沿海地区建筑设计- 避免金属的腐蚀失效.pdf

1、沿海地区建筑设计 -避免金属的腐蚀失效 DesigningontheWaterfront-Avoidingcorrosionfailureswithmetal NB2010-006 转载本集资料需注明出 自 NickelInstitute和 IMOA资料 NickelInstitute国际镍协会北京办事处由于高浓度的盐含量，海边地区常常面临着严峻的 腐蚀问题。不论该地区是离海水很近 ，经常受到海水喷 溅 ， 还是偶尔受到潮汐的汹涌 ，材料的快速腐蚀都是相 当令人担心的问题。紧邻海水的建筑物、栏杆 、灯柱、雕 塑面临的腐蚀风险包括外观的过早损伤及彻底的结构 失效等等。 研究大气腐蚀的专家已经全面

2、研究了沿海地区腐 蚀的 影响因素 ， 但 是 设计师们通 常不了 解这些 研究 ，或 者 不 知道如何把 研究 成果运用 于 设计项目中 。 此 外， 关 于材料腐蚀 性能以 及海盐 能漂移 到离海 岸线多远 的 内 陆 等 方 面还 存在一些错误 的观 念 。 这篇文章帮助设计师 判断 沿海地区的腐蚀 状况 ，并用案例来说明 相 关 材料的 性能 。 悉尼 海边的雕塑 什么因素会影响腐蚀？ 腐蚀 发生 的 条件 是，材料的 表 面 肯定要被电解质弄 湿 ， 电解质就 是 一种能导电 的水 溶液 。材料 表 面经常 性 地 被弄湿与其 腐蚀 率之间有直接 的相 关关系 ， 并且 ，盐 会增加

3、水 导电 的 能力并加 速腐蚀过 程 ，盐还 能 破坏某 些 金属 表 面 形 成 的 保护 性 氧化 物。 例如 ，经常 性 地 暴露 于 含盐 环境 会 破坏金属铝 的 防护层 。 引 发 腐蚀 所必需 的 湿 气 ，可 来 自 于 雨 水、 雾甚至 是 空 气 中 的水 蒸 气 （ 湿 度 ） 。大 雨 或者 雷暴雨可 帮助 去除潜 在 的 有 害沉积 物， 而 盐含量 较 高的 小雨反而 会 由于潮 湿 气的 增加 和 盐含量的 增加 而 加 剧 腐蚀 。 在表 1所示 的临 界 湿 度 和温 度 组合 条件 下 ，材料 表 面的盐 开始吸收 水 分 ，并 形 成 腐蚀 性 氯化 物

4、电解质溶液 。 一 个 地区的 天 气 情 况 数据 有助 于 确 定 盐 被 温 度 和 湿 度 条件 激活 的 频 率 、 盐 雾 是 否 存在以 及沿海的 降雨形式 1 。 表 1海盐和除冰盐开始吸收水分形成腐蚀性氯化物溶液时的 温度和湿度水平 盐 对 水 分 的 吸收延长 了腐蚀 发生 的 时 间 ，增加 了 污 染 物 和颗粒 物的腐蚀 性 。 粗糙 的 表 面 会 造 成 较 高的腐蚀 率 ，因 为粗糙 的 表 面 聚积更 多 的腐蚀 性表 面 沉积 物 并 使 潮 湿 气 长时 间 地 停留 。 所 以 ，在 沿海腐蚀 性 环境 中 ，最好 采 用表 面 光滑 的材料， 设计 上

5、 要 便 于 雨 水 冲刷 ， 并 /或 制 定 人 工清洗 计 划 。 当建筑物 非 常 接 近盐水 时 ，建筑物 稍 高 一些 的 部位 和 直接 受海风 吹拂 的 部位 一 般 腐蚀 率 最 高。 为 了 说明 高 沿海地区建筑设计 -避免金属的腐蚀失效 凯瑟琳胡斯卡 温度 临界湿度 氯化 钠 25 76% 10 76% 0 氯化 钙 氯化 镁 30% 50% 41% 50% 45% 50% 1度的 影响 ，将碳钢试样放置 于 距 离 弗罗里达州卡那维 尔 角 海 岸 55米 （ 180英尺 ） 处 。 样品 在 地面 和 距 地面 18米 （ 60英尺 ） 高 处年 腐蚀 率 分 别

6、是 0.131和 0.165毫米 (5.2 和 6.48密耳 )， 而 在 距 地面 9米 高 处 （ 30英尺 ） 的 年 腐蚀 率 比 地面 处 高 3倍 （ 0.44毫米 /17.37密耳 ） 1， 2 。 发生 腐蚀 最 严 重 的 部位 的高度， 随 着海 岸线 形 状 ，风速 和 地面 和 水 温 度的不 同 而 不 同 。 海边含盐环境 当海 浪 到 达 海 岸 时 ，海盐 （ 包括 氯化 钠 ，氯化 钙 和氯 化 镁 ） 变 成 悬浮 颗粒 漂 浮 在 空 中 。海边 空 气 中 的盐浓度 取决 于很 多因素 包括风速、海 浪湍流 、海 岸线 的 曲折 程 度 以 及 陆 地

7、和 海水 温 度 差异 。 天 气 条件 和 海 浪 情形 经常 每月 都 在 变 化 ，盐含量 也 有明 显 的 季节 性 差异 。 盐 向 内陆 迁 移 的 距 离由 天 气 情 况 、地 理 状况 、水 滴 尺寸 以 及 悬浮 盐 颗粒 的 初 始 浓度等 因素 决 定 。 在 某 些 地 方 ，海盐 仅局限 于 距 离海边 约 1.6公里 （ 1英里 ） 的地 方 ， 而 在 另 外 一些 地 方 ， 在 距 离海边 48公里 （ 30英里 ）开 外 的 内陆 还 有 相当高的盐含量 2,3 。 图 A和 图 B是 美国国 家大气 沉降 项目 组 （ NADP） 4 在 1994至 2

8、006年 间 收 集 的 氯化 物 （ 盐 ）沉积数据 。该 图 说明 了盐 沉积 量 如何 随 着 时 间以 及气 候 的 改变 而 变 化 。 从图 上可 以 清晰 地 看 到 加 利福 尼 亚 沿海区 域 和 大 西洋 中 部 海 岸 盐含量的不 同 。 其 他国 家 也绘 制 了 类 似 的 氯化 物 沉积 图 ， 它 是 评估 沿海地区腐蚀 性 的 一 个 重 要 工 具 。 如果能 找 到 这 样 的腐蚀地 图 ，了 解一 个 地区 多 年 来 的 氯 化 物浓度 以 及 污染 ，酸 雨和天 气等 情 况 是很 有帮助 的 。 海 浪 冲 击 海 岸 时 会 形 成 悬浮 盐 颗粒

9、 ，腐蚀 率会增 加 。 海 浪 的高度 和 方 向 ，海 浪 区的 宽 度，底 坡 ， 延 伸 到海 中 的 陆 地 ，海 岸以 及 悬 崖 等都 会影响 颗粒 物的含量 。海 面相 对 平静 的地区 （ 如 避 风 港 或者 河口 ） ，盐含量 比 较 少 5 。 图 A2006年样品 表 面 沉积 的 氯 离 子 （ 湿 盐 ） 浓度 ,由 美国国 家大气 沉降 项目 组（ NADP） 测 定 。 图 B1994年样品 表 面 沉积 的 氯 离 子 （ 湿 盐 ） 浓 度 ,由 美国国 家大气 沉降 项目 组 （ NADP） 测 定 。 2苛刻的沿海环境 世 界上 腐蚀 性 最 强 的沿

10、海地区 从 外 表 看差别 很大 ， 包括 ： 中 东 和 澳 大 利亚 的 部 分 海 岸 （ 高 温 ，局部 高 湿 度， 降雨 量很 少 ） ； 加 拿 大 新苏格兰省 （ 经常 性 的高浓度盐 雾和小 雨） ； 从 南 非 到 夏威夷 多 岩石 或 海 浪 汹涌的海 岸线 。 研究 表明 腐蚀 率 最 高的区 域 一 般距 离海 岸线 400 至 600米 （ 1300至 2000英尺 ） ，到了 距 离海 岸线 最 后 50 至 200米 （ 165至 650英尺 ） 3 的地 方 ，腐蚀 率 呈指 数 级 增 加 。 在 海 岸线或者 超 过海 岸线 的地 方一 般 腐蚀 性 更

11、强 ， 因 为 那里 有 海潮汹涌 飞 溅。 对 于经常 浸泡 在 盐水 （ 或者 咸 水 ） 或 受到盐水 飞 溅 的 用 途 ，材料的 选择 需 要 听 从 腐蚀专家的建 议 ，应 当 采 用 为 浸没 在 盐水 中 的 用 途 而开 发设计 的 金属 ，例如 “ 海 水 级” 不 锈 钢 （ 超级铁 素 体 不 锈 钢 ， 超级双 相不 锈 钢 ， 或 者 超级奥氏体 不 锈 钢 ） 。 注意 ： 316不 锈 钢 不是海水 级 不 锈 钢 ，不 适 合 于 完 全 浸泡 在 海水 中或者 经常受到海水 飞 溅的 用 途 。 另 外， 可采 用一些 腐蚀 控 制 方 法 来 延长 耐 腐

12、 蚀 能力 较 差 的材料的 寿命 ，但 是， 使 用 寿命仍然 是 有 限 的 ，还 需 要定 期检查 。 金属的选择 对 于建筑 方 面的 应 用 ，材料 即 使 没 有发生 穿孔 或者 结构 上 的 破坏 ，其 外观 随 着 时 间 的 推 移 而 衰退 也 被 认 为 是 一种 失效。 如果 铝 、锌 和 碳钢 （ 阳极 金属） 没 有 和 惰 性 较 大的 金属 如 不 锈 钢 和 铜仔细 分开 的 话 ， 电 偶腐蚀 会 大 大 加 快 阳极 金属 的腐蚀 率 。 右 图 中有一 个 镀锌 钢 螺 栓 ， 用来 将 316不 锈 钢 梯 子 固 定在 栈桥码头 上 ， 镀锌 钢 螺

13、 栓 正 以 较 高的腐蚀 率发生 腐蚀， 螺 栓 的失效 会导 致原本未 受损的 梯 子 发生 倒塌 。 在 含盐 环境 中 ，除 了 耐 腐蚀 性能 最 强 的不 锈 钢 ，本 文 提 到的 所 有 金属 都 容易 发生 缝隙 腐 蚀 （ 即 在 紧 密 的 接 头 处 的腐蚀 ） ，连 接 处 一定要被 密 封 以 避 免 它 过早失效。 不锈钢 因 为 不 锈 钢 是 耐 腐蚀 性 最好 、 最 不 活 泼 的建筑 金 属 ，常常 被用 于腐蚀 性 沿海地区， 所 以电 偶腐蚀 对 不 锈 钢 来说 不是 一 个 问题。不 锈 钢 有 很 多 不 同 的 种 类 ， 它 们 有 着 各

14、 自 不 同 的 耐 腐蚀 性能 和 强 度 。 应 用 范围 最 广泛 的 304不 锈 钢 ， 因 易产 生表 面 锈 蚀， 通 常不 用 于海边 用 途 ， 即 便 如此 ，这种 不 锈 钢 的腐蚀 率 也 是常 用 的建筑 铝合金 材料的 1/10到 1/100 6,7 。 即 使 它 的 表 面 发生 锈 蚀 ， 它 发 生 结构失效 和 穿孔 也 要 花几百 年 的 时 间 。 表 面 光滑 、 耐 腐蚀 能力 更 强 的 316不 锈 钢 是沿海地 区 最 常 用 的不 锈 钢 牌号 。 如果 建筑结构偶尔 或有 规律 地 受到盐水的 飞 溅， 或者如果 悬浮 盐 颗粒 的含量

15、特 别 高， 可 以 考虑 耐 腐蚀 性 更 强 的不 锈 钢 如 2205， 904L和 317LMIN。 常常 利 用 双 相不 锈 钢 如 2205的高 强 度 来 减 小 部 件 的 截 面 尺寸 ，降 低 成 本 。 连 接 固 定 316不 锈 钢 梯 子 和 栈桥 的 镀锌 钢 螺 栓 以 较 高的腐蚀 率 发生 腐蚀。 螺 栓 的失效 会导 致原本未 受损的 梯 子 在 使 用中 失效 。 3铝合金 对 于建筑常 用 的 铝合金 材料 而 言 ，含盐 环境 是 破坏 性 最 严 重 的 环境 。 尽管 距 离 会有 不 同 ， 但一 般 而 言 ， 在 距 离大海 0.8公里

16、（ 0.5英里 ） 内 铝合金 的腐蚀 最 严 重 。 如果 环境 中 还 存在 二 氧化 硫 或 酸 雨 ，腐蚀 率会 显 著 增 大。 如 果在 距 离海 岸线 至 少 3到 8公里 （ 2到 5英里 ） 的 内陆 使 用 铝 ，海盐 对铝 的腐蚀 作 用通 常 会 大 幅 降 低 。 即 使 在 更 靠 近 内陆 的地 方 使 用 ， 也 常常 必 须 采 用 阳极 氧化铝 或表 面 应 用 保护 性 涂 层 ， 并且 需 要 经常 性 的 维 护 清洗 ，以 便 保 持原本 光 洁 的 表 面 8 。 在 含盐 环境 中 ， 除 了 锌 以 外， 铝 是 最 容易 被 氧化 的 建筑

17、金属 。 所 以 必 须 注意 使金属分开 以 避 免 快速的腐蚀 失效。 某 些 炼 度的 2xxx和 7xxx铝合金 非 常 容易 发生 晶 间 腐蚀， 层 状 脱落 或者 应 力 腐蚀 断 裂 ，它 们 不 应 该 用 于 沿海 环境 。结构 用 铝 材 在 沿海 环境可 由于 表 面腐蚀 而 产 生 疲劳 失效， 应 采 用 耐 蚀 性 更好 、高 强 度的 铝合金 。当 一 个 地区盐含量 较 高 时 ，选 材 应 咨询 专家的 意 见 。 铜 铜 合金 有 很 多种 ，有些 经常 被用 于盐水 环境 中 。高 纯 度的 铜 合金 常 被用 作屋顶 和 其 他 建筑 用 途 。 铜

18、的腐蚀 率 低 至 与 铝 相 似 ，高 至 比 铝 高 10倍 。 一 般 认 为 铜 的腐蚀 从美 学 上 讲 比 较 漂 亮 （ 不 像 不 锈 钢 和铝 那样 ） 。 铜 在 沿海 环境下 的腐蚀 率 差别 很大， 在 腐蚀 性 最 强 的 环境 中 ，可 能 不到 50年 屋顶 就发生 穿孔 。 电 偶腐蚀 对 铜 来说一 般 不是问题。 如果要在生 态脆弱 的沿海地区 使 用 铜 ，必 须 谨慎 ， 因 为 铜 是 潜 在 的 生 物 杀 伤 剂 。 碳钢 裸 露 碳钢 和 耐 候钢 在 高盐含量的 环境 中会 很快 发 生 腐蚀。 耐 候钢 在 高盐 或 高 二 氧化 硫 环境

19、中 将 不 会 形 成 保护 性 氧化 物 层 ，其 腐蚀 率 类 似 于 无 保护层 的 碳钢 。 裸 露 碳钢 的腐蚀 率 比 铝 高 100多 倍 ，比 316不 锈 钢 高 8000 多 倍 。 此 外， 因 为 碳钢比 不 锈 钢 或 铜 更活 泼 ，所 以 必 须 把 碳钢 与 316不 锈 钢 或 铜仔细 分开 。 可采 用 含 锌 和铝 （ 镀锌 ） 的 保护 性 涂 层和 /或多 涂 层 系 统 来 延长 碳钢 在 沿海地区的 使 用 寿命 。 涂 层 的 定 期 维 护 是 必 不 可 少 的。 一 旦涂 层 剥落 ，腐蚀 将 会加 速 。 金属 涂 层 的 使 用 寿命

20、随 环境 的 恶劣 程 度的不 同 而 明 显 不 同 。 在 一些 地 方 ，不到 三 年 的 时 间就 看 见 了 红色 铁锈 ， 而 有 的 地 方 20多 年 才 发生 腐蚀。 在 最 苛刻 的沿海 环境下 ， 一 般 采 用 金属 涂 层 加多 层 涂 料 来 延长使 用 寿命 。 即 使采 取 了 这些 预 防 措施 ，盐水 飞 溅区的 碳钢 围 栏 也 只 能 使 用 8年 而 不 发生 结构损 害 。 锌 是 潜 在 的 生 物 杀 伤 剂 ， 而 有 时需 要 收 集 和 净 化 来 自 锌 合金和 镀锌 层 屋 面的 径 流 水 。 墨 西 哥普 罗 格 雷 索两 个 相邻

21、 的 栈桥码头 ，显 示 了不 锈 钢 和 碳钢 长 期 表 现 的 差异 。 右后 至 今 仍 在 使 用 的 码头 建于 1941 年 ， 采 用 不 锈 钢钢 筋 建 造 ，土 芯 试样显 示 不 锈 钢 或 结构 没 有发生 损 坏 。 旁 边已 完 全损 坏 的 码头 是 在 1960年 用 碳钢钢 筋 建 造 的 4华盛顿 州西 雅 图 一 个 由 碳钢 制 成 的 栈桥 锚 固 系 统 发生 严 重 腐蚀 坐 落 在 南 非 开 普敦郊 区的 一 个 海边 餐 馆 ，侧 面 入 口 的 门 选 用 了 镀锌 钢 ，因 为 它 初 始 成 本 很 低 。 这 座 建筑 在 暴 风

22、雨 中会 受到海 水喷溅， 从 而 加 剧 腐蚀。 可 以 看 见 旁 边建筑 物的 镀锌 钢 屋顶 发生 了腐蚀。 因 为 碳钢 上 的 镀锌 保护层 已经 剥落 ， 如果 不 加 保护 性 涂 层 ，腐蚀 就会加 速。 这 个 岩石 嶙峋 的海 滨 尽 管 污染程 度很 低 ， 但 是盐浓度很高 。 对 该地 区的腐蚀研究 表明 ，不到 三 年 ，镀锌 钢 就会 出现 明 显 的 红色 腐蚀 锈 迹 ，门 的 继续 腐蚀 会 对 安 全构 成 威 胁 。 在这 个环境 条件 苛刻 的海 岸 地区， 屋顶 的 穿孔 可 能 很快 就会发生 。 在 华盛顿 州西 雅 图 市 ，镀锌 钢 用 于

23、 制 作 金属 罩 和 锚 固 系 统 ， 将 木 制 的 栈桥 支 柱 与 混 凝土 桥 面 连 接 起 来 。 从 图 上可 以 看 到， 有 一 部 分 区 域 已经腐蚀 掉 了 ， 结构已经 变 得 不 安 全了。 用 于 固 定 支 柱 和 混凝土 桥 面的 镀锌 钢 螺 栓 也 发生 了腐蚀 。 碳钢 一 旦 发生 腐蚀 就会 继续扩展 ， 其中一 个 螺 栓 已 导 致 混凝土 桥 面 开 裂 。 所 幸 其 它 一些 支 柱的 锚 固 系 统 没 有 出 现 这 么 多 的腐蚀 ， 但 是 如果 不 采 取 加以 修 复 ，栈桥 就 将 发生 整 体 结构的失效。 在 苛刻 的

24、海 洋 气 候 下 ，南 非 开 普敦 海 岸 上 的 镀锌 钢 门 和 屋顶 很快 发生 腐蚀 5加 那利 群岛 的 2205双 相不 锈 钢 栏杆 使 用 25年 后 未见 任 何 腐蚀的 完 美 状 态 大 连 海边 304不 锈 钢 雕塑 表 面的 锈 蚀 （ 右 图 特 写 ） ， 通 过 采 用 耐 腐蚀 能力 更好 的不 锈 钢 可 避 免 腐蚀问题 。 中 国 沿海 城市 大 连 在其 海 之 韵 公 园 建 造 了 一 座 漂 亮 的不 锈 钢 海 滨 雕塑 ， 雕塑 位 于 一 个延 伸 到 港 湾 的人 造 半 道 上 。 尽管 曾 提 醒 过雕塑的 业主 方 ， 雕塑

25、有 必 要 采 用 耐 腐蚀 性 更 强 的不 锈 钢 以 取 得零 腐蚀的 完 美 表 现 ， 但 为 了 省 钱 ， 业主 方 采 用 了 镜 面 抛 光 的 304不 锈 钢 。 虽 然 这 个 雕塑 没 有 受到海水的 冲刷 ，但 它 就在 海边， 环境 中 盐含量很高， 所 以 虽 然 每年 都 清洗 ， 但 仍然 看 见 表 面的 锈 迹 。 在 每年清洗 的 间 隔 期 ，雕塑 表 面的 锈 迹 很 难 看 ，但 腐蚀 率 是很 低 的。 为 了 保 持 表 面 无 锈 蚀， 至 少 一 个 季 度 需 要 清洗 一 次 ，因 为 雕塑 毗 邻盐水。 甚至 表 面 光滑 的 31

26、6不 锈 钢也 需 要 每年 进行 维 护 性 清洗 。 如 果 选 用 耐 腐蚀 性 更 强 的 不 锈 钢 如 317LMN， 904L或者 2205,光滑 表 面 ， 则 可 以 免 清洗 。 加 那利 群岛 （ 西 班牙 ） 海 滨 步行 道 栏杆的 维 护和更 换 成 本 很高 。 20 世 纪 80年 代 初 ， 政 府 开始 寻 找 更 具 成 本 效 益 的 长 期 解 决 方案 。由 于栏 杆受到盐水 飞 溅， 所 以用 镜 面 抛 光 的 2205双 相不 锈 钢 栏杆 取 代 了 镀 锌 钢 栏杆。 照片 显 示 了 这些 栏杆 在 使 用 了 20多 年 后仍然 漂 亮

27、 的外观。 具 有 类 似 或 更 高 耐 蚀 性 的 其 它 不 锈 钢 栏杆 也 有 同样 好 的 表 现 。 之 所 以 选 用 2205双 相不 锈 钢 是 因 为 它 的 强 度高， 有 可 能 减 小 断 面 尺寸 ，降 低 成 本 。 即 使 发 生表 面 锈 蚀 ， 这 些 栏杆 的 设计 寿命 也将 能 长 达 数 百 年 。 6初始成本与环境成本 一些 读 者 可 能 很 想 知道 ,选 用 每 五 年 需更 换 一 次 的 价 格 较 低 廉 的 金属 ， 而 不是 50年 才 需 要 更 换 的 较 昂贵 的 合金 ，是 否更 有 经 济 效 益 ？ 每 一种 金属 都

28、 有其 适 合 的 用 途 。 本 文 的 目 的是 使 建 筑 设计 /施 工 人 员 了 解 腐蚀 性 较 强 的 环境 中 材料的 应 用 ，以 便 做 出 明 智 的 选择 。 如果一种 腐蚀速度 较 快的 金 属 用 于 短 期 用 途 （ 如 临 时 建筑 或设计 寿命 短 的建筑 ） ，此 时 选择 使 用 寿命 尚 可而 价 格 便 宜 的材料是 一 个 成 本 效 益 较 高的 决 策 。 这种设计方 法 在 工 业 领 域 很常 见 。 也 就 是 说 ，设计者在 考虑 环境 的 苛刻 程 度 和金属可 能 的 性能 表 现 上必 须 较为 现 实 。 在 腐蚀 性 较 弱

29、 的沿海 环境 ， 涂 漆 碳钢 屋顶 可 以 提 供 20年 的 使 用 寿命 ， 铝 屋顶 大 约 可 以 使 用 40年 ，这 对 于 设 计 寿命 较 短 的建筑 来说 也 还不 错 。 然 而 在 寿命 周 期评估 （ LCA） 中 ， 必 须考虑 与 金属 失效及 更 换 费 用有关 的 花 费 ， 例如 ， 加 工 安 装 、先前 部 件 的 拆卸 更 换 费 用 是很高的 （ 超 过了 原 材料的 价 格 ） 。 如果 材料的失效 影响 了 其 他 建筑 系 统 ， 将 会 引 起 额 外的损失。 例如 ， 屋顶 的 渗漏 可 能会导 致 基 体 和保温 隔 热 材料的 更 换

30、 ，以 及 可 能 的 拆模 或者 天 花 板 的 修复 。当 然 ， 如果之 前 能 仔细检查 和更 换 部 件 ，这些 二 次 花 费 能 够 被 避 免 。 但 是 从 寿命 周 期 成 本 评估 的 角 度 看 ，必 须 将 日 常 维 护和 监 测 较 差 的 情 况 考虑 进 去 。 环境 问题 也 必 须 加以 考虑 。当 发生 失效 时 ，金属 被 腐蚀 并 进入 环境 ； 只 有 残余 的材料 最 后 被 回 收 再 利 用 。 新 金属 的 开采 、提炼 以 及 产 品 （ 包括 先前 的 和 将 要 替 换 的 ） 的 生 产 会 产 生 环境 成 本 。 如果其 他 材

31、料受到 影响 ，则 与 每 次 更 换 有关 的 环境 成 本 会增加 。 如果 耐 腐蚀 能力 较 差 的 金属 被用 于 关 键 的结构 用 途 ，铝 材 选 用 不当， 或者 没 有 将 金属 隔 开 ，则 有 可 能发生 灾 难 性 的 事故 ，此 时 增加 的 成 本 远远 高于材料的 更 换 费 用 。 作 者 认 为 这 样 做 的风险 太 高。 在设计 过 程 中 ，特 别 是 在 进行 长 寿命 建筑 设计或者 考虑 2xxx或 7xxx铝合金 的 时 候 ， 如果 采 纳 腐蚀专家的 意 见 ，这些 问题是 可 以 避 免 的。 结论 要 想 成 功 地 设计 出 长 寿命

32、 的海 滨 建筑， 需 要 对 建筑 所 在 地区的盐浓度 ， 污染和天 气 情 况 进行 仔细评估 ， 许 多 地 方 都 有 腐蚀 程 度的 数据可 供参 考 ，大气腐蚀专家 也 提 出 了很 多 建 议 。 对 于盐含量 较 高的沿海地区 ，不 锈 钢 是 耐 腐蚀 性 最好 的建筑 金属 材料， 而为 了 实 现零 腐蚀的 完 美 效 果 ，可 能 需 要 采 用 更 高 合金化 的 牌号 。 在 含盐 环 境 中 ，如果 没 有把 不 同 金属 完 全 分开 ， 将 缝隙 密 封 ， 某 些 金属 的腐蚀 率会明 显 增加 。 其它资源 国 际钼协 会 （ IMOA）开 发 了 一

33、套 评 分 体 系 （ 免 费软 件 和 文 献资 料 见 www.imoa.info） 帮助 选 材人 员 评估 含盐 环境 的 苛刻 程 度。 尽管 是 为 不 锈 钢 的 选择 而开 发 的， 但 其 它 材料的 选 材人 员 也 会 觉 得 它 很 有帮助 。还 提 供 了 国 际 气 候 ， 污染和 其 他 相 关 信息 的 链 接 。 感谢 作 者要 感谢 国 际钼协 会 （ IMOA）为 此文 提 供 的 帮 助 。 作者 CatherineHouska,美国 建筑 规范学 会 （ CSI） 会 员 ， TMR咨询 机 构 资深 经 理 。建筑 金属 标准 规范 、选 材、 修复

34、 和 失效 分 析 方 面的专家， 著 有 80多篇 出 版 物。 可 通 过 电 子 邮 件 chouskatmr-联 系 注释 1.Houska,C.,“StainlessSteelinArchitecture,Buildingand Construction:GuidelinesforCorrosionPrevention“,Nickel Institute,ReferencebookseriesNo.11024,2001 2.Houska,Catherine,MetalsforCorrosionResistance:Part II,TheConstructionSpecifier,No

35、vember2000 3.Feliu,S.,M.Morcillo,andB.Chico,“EffectofDistance fromSeaonAtmosphericCorrosionRate“,Corrosion,Vol. 755,No.9,Pages883-891,1999 4.IsoplethmapsfromtheUSNationalAtmosphericDeposi- tionProgramwebsite( http:/nadp.sws.uiuc.edu/isopleths/), NADPProgramOffice,IllinoisStateWaterSurvey,2204 Griffi

36、thDr.,Champaign,IL61820 5.Slater,JohnE.,CorrosioninStructures,MetalsHandbook NinthEdition,Vol.13,CorrosionASMInternational,page 1300. 6.Southwell,C.R.andBultman,J.D.,AtmosphericCorrosion TestingintheTropics,AtmosphericCorrosion,published byJ.Wiley&Sons,1982,Pages943-967 7.Callaghan,B.G.,AtmosphericC

37、orrosionTestinginSouth- ernAfrica:Resultsofatwentyyearnationalexposurepro- gramme,DivisionofMaterialsScienceandTechnology, CSIR 8.Schweitzer,PhillipA,AtmosphericDegradationandCor- rosionControl,publishedbyMarcelDekker,Inc.,New York,1999 89NickelInstitute国 际镍协 会 北京办事 处 地 址 ： 北京 东 直 门 南 大 街 14号 保 利 大 厦办 公 楼 677-678号 邮编 ： 100027 E-mail: agaoni-china.org 电 话 ： 86-10-65533060 传真 ： 86-10-65010261 网址 ： www.ni-china.org