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C1–C5 与 CX 大气腐蚀性类别详解

理解 C1–C5 与 CX 的首年金属损失依据、实测与估计、ISO 9223 和 ISO 12944 分工,以及耐久性和寿命推算的限制。

大气腐蚀性类别按标准金属试片的首年腐蚀损失,对环境的腐蚀作用进行分级:C1 很低,依次为 C2、C3、C4、C5,直至极端的 CX。类别可用于界定暴露条件,但单凭这个代号,无法确定完整涂装体系或承诺使用寿命。

六个类别怎样理解

C1、C2、C3、C4、C5、CX 分别表示很低、低、中等、高、很高和极端腐蚀性。“乡村”“工业”“海洋”等环境描述可辅助初步判断,最终分类仍须有现场依据。同一仓库中的干燥办公室和反复受潮的装卸区,可能需要分别评估。按整个地址统一分类,容易掩盖局部差异。

类别含义与评估问题
类别腐蚀程度记录中应保留的问题
C1很低实际使用时表面能否持续保持干燥?
C2低间歇结露会否改变评估结果?
C3中等中等类别有哪些实测或估计依据?
C4高评估涵盖了哪些受湿和污染条件?
C5很高是否记录了腐蚀特别严酷的局部细节?
CX极端是否评估了极端暴露并核对体系适用范围?

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这些问题用于提示评估内容,不构成类别判定标准;完整数值界限应查阅适用标准。

严酷环境中应分清 C5 与 CX。海上位置需要具体评估,不能据此认定每个表面都属于同一类别。旧版文件中的 C5-I、C5-M 应连同标准版本一起保留记录;采用当前 C5/CX 表述前,应重新核对实际工况。

首年损失必须连同金属和单位一起看

分类以标准试片首年腐蚀为基础。报告中应同时写明参比金属、暴露时间、损失量和方法。碳钢与锌的分类界限不同,把碳钢界限套在锌的测量结果上,会使类别失去意义。

举一个有限的数值示例:碳钢试片首年损失 40 µm,处于 C3 的大于 25、至 50 µm(含上限)区间;锌试片首年损失 1 µm,同样处于 C3,对应区间为大于 0.7、至 2.1 µm(含上限)。这里的测量值为解释分类而设定,并非某个地点的实测数据。边界判定须保留标准中的不等号:碳钢损失恰好为 50 µm 时,仍在上述 C3 区间内。1 µm = 0.001 mm,因此 40 µm = 0.040 mm。这些数值表示暴露面积上的平均金属损失;最深点蚀深度需另行测量。

碳钢与锌试片分别经一年暴露,再按各自金属的损失界限比较。
相同类别对不同参比金属可对应不同厚度损失;图中没有数值比例尺。

实测与估计各自需要什么证据

ISO 9226 规定了用标准试片评价大气腐蚀性的方法。现场试验应记录试片身份、位置、朝向、起止日期和测量程序,包括为评价质量损失而去除腐蚀产物的处理。锈蚀照片、短期盐雾试验以及厂家宣称的适用类别,均不能确立“实测首年大气腐蚀类别”。

ISO 9223 还提供依据环境数据计算的估计途径,以及依据当地条件作出的资料性估计。关键环境因素包括温湿度、空气中的盐分和二氧化硫。应记录所用途径,并说明数据如何代表实际受评表面。实测分类与暂定的案头估计,应在项目记录中明确区分。

对遮蔽部位,应观察积水和沉积物的滞留位置。室外气象站的数据,未必能反映潮湿搭接缝或屋面下侧反复结露的情况。化工过程等特殊暴露超出标准的大气适用范围时,需要另作评估并注明适用限制。

ISO 9223 与 ISO 12944 的用途

ISO 9223:2012 涉及大气腐蚀性的分类、测定和估计。ISO 12944-2:2017 将环境分类用于钢结构防护涂料体系,并另外处理浸水或埋地环境。截至 2026 年 10 月 15 日,ISO 公开目录将两者列为现行已发布版本;12944-2 同时标注拟修订,工作草案仍在制定中。技术文件应注明合同采用的版本,并在正式发出前检查有无替代版本。

涂装钢结构还需明确基材、表面处理、完整体系、施工控制和检验要求。已发布的第 5 部分适用范围排除了 CX 和 Im4;第 9 部分在其适用范围内处理海上及相关结构。“C5 涂料”这样的宣传用语,尚不足以选定整套防护方案。

分支示意大气暴露与浸水或土壤暴露,同一结构可包含多个区域。
先确定暴露区域,再选择适用类别与防护体系要求。

耐久性、浸没类别与质保分开记录

例如 C4-H 中,C4 表示大气腐蚀程度,H 表示所指定涂料体系的耐久性范围。耐久性用于维护规划;合同质保有独立条款。两者也都不能直接确定钢构件剩余的承载使用年限。

浸没类别使用 Im 前缀。构件长期处于水下时,不能因环境严酷就直接归为 CX。同一结构的飞溅区、潮差区和大气暴露区,可能需要分别处理。确定类别和体系要求时,应写清水环境以及是否采用阴极保护。

首年损失为何不能直接换算涂层寿命

用可用锌层厚度除以首年损失,可以得到一个算术商。若把它直接当成年限,就隐含了损失速率恒定、涂层均匀可用、失效判据明确等假设。实际腐蚀产物膜、受湿情况、损伤和局部环境都会影响后续损失过程。每个类别本身还包含一个区间,类别名称无法给出唯一精确速率。

ISO 9224 与 ISO 9223 配合使用,提供超过一年暴露的指导。美国镀锌协会也解释了,其北美“首次维护时间”环境分类与 ISO 类别名称不能直接对应。寿命预测应采用适合材料与工况的方法,并列明假设和检查判据。镀锌钢生锈说明 进一步区分了锌腐蚀产物与基钢暴露后的红锈。

一份可用的分类记录应写什么

记录示例可写为:“外部大气暴露,依据已注明的方法与现场数据,碳钢评估为 C3;记录评估日期及采用的标准版本;遮蔽且受湿的细部单独评估。”随后附上依据与不确定性,并将涂装体系、耐久性目标和维护计划分别列项。

验收这份记录时,核对具体受评表面、参比金属与分类界限是否一致、观测周期是否充分,以及浸水或特殊化学品是否需另行评估。沿海用钢指南 和户外用钢指南 进一步讨论如何将暴露评估用于材料与防护体系选择。

来源与已核对标准版本 说明了分类依据、数值示例和适用范围。