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土壤腐蚀数据

关于镀锌钢制品在土壤条件下性能的主要信息来源是波纹钢雨水沟和涵洞管的状况和腐蚀调查:最终报告由Corrpro公司为全国波纹钢管协会(NCSPA)美国钢铁协会

该研究检查了来自美国122个地点的材料,这些地点的条件从低pH值为4.1到高pH值为10.3不等,以创建一个统计模型的数据库。所建立的统计模型能够准确地预测热镀锌钢涵洞的平均使用寿命,该统计模型基于实测的土壤腐蚀速率–,土壤腐蚀速率是通过测量pH值、电阻率、百分比含水率和氯化物含量来确定的。通过使用铜-硫酸铜参比电极进行简单的管道-土壤电位测量,评价了现有镀锌件的状况。

土壤中的镀锌钢

在对土壤和镀锌层进行评价后,利用概率函数对16号镀锌波纹钢管的首次穿孔时间进行预测。根据加州运输部Richard Stratfull之前的工作,预计16号波纹钢管的使用寿命将是第一次穿孔的两倍。因此,Corrpro建立的模型和分析保守地估计了土壤应用中波纹钢管的使用寿命为首次穿孔时间加50%。

使用与本研究相同的数据和统计模型。AGA修正了使用寿命方程,使之更适用于埋在土壤中的钢结构构件。对于结构镀锌件,使用寿命定义为总锌涂层消耗,加上25%(因此75%的基础钢完整性在寿命结束时存在)。

分析了影响热镀锌钢在土壤中的腐蚀速率的主要因素AGA土壤图是氯化物、含水量和pH值,电阻率起次要作用。这些因素背后的科学依据是沃伦·罗杰斯博士在1970年进行的一项研究’,题为《地下储罐腐蚀失效的平均时间(MTCF)》(USTs)。使用来自失败的和功能正常的UST’的检测数据,他开发了一个模型来预测MTCF,从在UST站点测量的一些因素。他将该模型应用于23000多个地点,这有助于完善和验证模型的准确性。

对UST腐蚀速率影响最大的四个变量’s以及他对它们相互作用的观察包括:

•氯化物–氯离子的存在导致电阻率较低,使锌涂层更容易受到腐蚀。随着土壤中的高水分水平,高氯化物将增加锌涂层的腐蚀速率。
•含水率–对于热镀锌钢,土壤含水量主要影响氯离子的活性。当含水率低于17.5%时,氯离子浓度对锌的腐蚀速率影响不大。当含水率在17.5%以上时,氯离子浓度对锌的腐蚀速率有显著影响。
•pH–土壤ph值越低(< 7.0),对锌镀层的腐蚀速率越高。如果pH值高于7.0,则土壤的腐蚀速率使锌镀层的使用寿命更长。
•电阻率–该参数与氯离子浓度一致,因为电阻率越高,氯离子含量越低,锌层腐蚀速率越低。

罗杰斯博士和Corrpro研究确定的变量组合在最终的开发中都被考虑在内土壤中镀锌钢制品的使用寿命图表。