррозионных потерь стандартных металлов при длительной экспозиции приведены в приложении Б.
7 Расчетная оценка категории коррозионной агрессивности атмосферы с использованием функции "доза - ответ"
7.2 В качестве параметров, характеризующих влияние температурно-влажностного комплекса на первогодовые коррозионные потери металлов, используют среднегодовые значения температуры и относительной влажности воздуха, количество осадков за год. Эти параметры могут быть получены из результатов многолетних наблюдений метеорологических станций для данной местности.
При необходимости получения новых данных могут быть проведены измерения температуры и влажности воздуха, для чего используют соответствующие доступные на рынке приборы (гигрографы, термогигрометры, самопишущие гигрометры и др.). Измеритель температуры и влажности устанавливают на метеорологической площадке в месте, защищенном от солнечной радиации (в метеорологической будке или в специальном защитном кожухе) на высоте от 1,25 до 2,00 м над поверхностью земли.
Предпочтительная продолжительность измерений - один год. По результатам непрерывных измерений с интервалом осреднения 20 мин рассчитывают среднегодовые значения температуры воздуха и относительной влажности воздуха.
7.3 В качестве параметров загрязнения воздуха для расчета коррозионных потерь используют среднегодовые значения концентрации диоксида серы в воздухе (или скорости осаждения диоксида серы) и скорости осаждения хлоридов.
Коррозионная активность других загрязнителей (озона, оксидов азота, твердых частиц) может влиять на коррозионную агрессивность атмосферы и первогодовые коррозионные потери, но в настоящем стандарте для расчетной оценки коррозионной агрессивности атмосферы эти факторы не рассматривают в связи с признанием их роли гораздо менее значимой.
7.5 При необходимости для измерения концентрации диоксида серы в воздухе используют газоанализаторы с активным или пассивным пробоотборником, изготовленные по ГОСТ 13320 или другим нормативным документам.
7.5.2 При измерении концентрации диоксида серы в воздухе газоанализатором с диффузным (пассивным) пробоотборником рекомендуемая продолжительность отбора одной пробы (для получения одного результата измерений) - один месяц в каждый сезон года. При необходимости продолжительность отбора одной пробы может быть продлена до трех месяцев. За концентрацию диоксида серы в воздухе принимают среднее значение результатов систематических анализов воздуха за последний год.
Методы определения скорости осаждения диоксида серы приведены в приложении В.
7.7 За среднегодовую скорость осаждения хлоридов принимают значение, полученное по результатам многолетних данных систематических анализов.
Методы определения скорости осаждения хлоридов приведены в приложении Г.
7.8 Функции "доза - ответ" для четырех стандартных металлов, позволяющие рассчитать первогодовые коррозионные потери, могут быть выражены следующими эмпирическими уравнениями:
- для углеродистой стали
- для цинка
- для меди
- для алюминия
RH - среднегодовая относительная влажность воздуха, %;
T - среднегодовая температура воздуха, °C;
Prec - среднегодовое количество осадков, мм.
7.9 Расчетный метод определения первогодовых коррозионных потерь с использованием ФДО для оценки коррозионной агрессивности атмосферы применим в ограниченных диапазонах значений параметров атмосферы, приведенных в таблице 3.
За пределами указанных в таблице 3 диапазонов параметров атмосферы (например, в прибрежных атмосферах) при вычислении первогодовых коррозионных потерь возрастает вероятность больших ошибок.
Таблица 3 - Параметры, используемые в функциях "доза - ответ", их обозначения и размерность
Наименование параметра | Значение параметра |
Температура T, °C | От -17,1 до +28,7 |
Относительная влажность воздуха RH, % | От 34 до 93 |
Среднегодовая скорость осаждения , мг/м , мг/м · сут | От 0,7 до 150,4 |
Среднегодовая скорость осаждения , мг/м , мг/м · сут | От 0,4 до 760,5 |
Примечание - Все приведенные значения являются среднегодовыми. |
7.10 Расчетный метод неприменим к атмосферным условиям, характерным для производственных помещений химических, металлургических и других производств, что связано с выделением ряда других коррозионно-активных веществ, не учитываемых в формулах (1)-(4).
8 Информативная оценка коррозионной агрессивности атмосферы
8.1 В случае невозможности получения экспериментальных данных о первогодовых коррозионных потерях стандартных металлов или метеорологических и аэрохимических параметрах атмосферы проводят информативную оценку коррозионной агрессивности атмосферы, заключающуюся в сравнении атмосферных условий конкретной местности с типичными условиями.
8.2 Параметры, характеризующие коррозионную агрессивность типичных атмосфер, приведены в приложении Д. Коррозионная агрессивность атмосферы усиливается при увеличении продолжительности увлажнения поверхности (характеризующей воздействие температурно-влажностного комплекса) и наличии и повышении концентрации других коррозионно-активных агентов в атмосфере, помимо диоксида серы и хлоридов.
8.3 Качественное описание типичных атмосферных условий и их соответствие различным категориям (подкатегории не учитывают) коррозионной агрессивности атмосферы при ее информативной оценке приведено в приложении Е.
8.4 Следует учитывать, что информативный метод оценки категории коррозионной агрессивности атмосферы может приводить к ошибочной интерпретации данных.
Приложение А
(справочное)
Уровни и источники погрешностей при экспериментальном определении и расчетной оценке категорий коррозионной агрессивности атмосферы
А.1 Общие положения
Категория коррозионной агрессивности атмосферы может быть установлена либо путем определения коррозионных потерь стандартных образцов после одного года натурных коррозионных испытаний, либо путем расчетной оценки коррозионных потерь стандартных образцов за первый год с использованием ФДО на основе параметров окружающей среды. Необходимо учитывать, что этим двум методам установления категории коррозионной агрессивности атмосферы соответствует различная погрешность (неопределенность), величина которой невелика для экспериментального определения и высока - для расчетной оценки. Данное приложение служит для установления этих двух уровней погрешности.
Источником данных, приведенных в настоящем приложении, является отдельный статистический анализ, выполненный при нахождении ФДО.
А.2 Распределение отклонений
А.3 Уровни погрешностей
В таблице А.1 приведена оценка погрешностей двух изложенных методов. Из таблицы видно, что определение категории коррозионной агрессивности атмосферы по коррозионным испытаниям стандартных образцов за счет существенно меньшей погрешности имеет преимущество над расчетной оценкой по ФДО. В А.4 приведено описание возможных источников отклонений.
Таблица А.1 - Уровни погрешностей при установлении категории коррозионной агрессивности атмосферы на основе экспериментального определения (экспозиции стандартных образцов) и расчетной оценки (с применением функции "доза - ответ")
Металл | Уровень погрешности, %, при | |
экспериментальном определении | расчетной оценке | |
Углеродистая сталь | ±2 | От -33 до +50 |
Цинк | ±5 | От -33 до +50 |
Медь | ±2 | От -33 до +50 |
Алюминий | ±5 | От -50 до +100 |
А.4 Источники погрешностей
А.4.1 Уровни погрешностей, приведенные в таблице А.1 для экспериментального определения категории коррозионной агрессивности атмосферы по экспонированным стандартным образцам, вычислены не по индивидуальным результатам испытаний, а путем обработки среднеарифметических значений первогодовых коррозионных потерь, каждый из которых рассчитан по результатам трех параллельных определений.
А.4.2 Уровни погрешностей, приведенные в таблице А.1 для обоих методов, получены при испытании материалов на большом количестве испытательных станций, но только для одного периода экспозиции. Таким образом, изменения в коррозионном воздействии, которые могут происходить из года в год в зависимости от естественных изменений климата, в данных таблицы А.1 не учтены.
А.4.3 При установлении категории коррозионной агрессивности атмосферы на основе ФДО неопределенность результата состоит из двух частей: погрешности самой функции и погрешности измерения параметров окружающей среды. При этом ошибка, связанная с ФДО, является преобладающей. Значения, приведенные в таблице А.1, представляют собой усредненные погрешности для интервалов значений параметров атмосферы, указанных в таблице 3. Как для всех регрессионных функций эта погрешность является минимальной в средней части диапазона, соответствующей категории С3, и имеет большие значения в нижней и верхней частях диапазона, соответствующих категориям С1 и С5. Погрешность для категории СХ является самой высокой и не может быть оценена данными расчетами.
Приложение Б
(справочное)
Максимальные коррозионные потери при длительной экспозиции в атмосферах различной категории коррозионной агрессивности
Таблица Б.1 - Максимальные потери массы стандартных образцов на единицу площади поверхности после длительной экспозиции в атмосферах различных категорий коррозионной агрессивности
В граммах на квадратный метр | |||||||
Металл | Категория | Продолжительность экспозиции, лет | |||||
коррозионной агрессивности | 1 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 | |
Углеродистая | С1 | 10 | 32,8 | 55,98 | 102,1 | 148,3 | 240,6 |
сталь | С2-1 | 50 | 154,8 | 258,20 | 464,0 | 669,8 | 1081,3 |
С2-2 | 100 | 287,5 | 465,72 | 820,0 | 1174,3 | 1848,1 | |
С2-3 | 200 | 536,4 | 844,98 | 1457,8 | 2070,7 | 3296,3 | |
С3 | 400 | 917,8 | 1355,14 | 2222,3 | 3089,4 | 4823,7 | |
С4 | 650 | 1481,8 | 2182,04 | 3570,2 | 4958,4 | 7734,8 | |
С5 | 1500 | 4100 | 6450 | 10500 | 14500 | 22650 | |
СХ | 5500 | 14600 | 23000 | 38600 | 54000 | 85400 | |
Цинк | С1 | 0,7 | 2,7 | 4,83 | 9,1 | 13,4 | 22,0 |
С2-1 | 1,5 | 6,7 | 12,79 | 25,0 | 37,2 | 61,6 | |
С2-2 | 3 | 12,4 | 23,12 | 44,5 | 65,9 | 108,7 | |
С2-3 | 5 | 23,1 | 44,79 | 88,2 | 131,6 | 218,4 | |
С3 | 15 | 61,8 | 106,59 | 191,6 | 276,6 | 446,6 | |
С4 | 30 | 117,4 | 214,57 | 408,3 | 602,0 | 989,4 | |
С5 | 60 | 210,5 | 380,20 | 723,9 | 1067,6 | 1755,0 | |
СХ | 180 | 707,0 | 1041,47 | 1581,5 | 2121,5 | 3201,5 | |
Медь | С1 | 0,9 | 3,4 | 5,99 | 11,2 | 16,4 | 26,8 |
С2-1 | 1,5 | 6,3 | 11,72 | 22,6 | 33,5 | 55,3 | |
С2-2 | 3 | 11,5 | 20,97 | 39,8 | 58,6 | 96,2 | |
С2-3 | 5 | 17,4 | 30,41 | 56,3 | 82,2 | 134,0 | |
С3 | 12 | 39,2 | 66,86 | 121,9 | 176,9 | 286,9 | |
С4 | 25 | 64,2 | 99,36 | 169,2 | 239,0 | 378,6 | |
С5 | 50 | 158,3 | 255,99 | 445,1 | 634,2 | 1012,4 | |
СХ | 90 | 336,8 | 535,13 | 895,1 | 1255,1 | 1975,1 | |
Алюминий | С1 | Незначительные коррозионные потери | |||||
С2-1 | 0,20 | 0,8 | 1,38 | 2,6 | 3,8 | 6,2 | |
С2-2 | 0,35 | 1,3 | 2,31 | 4,3 | 6,3 | 10,3 | |
С2-3 | 0,60 | 2,1 | 3,64 | 6,7 | 9,8 | 16,0 | |
С3 | 2 | 5,6 | 8,98 | 15,7 | 22,4 | 35,8 | |
С4 | 5 | 20,6 | 38,40 | 73,9 | 109,4 | 180,4 | |
С5 | 10 | 44,0 | 82,07 | 157,3 | 232,5 | 382,9 | |
СХ | Данные об общей коррозии могут быть некорректными |
Таблица Б.2 - Максимальная глубина проникновения коррозии стандартных образцов после длительной экспозиции в атмосферах различных категорий коррозионной агрессивности
В микрометрах | |||||||
Металл | Категория | Продолжительность экспозиции, лет | |||||
коррозионной агрессивности | 1 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 | |
Углеродистая | С1 | 1,3 | 4,2 | 7,2 | 13,1 | 19,0 | 30,8 |
сталь | С2-1 | 6,4 | 19,8 | 33,1 | 59,5 | 85,9 | 138,6 |
С2-2 | 13 | 37 | 60 | 105 | 151 | 237 | |
С2-3 | 26 | 69 | 108 | 187 | 265 | 423 | |
С3 | 51 | 118 | 174 | 285 | 396 | 618 | |
С4 | 83 | 190 | 280 | 458 | 636 | 992 | |
С5 | 192 | 526 | 827 | 1346 | 1859 | 2904 | |
СХ | 705 | 1872 | 2949 | 4949 | 6923 | 10949 | |
Цинк | С1 | 1 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 |
С2-1 | 0,2 | 0,9 | 1,8 | 3,5 | 5,2 | 8,6 | |
С2-2 | 0,4 | 1,7 | 3,2 | 6,2 | 9,2 | 15,1 | |
С2-3 | 0,7 | 3,2 | 6,2 | 12,3 | 18,3 | 30,3 | |
С3 | 2,1 | 9 | 15 | 27 | 38 | 62 | |
С4 | 4,2 | 16 | 30 | 57 | 84 | 137 | |
С5 | 8,3 | 29 | 53 | 101 | 148 | 244 | |
СХ | 25 | 98 | 145 | 220 | 295 | 445 | |
Медь | С1 | 0,1 | 0,4 | 0,7 | 1,3 | 1,8 | 3,0 |
С2-1 | 0,2 | 0,7 | 1,3 | 2,5 | 3,8 | 6,2 | |
С2-2 | 0,3 | 1,3 | 2,4 | 4,5 | 6,6 | 10,8 | |
С2-3 | 0,6 | 2,0 | 3,4 | 6,3 | 9 | 15 | |
С3 | 1,3 | 4,4 | 8 | 14 | 20 | 32 | |
С4 | 3 | 7 | 11 | 19 | 27 | 43 | |
С5 | 6 | 18 | 29 | 50 | 71 | 114 | |
СХ | 10 | 38 | 60 | 101 | 141 | 222 |
Алюминий исключен из таблицы Б.2, поскольку алюминиевые сплавы корродируют по механизму питтинговой коррозии. Длительная экспозиция на открытом воздухе показывает, что глубина питтингов растет относительно быстро в течение первых двух лет, но в последующие годы рост замедляется.
Приложение В
(обязательное)
Метод определения скорости осаждения диоксида серы
В.1 Сущность метода
В.2 Отбор проб
В.2.1 Подготовка щелочных пластин (образцов)
В.2.1.1 Аппаратура и реактивы
В.2.1.1.1 Шкаф сушильный электрический с терморегулятором, обеспечивающим устойчивую температуру нагрева (90±5)°C.
В.2.1.1.2 Эксикаторы по ГОСТ 25336.
В.2.1.3 Количество подготовленных образцов должно быть достаточным для того, чтобы каждый съем, характеризуемый местом расположения образцов на стенде и периодом экспозиции, был обеспечен как минимум тремя экспонируемыми образцами, предназначенными для проведения трех параллельных определений, а также тремя контрольными образцами, хранящимися в герметичной пластиковой упаковке или в эксикаторе, предназначенными для приготовления растворов холостого опыта.
В.2.2 Экспонирование образцов
В.2.2.1 Образцы, изготовленные по В.2.1.2, помещают в раму испытательного стенда так, чтобы к ним был обеспечен свободный доступ воздуха со всех сторон и было исключено прямое влияние атмосферных осадков. Образцы подвешивают вертикально таким образом, чтобы короткая сторона была параллельна поверхности земли, а их середина находилась на расстоянии (1800±300) мм от поверхности земли (рисунок В.1).
Для каждой местности и периода экспозиции, установленных программой испытаний, составленной в соответствии с ГОСТ 9.905, экспонируют как минимум по три образца.
В.2.2.2 Сроки экспозиции и порядок съема
Концентрация диоксида серы в воздухе и, следовательно, скорость осаждения диоксида серы подвержены сезонным изменениям.
Если испытания для конкретной местности проводят впервые, то программа испытаний должна быть рассчитана на три года и включать по шесть ежегодных экспозиций продолжительностью 30 сут каждая, распределенных равномерно на протяжении года. Если при этом среднегодовые показатели от года к году сильно отличаются, рекомендуется увеличить общий срок испытаний.
При повторных испытаниях для данной местности число ежегодных экспозиций может быть снижено с шести до четырех. Если результаты повторных испытаний сильно отличаются от первоначальных, то следует возвратиться к шестикратному сбору данных за год.
Если на территории, где расположена площадка натурных испытаний, происходят существенные изменения с точки зрения ее промышленного или городского развития, то рекомендуется вернуться к первоначальной трехлетней программе испытаний с шестью ежегодными экспозициями продолжительностью 30 сут.
1 - щелочная пластина; 2 - крыша; 3 - держатель; 4 - каркас;
a - преобладающее направление ветра
Рисунок В.1 - Рама для экспонирования щелочных пластин
По окончании экспозиции каждый снятый образец герметично упаковывают в пластиковый пакет и вместе с контрольными образцами со сроком хранения, соответствующим периоду экспозиции, направляют в лабораторию. Анализ образцов должен быть выполнен в течение 60 дней после завершения экспозиции.
В.3 Приготовление раствора пробы
В.3.1 Аппаратура и реактивы
В.3.1.2 Воронка Бюхнера по ГОСТ 9147.
_______________
В.3.1.5 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
В.4 Методы анализа
В.4.1 Гравиметрический метод
В.4.1.1 Сущность метода
Сущность метода заключается в переводе сульфатных ионов в осадок в виде сернокислого бария с определением массы осадка.
В.4.1.2 Аппаратура и реактивы
В.4.1.2.5 Воронки стеклянные для фильтрования по ГОСТ 25336.
_______________
В.4.1.2.7 Тигли фарфоровые низкие N 4 по ГОСТ 9147.
В.4.1.2.8 Горелка спиртовая или плитка электрическая с закрытой спиралью.
В.4.1.2.9 Печь муфельная с терморегулятором, способным поддерживать температуру (800±10)°C.
В.4.1.2.10 Эксикатор по ГОСТ 25336.
В.4.1.2.11 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
В.4.1.2.12 Кислота соляная (HCI) концентрированная по ГОСТ 3118, ч.д.а.
В.4.1.2.14 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
В.4.1.3 Проведение анализа
Фильтр с осадком помещают в прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, высушивают и озоляют на малом пламени или на электрической плитке, не допуская при этом возгорания фильтра. Остаток в тигле прокаливают в муфельной печи при температуре (800±10)°C до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
В.4.1.4 Обработка результатов
Массу абсорбированного образцом диоксида серы m, мг, вычисляют по формуле
0,274 - коэффициент пересчета массы сернокислого бария на массу диоксида серы;
1000 - коэффициент пересчета единицы массы с граммов на миллиграммы.
Расчет скорости осаждения диоксида серы проводят согласно В.5.
В.4.2 Фотометрический метод
В.4.2.1 Сущность метода
Сущность фотометрического метода заключается в осаждении сульфат-ионов раствора пробы избытком солянокислого раствора хромата бария. Не прореагировавший с сульфат-ионами хромат бария осаждают раствором аммиака. После отделения осадка центрифугированием в растворе остаются хромат-ионы, связанные с щелочным металлом, количество которых эквивалентно количеству сульфат-ионов в растворе пробы. Окрашенный хромат-ионами раствор фотометрируют.
В.4.2.2 Аппаратура и реактивы
В.4.2.2.4 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
В.4.2.2.8 Спектрометр или фотоэлектроколориметр и кюветы с толщиной поглощающего слоя 1 см.
В.4.2.2.9 Натрий хлористый (NaCI), ч.д.а. по ГОСТ 4233.
_______________
В.4.2.2.14 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
В.4.2.3 Подготовка к анализу
В.4.2.3.1 Приготовление раствора хлористого натрия
В.4.2.3.2 Приготовление раствора хромовокислого бария
В.4.2.4 Проведение анализа
Массу диоксида серы определяют по градуировочному графику.
В.4.2.4.2 Построение градуировочного графика
По результатам измерения оптической плотности растворов строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от количества в них диоксида серы (мг).
В.4.2.5 Обработка результатов
Массу абсорбированного образцом диоксида серы m, мг, вычисляют по формуле
Расчет скорости осаждения диоксида серы проводят согласно В.5.
В.4.3 Титриметрический метод
В.4.3.1 Сущность метода
Сущность метода заключается в титровании сульфатных ионов раствором хлорнокислого бария в присутствии индикатора торина.
В.4.3.2 Аппаратура и реактивы
В.4.3.2.2 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
_______________
_______________
_______________
_______________
В.4.3.2.13 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
В.4.3.3 Приготовление раствора хлорнокислого бария
Процедуру определения концентрации раствора хлорнокислого бария проводят трижды и за окончательный результат принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений.
В.4.3.4 Проведение анализа
В.4.3.5 Обработка результатов
В.4.3.5.1 При титровании раствора пробы без добавления раствора серной кислоты массу адсорбированного образцом диоксида серы m, мг, вычисляют по формуле
Расчет скорости осаждения диоксида серы проводят согласно В.5.
В.5 Вычисление скорости осаждения диоксида серы
где m - масса диоксида серы в образце, определенная одним из методов (В.4.1, В.4.2 или В.4.3), мг;
За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов параллельных испытаний двух снятых с экспозиции образцов, если расхождение между ними не превышает допустимого значения, равного удвоенному среднеквадратическому отклонению s (см. таблицу В.2). Если расхождение между двумя результатами параллельных определений превышает допустимое расхождение, проводят анализ третьего снятого с экспозиции образца и за окончательный результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных результатов, расхождение между которыми не превышает допустимого значения, или трех параллельных результатов, если расхождения между результатами анализа первого и третьего образцов, а также второго и третьего образцов не превышают допустимого значения.
В.6 Оценка среднеквадратического отклонения
Таблица В.1
Число параллельных определений | Значение коэффициента |
2 | 0,8862 |
3 | 0,5908 |
4 | 0,4857 |
5 | 0,4299 |
В зависимости от скорости осаждения диоксида серы, значение среднеквадратического отклонения не должно превышать значений, приведенных в таблице В.2.
Таблица В.2 - Среднеквадратическое отклонение результатов параллельных определений скорости осаждения диоксида серы
Диапазон значений скорости осаждения диоксида серы, мг/(м · сут) | Среднеквадратическое отклонение s , мг/(м · сут) |
15 | 1 |
15 30 | 2 |
30 50 | 3 |
50 70 | 5 |
70 100 | 6 |
100 130 | 9 |
130 | 13 |
Приложение Г
(обязательное)
Методы определения скорости осаждения хлоридов
Г.1 Сущность методов
Сущность методов заключается в осаждении из атмосферы ионов хлора на сухую (метод сухого полотна) или влажную (метод влажной свечи) поверхность образца. Затем образцы подвергают обработке для переведения ионов хлора в раствор, в котором массу хлорид-ионов определяют нефелометрическим, потенциометрическим, титриметрическим или фотометрическим методом.
Г.2 Отбор проб
Г.2.1 Метод сухого полотна
Сухое полотно представляет собою кусок выглаженной неокрашенной хлопчатобумажной (бязевой) ткани размером рабочей части 320x220 мм с подогнутыми и застроченными не менее чем на 0,7-1,0 см краями, надеваемый на стеклянные (или из другого инертного материала) трубки. Наверху трубки удерживаются роликами, укрепленными на раме испытательного стенда, натяжение полотна осуществляется с помощью подвесного груза или пружины.
Сухое полотно выставляют на раме испытательного стенда под углом 45° под навесом лицевой поверхностью в сторону моря или другого источника хлоридов (категория размещения 2 по ГОСТ 15150) так, чтобы расстояние от верхней кромки полотна до внутренней поверхности навеса составляло не менее 200 мм, от нижней кромки до уровня земли - не менее 1000 мм, от боковой кромки до края навеса - не менее 500 мм.
Размещение полотен показано на рисунке Г.1.
1 - сухое полотно; 2 - трубки; 3 - уголок/крючок для фиксации трубок; 4 - пружины
Примечание - Угол А соответствует углу расположения образцов на стенде.
Рисунок Г.1 - Пример стенда для установки сухого полотна
Если испытания для конкретной местности проводят впервые, то программа испытаний должна быть рассчитана на три года и включать ежемесячные экспозиции полотен продолжительностью 30 сут каждая. В зонах с повышенным содержанием хлорид-ионов (городская, промышленная, приморская) допускается в течение каждого года проводить 12 экспозиций продолжительностью 10 сут каждая, равномерно распределяя их на протяжении всего года.
Если для среднегодовых значений скорости осаждения хлоридов наблюдается большой разброс от года к году, то общая продолжительность испытания должна быть увеличена.
При повторных определениях скорости осаждения хлоридов экспозицию полотен продолжительностью 30 сут проводят как минимум один раз в сезон в течение трех лет. Если полученные результаты не согласуются с результатами первоначального тестирования, то необходимо провести дополнительные трехлетние испытания с ежемесячной экспозицией полотен.
На каждую экспозицию устанавливают по три полотна, дополнительно одно полотно в качестве контрольного сохраняют в полиэтиленовом пакете или эксикаторе.
После экспонирования каждое снятое полотно упаковывают в полиэтиленовый пакет и вместе с контрольным образцом отправляют в лабораторию для проведения анализа. Максимальный срок хранения образцов в пакете - 60 сут.
Г.2.2 Метод влажной свечи
Влажная свеча (рисунок Г.2) представляет собой стержень диаметром 25 мм, длиной приблизительно 250 мм, изготовленный из инертного материала (стекла, органического стекла и т.п.). Верхнюю часть стержня (включая его торец), подвергаемую воздействию атмосферы (фитиль), обматывают двойным слоем трубчатой хирургической марли (или бинта из хирургической марли) или фильтровальной бумаги (далее - марля).
1 - подпорка; 2 - подставка; 3 - крыша; 4 - цилиндрический фитиль; 5 - пробка/крышка емкости; 6 - свободные концы марли; 7 - держатель емкости; 8 - рабочий раствор
Рисунок Г.2 - Схема установки влажной свечи
где R - радиус стержня, см;
h - высота фитиля (высота слоя марли, накрученной на стержне), см.
1 - фитиль; 2 - прорези для свободных концов марли; 3 - пробка; 4 - центральное отверстие для стержня; 5 - свободные концы марли
Рисунок Г.3 - Элементы резиновой пробки
_______________
В условиях продолжительных экстремальных температур (более 25°C или менее минус 25°C) может возникнуть необходимость увеличить содержание глицерина до объемной доли 40% для предотвращения чрезмерного испарения или замерзания рабочего раствора или заменить глицериновый раствор смесью дистиллированной воды с этиленгликолем по ГОСТ 19710 с объемной долей последнего 20%.
Кусок марли такого же размера, какой пошел на изготовление свечи, используют в качестве контрольного образца. Марлю помещают в чистую сухую емкость из полиэтилена или другого инертного материала, которую герметично закрывают крышкой.
Свечу выставляют на испытательном стенде под центральной частью навеса так, чтобы расстояние от верха фитиля до внутренней поверхности навеса составляло не менее 200 мм, от центра свечи до края навеса - не менее 500 мм, а между дном емкости и уровнем земли - не менее 1000 мм. Одновременно экспонируют как минимум три свечи для трех параллельных определений. К стенду со свечами должен быть обеспечен свободный доступ воздуха со всех сторон.
При первоначальном определении скорости осаждения хлоридов следует проводить ежемесячные измерения в течение трех лет. Рекомендуемая продолжительность ежемесячных экспозиций - 30 сут. В зонах с повышенной засоленностью допускается экспозиция продолжительностью 10 сут. Если в среднегодовых значениях скорости осаждения наблюдается большой разброс от года к году, то проводят более длительные испытания.
При последующих определениях скорости осаждения хлоридов проводят измерения как минимум один раз в сезон в течение трех лет. Если полученные данные измерений не согласуются с первоначальным тестированием, то необходимо провести дополнительные трехлетние испытания с ежемесячной экспозицией пробоотборника "влажная свеча".
После экспозиции пробку со свечой вынимают, освобождают стержень с марлей, осторожно снимают марлю со стержня и помещают в емкость с оставшимся рабочим раствором.
Емкость с рабочим раствором должна быть четко промаркирована с указанием названия испытательной станции, места размещения и датами постановки и снятия с экспозиции.
Г.3 Приготовление раствора пробы
Г.3.1 Аппаратура и реактивы
Г.3.1.3 Плитка электрическая с закрытой спиралью.
Г.3.1.4 Воронки стеклянные для фильтрования подходящего размера по ГОСТ 25336.
Г.3.1.5 Бумага фильтровальная марки ФБ по ГОСТ 12026.
_______________
Г.3.1.14 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Г.3.2 Приготовление раствора пробы для анализа
Г.3.2.2 Содержимое стаканов отфильтровывают от механических примесей. Остатки на фильтрах промывают дистиллированной водой. Полноту отмывки проверяют по отсутствию в промывных водах ионов хлора методом осаждения или бумажной хроматографии.
Г.3.2.2.1 Метод осаждения
Для проведения проверки используют микропробирку. Каплю анализируемого раствора нагревают с каплей 8-оксихинолина, каплей перекиси водорода и каплей 2%-ного раствора азотной кислоты в течение приблизительно 4 мин. Затем добавляют каплю 1%-ного раствора азотнокислого серебра. В присутствии хлор-иона наблюдается появление белого осадка или помутнение. Предел обнаружения хлор-иона - 2 мкг.
Г.3.2.2.2 Метод бумажной хроматографии
На фильтровальную бумагу, пропитанную раствором хромовокислого серебра, наносят каплю исследуемого раствора. Если раствор содержит хлор-ион, происходит обесцвечивание определенной зоны. Предел обнаружения хлор-иона - 1 мкг.
Г.4 Методы анализа
Г.4.1 Нефелометрический метод
Г.4.1.1 Сущность метода
Сущность метода заключается в осаждении хлорид-ионов из анализируемых растворов в виде хлорида серебра и измерении оптической плотности полученной взвеси. Концентрацию хлорид-ионов в растворе определяют по градуировочному графику.
Г.4.1.2 Аппаратура и реактивы
Г.4.1.2.2 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
Г.4.1.2.3 Печь муфельная с терморегулятором, способным поддерживать температуру в диапазоне от 500°C до 600°C.
Г.4.1.2.6 Колориметр фотоэлектрический (нефелометр) и кюветы с толщиной поглощающего слоя 20 мм.
Г.4.1.2.9 Калий хлористый (KCI), х.ч. по ГОСТ 4234.
Г.4.1.2.10 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Г.4.1.4 Построение градуировочного графика
Г.4.1.4.2 Через 10-15 мин измеряют оптические плотности градуировочных растворов на нефелометре при длине волны 560 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм. Перед измерением раствор в колбе перемешивают. В качестве раствора сравнения используют раствор в колбе, не содержащей стандартного раствора KCI.
Г.4.1.4.3 По полученным данным строят градуировочный график зависимости оптической плотности от количества хлорид-ионов в фотометрируемом растворе (мг).
Г.4.1.5 Проведение анализа
Г.4.1.5.2 Через 10-15 мин измеряют оптическую плотность раствора по процедуре, аналогичной Г.4.1.4.2.
Г.4.1.5.3 По градуировочному графику определяют массу хлорид-ионов в колбе с фотометрируемым раствором пробы в миллиграммах.
Г.4.1.6 Обработка результатов
Расчет скорости осаждения хлоридов проводят согласно Г.5.
Г.4.2 Титриметрический метод
Г.4.2.1 Сущность метода
Сущность метода заключается в титровании раствора хлоридов раствором нитрата ртути (II) в присутствии индикатора.
Г.4.2.2 Аппаратура и реактивы
Г.4.2.2.3 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
_______________
_______________
Г.4.2.2.11 Спирт этиловый 95%-ный по ГОСТ 17299.
Г.4.2.2.12 Гидроксид натрия (NaOH), ч.д.а. по ГОСТ 4328, 1%-ный раствор.
Г.4.2.2.13 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Г.4.2.3 Подготовка к анализу
Раствор готов к применению через 48 ч. Раствор хранят в емкости из темного стекла. Перед применением раствор фильтруют и определяют точную концентрацию титрованием.
Г.4.2.3.3 Приготовление раствора смешанного индикатора
Г.4.2.4 Проведение анализа
Если аликвотная часть пробы содержит менее 2,5 мг ионов хлора, для титрования используют разбавленный раствор нитрата ртути (II). Кратность разбавления учитывают при вычислении результата анализа.
Г.4.2.5 Обработка результатов
35,45 - атомная масса хлора;
Г.4.3 Фотометрический метод
Г.4.3.1 Сущность метода
Сущность метода заключается во взаимодействии ионов хлора с тиоцианатом ртути, сопровождаемом образованием хлорида ртути (II). Освободившиеся при этом ионы тиоцианата, количество которых эквивалентно количеству ионов хлора, образуют с присутствующими в растворе ионами железа комплекс, который окрашивает раствор в красный цвет.
Метод рекомендуется применять для анализа проб с низким содержанием хлоридов.
Г.4.3.2 Аппаратура и реактивы
Г.4.3.2.2 Шкаф сушильный с терморегулятором, способным поддерживать температуру (110±5)°C.
Г.4.3.2.4 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
Г.4.3.2.9 Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр и кюветы с толщиной поглощающего слоя 3 см.
Г.4.3.2.11 Калия тиоцианат (KSCN), ч.д.а. по ГОСТ 4139.
_______________
_______________
Г.4.3.2.15 Натрий хлористый (NaCI), х.ч. по ГОСТ 4233.
Г.4.3.2.16 Спирт этиловый 95%-ный по ГОСТ 17299.
Г.4.3.2.17 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Г.4.3.3 Подготовка к анализу
Г.4.3.3.1 Приготовление раствора тиоцианата ртути
Г.4.3.3.2 Приготовление раствора нитрата железа (III)
Г.4.3.4 Проведение анализа
Г.4.3.4.2 Через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 460 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 3 см. В качестве раствора сравнения используют раствор, приготовленный по Г.4.3.4.1, но без добавления аликвотной части раствора пробы.
Концентрацию хлоридов в растворе пробы определяют по градуировочному графику.
Г.4.3.4.3 Построение градуировочного графика
Таблица Г.1 - Концентрации градуировочных растворов для фотометрического определения хлорид-ионов
Номер мерной колбы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Количество рабочего стандартного раствора NaCI, см | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
Концентрация хлорид-ионов в градуировочных растворах, мг/см | 0 | 0,0001 | 0,0003 | 0,0005 | 0,0007 | 0,001 |
Измерение оптической плотности градуировочных растворов проводят по Г.4.3.4.2, используя в качестве раствора сравнения раствор в колбе N 1 (см. таблицу Г.2).
Г.4.3.5 Обработка результатов
Г.4.4 Метод потенциометрического титрования
Г.4.4.1 Сущность метода
Сущность метода заключается в измерении разности потенциалов между хлор-селективным электродом и электродом сравнения, погруженными в анализируемый раствор, содержащий ионы хлора. Анализируемый раствор титруют раствором нитрата серебра известной концентрации до момента скачка потенциала, свидетельствующего об окончании реакции взаимодействия нитрата серебра с ионами хлора в связи с выведением последних из анализируемого раствора (осаждением в виде хлорида серебра). Массу хлорид-ионов в анализируемом растворе рассчитывают исходя из количества нитрата серебра, израсходованного на титрование.
Г.4.4.2 Аппаратура и реактивы
Г.4.4.2.1 Установка для потенциометрического титрования, включающая как минимум хлор-селективный электрод (любого типа с подходящим диапазоном измеряемых концентраций хлорид-иона), электрод сравнения (водородный или др.), высокоомный вольтметр и бюретку.
Г.4.4.2.2 Мешалка магнитная.
Г.4.4.2.3 Весы по ГОСТ OIML R 76-1 класса точности I с ценой деления шкалы 0,1 мг.
Г.4.4.3 Подготовка к анализу
Г.4.4.3.1 Готовят водный раствор азотнокислого серебра требуемой концентрации из точной навески реактива степени чистоты х.ч.
Г.4.4.3.2 Электроды и установку для потенциометрического титрования готовят к измерениям в соответствии с инструкцией от изготовителя.
Г.4.4.4 Проведение анализа
Г.4.4.5 Обработка результатов
35,45 - атомная масса хлора;
Г.5 Вычисление скорости осаждения хлоридов
Примечание - Площадь экспонируемой поверхности полотна принимают равной площади прямоугольника, ограниченного боковыми краями полотна и трубками, между которыми натянуто полотно (см. Г.2.1 и рисунок Г.1). Площадь экспонируемой поверхности марли вычисляют по формуле (Г.1).
Г.6 Оценка среднеквадратического отклонения
В зависимости от скорости осаждения хлоридов, значение среднеквадратического отклонения не должно превышать значений, приведенных в таблице Г.2.
Таблица Г.2 - Среднеквадратическое отклонение результатов параллельных определений скорости осаждения хлоридов
Диапазон значений скорости осаждения хлоридов, мг/(м · сут) | Среднеквадратическое отклонение s , мг/(м · сут) |
15 | 1 |
15 30 | 2 |
30 50 | 3 |
50 70 | 5 |
70 100 | 6 |
100 130* | 9 |
130 | 13 |
Приложение Д
(справочное)
Параметры, характеризующие коррозионную агрессивность типичных атмосфер
Д.1 Выбор параметров для оценки коррозионной агрессивности атмосферы должен быть прост и удобен для использования. В настоящем стандарте рассмотрены такие ключевые факторы, как воздействие температурно-влажностного комплекса и уровень загрязнений диоксидом серы и хлоридами.
Д.2 Для изделий, эксплуатируемых на открытом воздухе, различают атмосферную коррозию в результате сухого и влажного осаждения на поверхность коррозионно-активных агентов. Влажное осаждение включает поступление агрессивных веществ с атмосферными осадками, а сухое - путем любых других процессов, например абсорбции газов пленкой влаги на поверхности металла.
При эксплуатации изделий в закрытой атмосфере (в помещении) возможно только сухое осаждение. В этом случае также должен быть учтен кумулятивный эффект осаждения загрязняющих веществ из атмосферы, в том числе твердых частиц.
Д.3 Увлажнение поверхности металлов может быть вызвано многими причинами, например выпадением росы, осадками, таянием снега и высоким уровнем влажности воздуха.
Для приморских территорий за общую продолжительность увлажнения принимают число часов в году с относительной влажностью воздуха не менее 70% при температуре воздуха от минус 4°C до максимально наблюдаемой.
Для континентальных территорий за общую продолжительность увлажнения принимают число часов в году с относительной влажностью воздуха не менее 80% при температуре воздуха от минус 1°C до максимально наблюдаемой.
Д.5 В таблице Д.1 представлены оценочные значения общей продолжительности увлажнения для различных условий размещения.
Таблица Д.1 - Диапазоны общей продолжительности увлажнения поверхности, характерные для разных условий размещения
Продолжительность увлажнения, ч/год | Уровень | Условия размещения |
10 | Атмосфера (микроклимат) внутри помещений с искусственно регулируемыми климатическими условиями | |
10 250 | Атмосфера (микроклимат) внутри помещений без искусственно регулируемых климатических условий, за исключением помещений без кондиционирования воздуха во влажных климатических зонах | |
250 2500 | На открытом воздухе в сухом или холодном климате и в некоторых районах с умеренным климатом. Вентилируемые навесы в районах с умеренным климатом | |
2500 5500 | На открытом воздухе в любых климатических зонах, за исключением сухих и холодных. Вентилируемые навесы в районах с влажным климатом. Невентилируемые навесы в районах с умеренным климатом | |
5500 | Некоторые районы во влажных климатических условиях. Невентилируемые навесы в районах с влажным климатом | |
Примечания 1 Продолжительность увлажнения поверхности для данной местности зависит от температурно-влажностного режима, присущего данной атмосфере на открытом воздухе, и условий размещения. 2 Продолжительность увлажнения поверхности при размещении под навесом в приморской атмосфере, где происходит существенное осаждение хлоридов, может значительно увеличиться вследствие наличия гигроскопичных солей. 3 В атмосфере закрытых помещений без искусственно регулируемых климатических условий наличие источников водяных паров является причиной большей продолжительности увлажнения поверхности. |
Д.6 Наиболее важными факторами коррозионной агрессивности атмосферы в рамках конкретного температурно-влажностного режима являются уровни ее загрязнения диоксидом серы и хлоридами.
Таблица Д.2 - Концентрации некоторых наиболее важных загрязняющих веществ в различных типах окружающих сред
Загрязняющее вещество | Тип окружающей среды | Концентрация (мкг/м ) или осаждение (мг/м · г) (среднегодовые значения) | Источник |
Сельская | 2-15 мкг/м | Использование угля, нефти и выбросы промышленных предприятий | |
Городская | 5-100 мкг/м | ||
Промышленная | 50-400 мкг/м | ||
Сельская | 2-25 мкг/м | Автомобильный транспорт | |
Городская | 20-150 мкг/м | ||
Сельская | 0,1-0,7 мкг/м | образуется из . | |
Городская/ промышленная | 0,5-4 мкг/м | Высокие концентрации , органических соединений и УФ-излучение увеличивают концентрацию | |
- | 20-90 мкг/м | образуется в атмосфере при взаимодействии солнечного света, кислорода и загрязняющих веществ. Концентрация выше в загрязненных сельских районах и ниже в городских районах с интенсивным автомобильным движением | |
Как правило | 1-5 мкг/м | Естественные источники - болота и вулканическая активность. | |
Промышленная и приюты для животных | 20-250 мкг/м | Наибольшие концентрации в зонах размещения предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и сельского хозяйства | |
Как правило | 0,1 мкг/м | Основными источниками являются выбросы целлюлозно- | |
Некоторые промышленные предприятия | До 20 мкг/м | бумажной промышленности | |
- | 0,1-200 мкг/м | Основными источниками являются моря и океаны, а также | |
В зависимости от географического положения - в морских атмосферах | 300-1500 мкг/м | средства против обледенения дорог | |
Как правило, низкие концентрации | <20 мкг/м | Применение удобрений в сельском хозяйстве, выбросы промышленных производств и | |
Около источника | До 3000 мкг/м | предприятий пищевой промышленности | |
Твердые частицы размером не более 10 мкм | Сельская | 10-25 мкг/м | Сельская среда - в большей мере инертные компоненты. Городская среда - зоны интенсивного движения транспорта, коррозионно- |
Городская/ промышленная | 30-70 мкг/м | активные компоненты. Промышленная среда - выбросы производств могут давать высокие концентрации | |
Частицы (осаждение | Сельская | 450-1500 мг/м · г | Сельская среда - в большей мере инертные компоненты. |
пыли) | Городская/промышленная | 1000-6000 мг/м · г | Городская и промышленная среды - коррозионно-активные компоненты ( , , ) |
Сажа | Сельская | <5 мг/м · г | Продукты горения угля и древесины, сажа от дизельных автомобильных двигателей |
Городская и промышленная | До 75 мг/м · г | ||
Примечание - Реальные (фактические) концентрации различаются по всему миру в зависимости от уровня индустриализации и применения мер по борьбе с загрязнением (правовые меры, применение очистных сооружений и т.д.). |
Скорость осаждения , мг/м · сут | Концентрация в воздухе, мкг/м | Уровень загрязнения | Тип атмосферы |
6 | 5 | Сельская | |
6 38 | 5 30 | Городская | |
38 113 | 30 90 | Промышленная | |
113 313 | 90 250 | Сильно загрязненная промышленная | |
313 | 250 | Экстремально загрязненная промышленная | |
Примечания 1 Скорость осаждения диоксида серы и концентрация подсчитаны из непрерывных измерений в течение, по крайней мере, одного года и выражены среднегодовыми. Результаты краткосрочных измерений могут значительно отличаться от долгосрочных значений. 2 В отдельных типах атмосфер приведенные диапазоны могут перекрываться. |
Д.10 Разделение скорости осаждения хлоридов на уровни, характерные для разных типов атмосфер, приведено в таблице Д.4. Необходимо учитывать накопление хлоридов на поверхностях, которые не омываются дождями, особенно если это происходит во влажных районах.
Таблица Д.4 - Разделение на уровни скорости осаждения хлоридов
Скорость осаждения хлоридов, мг/м · сут | Уровень загрязнения |
3 | |
3 60 | |
60 300 | |
300 1500 | |
Примечания 1 Скорости осаждения хлорид-ионов определены методом влажной свечи. 2 Скорости осаждения хлорид-ионов, полученные разными методами (методы сухого полотна и влажной свечи), не всегда сопоставимы и конвертируемы. Коэффициент пересчета приведен в Г.5. 3 Для оценки коррозионной агрессивности атмосферы скорость осаждения хлорид-ионов должна быть представлена среднегодовым значением. Результаты краткосрочных измерений очень изменчивы и сильно зависят от сезонных колебаний. 4 Экстремальное загрязнение хлоридами, вызванное постоянным смачиванием поверхности мелкими частицами и брызгами морской воды, не входит в область применения настоящего стандарта. 5 Содержание хлоридов в атмосфере сильно зависит от переменных, влияющих на перенос морской соли на внутренние территории, таких как направление ветра, скорость ветра, местная топография, удаленность места экспозиции от моря и т.д. |
Приложение Е
(справочное)
Описание типичных атмосферных условий и их соответствие различным категориям коррозионной агрессивности атмосферы
Таблица Е.1 - Описание типичных атмосферных условий и их соответствие различным категориям коррозионной агрессивности атмосферы
Категория | Характеристика | Типичная атмосферная среда | |
коррозионной агрессивности | коррозионной агрессивности | Закрытая | Открытая |
С1 | Очень низкая | Отапливаемые помещения с низкой относительной влажностью воздуха и незначительным уровнем загрязнения, например, офисы, школы, музеи | Сухой или холодный пояс, атмосферная среда с очень низким уровнем загрязнения и продолжительностью увлажнения, например, некоторые пустыни, Центральная Арктика/Антарктика |
С2 | Низкая | Неотапливаемые помещения с меняющимися температурой и относительной влажностью. Небольшая продолжительность увлажнения и низкий уровень загрязнения, например, склады, спортивные залы | Умеренный пояс, атмосферная среда с низким уровнем загрязнения ( 5 мкг/м ), например сельские районы, маленькие города. Сухой или холодный пояс, атмосферная среда с небольшой продолжительностью увлажнения, например, пустыни, субарктические территории |
С3 | Средняя | Помещения с умеренной продолжительностью увлажнения и умеренным уровнем загрязнения от производственного процесса, например, заводы по переработке пищевых продуктов, прачечные, пивоваренные заводы, молокозаводы | Умеренный пояс, атмосферная среда со средним уровнем загрязнения ( от 5 до 30 мкг/м ) или небольшим влиянием хлоридов, например, городские районы, прибрежные территории с низким осаждением хлоридов. Субтропический и тропический пояс, атмосфера с низким уровнем загрязнения |
С4 | Высокая | Помещения с высокой продолжительностью увлажнения и высоким уровнем загрязнения от производственного процесса, например, промышленные перерабатывающие заводы, бассейны | Умеренный пояс, атмосферная среда с высоким уровнем загрязнения ( от 30 до 90 мкг/м ) или существенным влиянием хлоридов, например, загрязненные городские районы, промышленные зоны, прибрежные территории без брызг соленой воды или места сильного воздействия антиобледенительных солей. Субтропический и тропический пояса, атмосфера со средним уровнем загрязнения |
С5 | Очень высокая | Помещения с очень высокой продолжительностью увлажнения и/или с высоким уровнем загрязнения от производственного процесса, например рудники, шахты для промышленных целей, невентилируемые ангары (гаражи) в субтропических и тропических зонах | Умеренный и субтропический пояса, атмосферная среда с очень высоким уровнем загрязнения ( от 90 до 250 мкг/м ) и/или существенным влиянием хлоридов, например, промышленные зоны, прибрежные территории, защищенные места на побережье |
СХ | Экстремальная | Помещения с почти постоянной конденсацией или продолжительными периодами экспозиции при экстремальном влиянии влажности и/или с высоким уровнем загрязнения от производственного процесса, например, невентилируемые ангары (гаражи) во влажных тропических зонах с проникновением наружного загрязнения, включая находящиеся в воздухе хлориды и коррозионно-активные частицы | Субтропический и тропический пояса (очень высокая продолжительность увлажнения), атмосферная среда с очень высоким уровнем загрязнения (более 250 мкг/м ), включая сопутствующие и производственные факторы и/или сильное влияние хлоридов, например, экстремальные промышленные зоны, прибрежные и морские районы, где возможен периодический контакт с соляным туманом |
Примечание - Испытания в условиях морской атмосферы в укрытии, где поверхность не омывается дождем, но на ней осаждаются и накапливаются хлориды, могут привести к завышенной оценке категории коррозионной агрессивности атмосферы из-за присутствия гигроскопичных солей. |
УДК 669.018.9:006.354 | МКС 49.025.99 77.060 |
Ключевые слова: коррозионная агрессивность атмосферы, категория коррозионной агрессивности атмосферы, коррозионные потери металлов за первый год, скорость осаждения диоксида серы, скорость осаждения хлоридов, продолжительность увлажнения, типичные атмосферные условия, факторы, влияющие на атмосферную коррозию |