T/CSCP 0007-2024 桥梁钢结构自然环境腐蚀性分级方法

中国腐蚀与防护学会标准
T/CSCP 0007-2024
桥梁钢结构自然环境腐蚀性分级方法
Environmental corrosivity grading method for steel structuresin bridges
2024 年7 月20 日发布2024 年8 月1 日实施
中国腐蚀与防护学会发布

前言
本标准按照GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。
本标准是对中国腐蚀与防护学会2017 年发布的《材料环境腐蚀试验技术—野外曝
露试验标准》按团体标准的编写要求和格式进行修订。
本标准由中国腐蚀与防护学会提出并归口。
本标准主要起草单位：北京科技大学。
本标准参加起草的单位：中交公路规划设计院有限公司，澳门发展及质量研究所，
广东虎门大桥有限公司，恩迪检测技术（青岛）有限公司，中国石油大学（华东）
本标准主要起草人：李晓刚、程学群、杜翠薇、刘波、杨小佳、杨国威、王伦滔、
张帆、李众、李清、徐迪、孙雷、杨体绍、谭立武、郭达伟、涂常卫、梅波、罗吉庆、
胡洋、彭晓、胡鹏飞。
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桥梁钢结构自然环境腐蚀性分级方法
1 范围
本标准规定了桥梁钢结构自然环境腐蚀性的分级方法。包括环境腐蚀性因子方法、
标准金属试样的腐蚀速率方法以及腐蚀大数据传感器方法等方法进行环境腐蚀性等级
评定。
本标准适用于不同地区和不同气候条件下的所有桥梁钢结构环境腐蚀性的分级。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。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（包括所有的修改版）适用于
本文件。
GB/T 10123 金属和合金的腐蚀基本术语和定义（GB/T 10123-2001，ISO 8044:1999，
IDT)
GB/T 19292.1 金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第1 部分：分类（GB/T 19292. 1-2003，
ISO 9223:1992，IDT）
GB/T 19292.2 金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第2 部分：腐蚀等级的指导值（GB/T
19292. 2-2003，ISO 9224:1992，IDT）
GB/T 19292.3 金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第3 部分：污染物的测量（GB/T
19292. 3-2003，ISO 9225:1992，IDT）
GB/T 19292.4 金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第4 部分：用于评估腐蚀性的标准
式样的腐蚀速率的测定（GB/T 19292. 4-2003，ISO 9226:1992，IDT）
T/CSCP 0004-2022 材料腐蚀大数据评价技术—累积腐蚀积分电量法
3 术语和定义
GB/T 10123 和GB/T 19292.1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 腐蚀大数据
包含腐蚀和其他至少三组腐蚀影响因素的连续数据流。
3.2 腐蚀大数据传感器
以腐蚀电流大小反映被测金属在指定环境中腐蚀速率的传感器。
3.3 润湿时间
金属表面被能导致大气腐蚀吸附物或（和）电解质液膜覆盖的时间。
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3.4 桥梁钢结构空间分类
根据桥梁钢结构的局部暴晒条件分类，如敞露于空气中，在遮蔽条件下或在半遮蔽
条件或无遮蔽条件下等。
3.5 桥梁钢结构自然环境
包括桥梁整体环境以及桥梁钢结构所处的局部环境和微环境。
3.6 桥梁整体环境
指桥梁所在地理位置的主要环境。该环境主要受该地区的自然环境腐蚀性因素影响，
决定着桥梁钢结构在该地区的平均腐蚀速率。
3.7 桥梁钢结构局部环境
指围绕桥梁钢结构的主要环境。该类环境包括局部范围内的温湿度和污染参数，决
定着局部范围内钢结构的腐蚀速率及腐蚀类型。
3.8 桥梁钢结构微环境
指桥梁钢结构连接件或紧固件所处的微小环境。该类环境由于特殊连接构造，如连
接件的缝隙处，液体容易在此处贮存，极大加速连接件或紧固件的腐蚀。
4 桥梁钢结构环境腐蚀性等级
无论对桥梁整体环境、桥梁钢结构局部环境和桥梁钢结构微环境，环境腐蚀分级方
法是相同的，环境腐蚀性等级分为六级，见表1。
表1 桥梁钢结构环境腐蚀性等级
腐蚀等级环境腐蚀性
C1 很低
C2 低
C3 中等
C4 高
C5 很高
CX 极高
5 桥梁钢结构环境腐蚀性分级方法
5.1 根据桥梁钢结构自然环境参数进行分级
根据桥梁整体环境、桥梁钢结构局部环境和桥梁钢结构微环境监测一年的平均润湿
时间和污染物等级对桥梁钢结构环境腐蚀性进行分级。
5.2 根据标准金属试样测量的腐蚀速率进行分级
根据标准金属试样在以上三种环境中暴露一年的腐蚀速率对桥梁钢结构环境腐蚀
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性进行分级。
5.3 根据腐蚀大数据传感器测量的腐蚀速率进行分级
根据腐蚀大数据传感器在以上三种环境中暴露一周或一个月的腐蚀速率对桥梁钢
结构环境腐蚀性进行分级。
6 桥梁钢结构自然环境参数分级评定
6.1 润湿时间的分级评定
6.1.1 润湿时间的测定
对于桥梁钢结构大气环境中润湿时间的测定依照GB/T 19292.3 规定，其中润湿时
间计算表见附录A，或使用腐蚀大数据传感器方法。
6.1.2 润湿时间的分级
根据测定的桥梁钢结构大气环境中润湿时间数据，依照GB/T 19292.1 规定对桥梁
钢结构大气环境腐蚀性分级。
6.2 污染物的分级评定
6.2.1 污染物的测定
桥梁钢结构自然环境中的污染物主要分为两类：由SO2 造成的污染和由空气中的
Cl-造成的污染。对于环境中污染物的测定依照GB/T 19292.3 规定，或使用腐蚀大数据
传感器方法。
6.2.2 污染物的分级
根据测定的桥梁钢结构自然环境中污染物数据，依照GB/T 19292.1 规定对桥梁钢
结构大气环境腐蚀性分级。
7 根据标准金属试样测量的腐蚀速率进行分级评定
7.1 标准金属试样的腐蚀速率的测定
标准金属（碳钢、锌、铜、铝）试样在桥梁钢结构自然环境下暴露一年的腐蚀速率
值的测定依照GB/T 19292.4 规定。
7.2 根据标准金属试样测量的腐蚀速率进行分级
根据测定的标准金属试样在桥梁钢结构自然环境暴露一年的腐蚀速率，依照GB/T
19292.1 规定对桥梁钢结构自然环境腐蚀性分级。
8 根据腐蚀大数据传感器测量的腐蚀速率进行分级评定
8.1 腐蚀大数据传感器的腐蚀速率的测定
通过腐蚀大数据传感器的方法测定标准金属（碳钢、锌、铜、铝）试样在桥梁钢结
构大气环境暴露一周或一个月的腐蚀速率值。材料腐蚀速率的计算方法见附录B。
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8.2 根据腐蚀大数据传感器的腐蚀速率进行分级
根据腐蚀大数据传感器测定的标准金属试样在桥梁钢结构自然环境暴露一周或一
个月的腐蚀速率数据，依照GB/T 19292.1 规定对桥梁钢结构自然环境腐蚀性分级。
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附录A
润湿时间计算和气候特征选择
气候类型
每年最大值的平均值a
润湿时间计算/(RH＞
80％，θ＞0℃)
润湿时间分级
低温/℃ 高温/℃
最高温度/℃
（RH≥95％）
极冷-65 +32 +20 0～100 1 级或2 级
冷-50 +32 +20 150～2500 2 级或3 级
稍冷
温暖
-33
-20
+34
+35
+23
+25
2500～4200 4 级
干热
很干热
非常干热
-20
-5
+3
+40
+40
+55
+27
+27
+28
10～1600 2 级或3 级
湿热
非常湿热
+5
+13
+40
+35
+31
+33
4200～6000 4 级或5 级
a 参见IEC 721-2-1：1998《环境条件分类第2 部分：自然环境条件温度和湿度》
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附录B
材料腐蚀大数据评价技术—累计腐蚀积分电量法计算样品腐蚀速率
B-1 累计腐蚀积分电量计算方法
瞬态腐蚀电流密度随时间的积分表示单位面积传感器累计积分电量，可以用其反映
腐蚀的总累积量。
相对腐蚀电流强度值随时间的总积分由以下函数表示：
??=Σ(?1+?2+?3+⋯ +??)?=??=1Δ? (B-1)
B-1 式中，Qi 为腐蚀传感器累积积分电量，单位为库伦C；jn 为n = t 时刻的瞬态腐
蚀电流密度；Δt 为瞬态腐蚀电流密度采集时间间隔；每次采集瞬态腐蚀电流密度时，
Qi 值都会被叠加并计算，并将计算结果绘制成累积腐蚀量曲线。
累计腐蚀积分电量反映的是材料自试验开始至一个试验周期结束后的连续累计损
失值，可通过对传感器进行标定，换算成材料腐蚀损失。
B-2 累计腐蚀量与腐蚀速率转换规则
采用标准化的腐蚀大数据传感器在标准腐蚀环境中进行测试，并将其累计腐蚀量作
为参考值来评定碳钢腐蚀耐大气腐蚀等级。按照下式计算：
? = 2.74?????? ? × 10-4 （B-2）
其中，
r：腐蚀速率，mm/a
Q：积分电量，C
M：mol 质量，56 g/mol
T：试验时间，天，
ρ：密度，7.68 g/cm3
S：工作面积，cm2
z：电荷数，z =2
F：法拉第常数，96485 C/mol