铸铁管耐腐蚀性测试

铸铁管耐腐蚀性测试是评估其在腐蚀性环境中抵抗化学或电化学降解能力的关键检测项目。通过模拟实际工况或加速腐蚀条件，分析材料表面形貌、质量损失率、腐蚀产物成分等指标，可预测管材在输水、化工介质或土壤环境中的服役寿命。该测试对保障管道系统安全性、降低泄漏风险、优化防腐涂层选择具有重要意义，广泛应用于市政工程、工业管道及地下管网的质量控制。

铸铁管耐腐蚀性测试目的

1、确定铸铁管在特定介质（如含氯水、酸性土壤等）中的腐蚀速率，为工程设计提供寿命预测数据。

2、评估不同铸造工艺（球墨铸铁/灰铸铁）的耐蚀性能差异，指导材料选型决策。

3、验证防腐处理（如环氧涂层、锌铝涂层）的有效性，优化表面防护方案。

4、满足ISO 7186、EN 545等管道标准对腐蚀性能的强制认证要求。

5、研究局部腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀）的发生机制，预防突发性管道失效。

铸铁管耐腐蚀性测试方法

1、盐雾试验（NSS/CASS）：模拟海洋大气环境，通过连续喷雾氯化钠溶液加速腐蚀。

2、浸泡试验：将试样浸入模拟介质（如pH=5的硫酸溶液）中，定期测量失重率。

3、电化学测试：采用极化曲线法和电化学阻抗谱（EIS）分析腐蚀电流密度等参数。

4、土壤箱模拟：构建不同含水率/含盐量的土壤环境，评估埋地管道的腐蚀行为。

5、微生物腐蚀测试：引入硫酸盐还原菌（SRB）等微生物，研究生物腐蚀协同作用。

铸铁管耐腐蚀性测试分类

1、按腐蚀类型：化学腐蚀测试（酸碱介质）、电化学腐蚀测试（原电池效应）

2、按测试环境：实验室加速腐蚀、户外大气暴露、原位埋地监测

3、按检测对象：基材本体腐蚀测试、焊接接头腐蚀评估、涂层体系耐蚀性验证

4、按时间维度：短期加速试验（≤720h）、长期服役模拟（＞2000h）

5、按评价尺度：宏观腐蚀速率测定、微观组织腐蚀形貌分析

铸铁管耐腐蚀性测试技术

1、表面分析技术：SEM/EDS检测腐蚀产物元素分布，XRD确定腐蚀产物相组成

2、三维轮廓术：激光共聚焦显微镜测量点蚀深度和表面粗糙度变化

3、氢渗透检测：评估酸雨环境中氢致开裂（HIC）敏感性

4、原位监测技术：安装腐蚀电偶探针实现管道腐蚀速率的实时监控

5、大数据建模：基于机器学习算法建立腐蚀速率-环境参数预测模型

铸铁管耐腐蚀性测试步骤

1、试样制备：按ASTM G1标准加工50×25mm试样，保留原始铸造表面

2、表面清洁：依次用丙酮、乙醇超声清洗去除油脂，干燥后称重（精度0.1mg）

3、环境构建：配置符合ASTM D1141的人工海水或GB/T 19292.4模拟酸雨溶液

4、实验加载：安装电化学工作站三电极体系，设置扫描速率0.166mV/s

5、周期观察：每24h记录试样表面形貌，每72h更换腐蚀介质保持浓度恒定

6、终止处理：取出试样按ISO 8407标准清除腐蚀产物，计算质量损失率

铸铁管耐腐蚀性测试所需设备

1、盐雾试验箱：满足ISO 9227标准，配备pH值自动调节系统

2、电化学工作站：Gamry Reference 600+型，支持EIS和极化测试

3、精密天平：梅特勒ME204E型，分辨率0.1mg

4、金相制备系统：包含切割机、镶嵌机、抛光机（至0.05μm金刚石悬浮液）

5、环境模拟箱：可编程温湿度控制（-40℃~150℃），含土壤环境模拟模块

6、表面分析仪：配备牛津X-Max 50 EDS探头的蔡司EVO 18型SEM

铸铁管耐腐蚀性测试参考标准

1、ISO 8044:2020 金属与合金的腐蚀基本术语与定义

2、ASTM G1-03(2017) 腐蚀试样的制备、清洁与评价标准

3、ISO 9223:2022 大气腐蚀性分类标准

4、EN 545:2020 输水用球墨铸铁管及管件的标准要求

5、ASTM G46-94(2018) 点蚀评估指南

6、ISO 8407:2021 腐蚀产物清除方法

7、GB/T 19292.4-2018 金属和合金的腐蚀大气腐蚀第4部分：用于评估腐蚀性的标准试样的制备和表征

8、ASTM G59-97(2020) 电化学极化电阻测量标准

9、ISO 15589-1:2023 石油天然气工业管道阴极保护

10、ASTM D1141-98(2021) 人造海水制备标准

11、NACE TM0169-2022 浸泡腐蚀试验标准方法

12、ISO 17463-2020 管道腐蚀评估的现场检测指南

铸铁管耐腐蚀性测试注意事项

1、试样边缘需用环氧树脂封边，避免边缘效应导致腐蚀速率虚高

2、多组平行试验时需确保溶液体积与试样表面积比＞20mL/cm²

3、电化学测试前需稳定开路电位至波动＜2mV/min

4、含涂层试样应进行划痕处理（划痕深度至基体）评估涂层耐蚀性

5、微生物腐蚀试验需在生物安全柜中操作，防止菌种污染

6、土壤模拟试验需控制氧化还原电位在-200mV~+100mV范围

铸铁管耐腐蚀性测试合规判定

1、依据EN 545标准，球墨铸铁管在pH=6.5~8.5水中年腐蚀深度应＜0.1mm

2、盐雾试验2000h后，锌铝涂层试样红锈面积占比需＜5%

3、极化曲线测试中，自腐蚀电流密度＞1μA/cm²判定为耐蚀性不合格

4、失重法计算年腐蚀率＞0.5mm/a时需出具风险预警报告

5、点蚀最大深度超过壁厚20%的管段禁止用于承压管道

铸铁管耐腐蚀性测试应用场景

1、市政供水管网新装铸铁管的入厂质量验收

2、沿海地区地下管廊建设前的土壤腐蚀性评估

3、化工园区含腐蚀介质废水管道的定期安全检测

4、老旧管网改造工程中的剩余寿命评估

5、新型防腐涂层研发阶段的性能对比测试

6、跨境输水工程不同国标体系下的合规性验证