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110年臺灣沿岸地區金屬材料腐蝕環境調查研究

110年臺灣沿岸地區金屬材料腐蝕環境調查研究

書籍介紹

臺灣地處亞熱帶,屬高溫、高濕、高鹽海島型氣候,金屬構件甚易腐蝕。為此,有必要建置屬於本土腐蝕環境資料庫,以利結構物於防蝕設計與維護管理的依據。 本 研究 主要工作項目
包括: 1.臺灣大氣腐蝕因子調查, 2.現地暴露試驗之腐蝕速率量測, ,3.建立大氣與水下腐蝕因子資料庫, 4.金屬腐蝕與環境因子關聯性分析。
在 大氣腐蝕因子之 氯鹽沉積速率調查結果發現,暴露 3個月較暴露 6個月的氯鹽沉積速率來的高 二氧化硫沉積速率 暴露 3個月 以大潭火力電廠、通霄火力電廠、觀音工業區、彰濱工
業區較高,皆大於 200 mg/m2/day;暴露 6個月 則 以龍德工業區最高。 現地暴露試驗中 碳鋼 及鋅金屬 皆 以大潭火力發電廠在暴露 3個月及 6個月的腐蝕速率為最高。銅金屬暴露 3個月期間以臺塑六輕最高 24.5μμm/yr,暴露 6個月期間則以大潭火力發電廠腐蝕速率最高 11.0μμm/yr。鋁金屬暴露 3個月期間以臺塑六輕最高 25.3 g/m2/yr,暴露 6個月期間以大潭火力發電廠腐蝕速率最高10.0 g/m2/yr。 金屬與環境因子關聯性 以沿海地區 臺 中港 0m試驗站為例,選取的 9個環境因子進行逐步迴歸分析,經篩選檢驗進入符合迴歸分析基本假設之金屬模式中,碳鋼自變數為平均風速、濕潤時間、氯鹽沉積速率 鋅為平均風速、風向、濕潤時間 銅為平均風速、平均氣溫鋁為平均風速、風向及濕潤時間。
研究成果效益及應用提供 工程 單位瞭解構造物所處腐蝕環境, 如 臺灣港務公司、中華民國防蝕工程學會、經濟部工業局、臺塑企業、中國鋼鐵公司、工程顧問公司等產官學界參考應用。

目次

中文摘要 .................................................................................................... I
英文摘要 ................................................................................................. III
目錄 ......................................................................................................... IV
圖目錄 ................................................................................................... VIII
表目錄 ...................................................................................................... X
第一章 前言 ........................................................................................ 1-1
1.1 計畫目的 ...................................................................................... 1-1
1.2 計畫之重要性 .............................................................................. 1-1
1.2.1大氣腐蝕 .................................................................................... 1-1
1.2.2水下腐蝕 .................................................................................... 1-2
1.3 國內腐蝕研究概況 .................................................................... 1-2
1.3.1大氣腐蝕研究概況 .......................................................... 1-2
1.3.2水下腐蝕研究概況 .......................................................... 1-4
1.4計畫工作項目 ........................................................................... 1-14
1.5 預期效益及其應用 .................................................................. 1-16
第二章 文獻回顧 ................................................................................ 2-1
2.1 大氣腐蝕測試規範 .................................................................... 2-1
2.1.1國外ISO大氣腐蝕環境分類 .......................................... 2-1
2.1.2國外CLIMATE TEST大氣腐蝕環境分類 .................... 2-4
2.1.3中華民國國家標準CNS規範 ........................................ 2-5
2.2大氣腐蝕因子介紹 ..................................................................... 2-6
2.3影響大氣腐蝕的因素 ................................................................. 2-8
2.4鋼材在海水之腐蝕 ................................................................... 2-11
2.5影響鋼板樁腐蝕之因子 ........................................................... 2-12
2.5.1 曝露區域 ....................................................................... 2-12
2.5.2海水的性質 .................................................................... 2-14
2.6大氣腐蝕環境因子之參數建立 ............................................... 2-22
2.7迴歸分析於大氣腐蝕應用 ....................................................... 2-23
2.8 MLR模式架構 .......................................................................... 2-24
第三章 研究方法與試驗點位置資料圖表 ............................................. 3-1
3.1大氣曝放環境 ............................................................................. 3-1
3.1.1氯鹽沉積速率試驗調查 .................................................. 3-1
3.1.2氯鹽沉積速率計算 .......................................................... 3-7
3.1.3二氧化硫沉積速率調查 .................................................. 3-9
3.1.4二氧化硫沉積速率計算 ................................................ 3-13
3.1.5現地暴露試驗 ................................................................ 3-15
3.1.6試片腐蝕速率計算 ........................................................ 3-17
3.1.7試片腐蝕生成物清除與測試 ........................................ 3-17
3.2腐蝕因子環境分類 ................................................................... 3-20
3.3海洋曝放環境 ........................................................................... 3-24
3.3.1研究方法與規劃 ............................................................ 3-24
3.3.2各港區海水下金屬曝露試驗 ........................................ 3-25
3.3.2.1各港區試片設計與試驗期程 ............................ 3-25
3.3.3試片腐蝕速率分析方法 ................................................ 3-32
3.3.3.1試片定期採樣之處理分析方法 ........................ 3-32
3.3.3.2試片腐蝕分析步驟 ............................................ 3-32
3.3.3.3腐蝕速率計算 .................................................... 3-33
第四章 大氣腐蝕因子與現地暴露試驗 ................................................. 4-1
4.1氯鹽沉積速率調查結果 ............................................................. 4-1
4.1.1氯鹽沉積速率與垂直海岸線之關係 ............................. 4-1
4.2二氧化硫沉積速率調查結果 ..................................................... 4-7
4.2.1二氧化硫沉積速率在特定試驗點之比較 ..................... 4-7
4.3現地暴露試驗結果 ................................................................... 4-12
4.3.1垂直海岸試驗線各金屬腐蝕速率之比較 ................... 4-29
4.3.2特定試驗點各金屬腐蝕速率之比較 ........................... 4-29
第五章 金屬腐蝕與環境因子關聯性分析 ............................................. 5-1
5.1臺中港0m碳鋼金屬MLR ........................................................ 5-5
5.2臺中港0m鋅金屬MLR ............................................................ 5-7
5.3臺中港0m銅金屬MLR .......................................................... 5-10
5.4臺中港0m鋁金屬MLR .......................................................... 5-12
第六章 結論 ............................................................................................. 6-1
6.1 結論 ............................................................................................ 6-1
6.2建議 ............................................................................................. 6-2
6.3 研究成果之效益 ........................................................................ 6-2
6.4 提供政府單位應用情形 ............................................................ 6-3

編/著/譯者簡介

本所主辦單位:港灣技術研究中心
主管:蔡立宏
計畫主持人:羅建明
研究人員:張道光、 莊凱迪、黃宇謙
參與人員:陳亭廷、李春榮、何木火、王培源

序言/導讀

臺灣地處亞熱帶,屬高溫、高濕、高鹽海島型氣候,金屬構件甚易腐蝕。為此,有必要建置屬於本土腐蝕環境資料庫,以利結構物於防蝕設計與維護管理的依據。 本 研究 主要工作項目
包括: 1.臺灣大氣腐蝕因子調查, 2.現地暴露試驗之腐蝕速率量測, ,3.建立大氣與水下腐蝕因子資料庫, 4.金屬腐蝕與環境因子關聯性分析。
在 大氣腐蝕因子之 氯鹽沉積速率調查結果發現,暴露 3個月較暴露 6個月的氯鹽沉積速率來的高 二氧化硫沉積速率 暴露 3個月 以大潭火力電廠、通霄火力電廠、觀音工業區、彰濱工
業區較高,皆大於 200 mg/m2/day;暴露 6個月 則 以龍德工業區最高。 現地暴露試驗中 碳鋼 及鋅金屬 皆 以大潭火力發電廠在暴露 3個月及 6個月的腐蝕速率為最高。銅金屬暴露 3個月期間以臺塑六輕最高 24.5μμm/yr,暴露 6個月期間則以大潭火力發電廠腐蝕速率最高 11.0μμm/yr。鋁金屬暴露 3個月期間以臺塑六輕最高 25.3 g/m2/yr,暴露 6個月期間以大潭火力發電廠腐蝕速率最高10.0 g/m2/yr。 金屬與環境因子關聯性 以沿海地區 臺 中港 0m試驗站為例,選取的 9個環境因子進行逐步迴歸分析,經篩選檢驗進入符合迴歸分析基本假設之金屬模式中,碳鋼自變數為平均風速、濕潤時間、氯鹽沉積速率 鋅為平均風速、風向、濕潤時間 銅為平均風速、平均氣溫鋁為平均風速、風向及濕潤時間。
研究成果效益及應用提供 工程 單位瞭解構造物所處腐蝕環境, 如 臺灣港務公司、中華民國防蝕工程學會、經濟部工業局、臺塑企業、中國鋼鐵公司、工程顧問公司等產官學界參考應用。

分類

其他詳細資訊

  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:金屬腐蝕、腐蝕因子、腐蝕環境
  • 附件:無附件
  • 頁/張/片數:222

授權資訊

  • 著作財產權管理機關或擁有者:交通部運輸研究所
  • 取得授權資訊:聯絡處室:交通部運輸研究所港灣技術研究中心 姓名: 謝瑩蓁 電話:04-26587169 地址:臺中市梧棲區中橫十路2號