112年臺灣地區金屬材料腐蝕環境調查與碳鋼金屬關聯性研究[113藍]
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活動訊息
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內容簡介
臺灣地處亞熱帶，屬高溫、高濕、高鹽的海島型氣候，金屬構件甚易腐蝕。為此，有必要建置本土之腐蝕環境資料及腐蝕因子資料庫，以利做為結構物防蝕設計與維護管理應用依據。本計畫主要工作項目包括：1.臺灣大氣腐蝕因子調查與金屬材料現地暴露試驗；2.港區水下腐蝕暴露試驗與海水水質調查；3.精進及擴充腐蝕資料庫；4.碳鋼金屬與腐蝕因子關聯性分析。 研究結果顯示，氯鹽沉積速率在秋、冬2季北部至西部沿海地區的試驗點較高，垂直海岸試驗線的平均氯鹽沉積速率以台塑六輕試驗線較高；二氧化硫沉積速率除靠近硫磺區的陽明山國家公園外，較高的二氧化硫沉積速率大多發生在西部的火力電廠及工業區，且以秋、冬2季較高，特定試驗點以彰濱工業區、觀音工業區及官田工業區數值較高。金屬腐蝕速率各垂直海岸試驗線之比較，碳鋼金屬以西部至北部的基隆、桃園、臺中港、台塑六輕等4條試驗線試驗線的腐蝕速率較高，且以秋、冬2季較高；鋅金屬在基隆、桃園、臺中港、台塑六輕及花蓮港等5條試驗線的腐蝕速率均是秋、冬2季高且季節性差異大；銅金屬的腐蝕速率以臺塑六輕、臺中港2條試驗線較為嚴重；鋁金屬以西部的桃園、臺中港、台塑六輕等3條試驗線的腐蝕速率較高，且以秋、冬2季較高。碳鋼金屬與腐蝕因子關聯性分析，運用迴歸分析法建立腐蝕因子與碳鋼腐蝕速率間的迴歸模式，結果顯示，碳鋼腐蝕速率主要受到濕潤時間百分比、氯鹽沉積速率、二氧化硫沉積速率、風速、風向等5項腐蝕因子的影響，兩者間是對數線性關係。 研究成果效益及應用:提供工務單位瞭解構造物所處之腐蝕環境趨勢，以及臺灣港務公司、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。
目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VII
表目錄 XIII
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 1-3
1.3.1大氣腐蝕研究概況 1-3
1.3.2水下腐蝕研究概況 1-7
1.4 計畫工作項目 1-13
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 影響大氣腐蝕的因子 2-8
2.4 鋼材在海水之腐蝕 2-10
2.5 影響鋼板樁腐蝕之因子 2-11
2.5.1曝露區域 2-11
2.5.2海水的性質 2-13
2.6 大氣腐蝕環境因子之參數建立 2-21
2.7 迴歸分析於大氣腐蝕應用 2-22
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 3-6
3.1.3二氧化硫沉積速率調查 3-7
3.1.4二氧化硫沉積速率計算 3-11
3.1.5現地暴露試驗 3-13
3.1.6試片腐蝕速率計算 3-15
3.1.7試片腐蝕生成物清除與測試 3-15
3.2 腐蝕因子環境分類 3-18
3.3 海洋曝放環境 3-22
3.3.1研究方法與規劃 3-22
3.3.2各港區海水下金屬曝露試驗 3-23
3.3.3試片腐蝕速率分析方法 3-30
3.3.3.1試片定期採樣之處理分析方法 3-30
3.3.3.2試片腐蝕分析步驟 3-30
3.3.3.3腐蝕速率計算 3-31
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
4.2 二氧化硫沉積速率調查結果 4-6
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 4-26
4.3.2特定試驗點各金屬腐蝕速率之比較 4-27
第五章 金屬材料水下腐蝕速率分析 5-1
5.1 各港區腐蝕速率分析 5-1
5.1.1基隆港腐蝕速率分析...................................................... 5-1
5.1.2臺北港腐蝕速率分析...................................................... 5-2
5.1.3蘇澳港腐蝕速率分析...................................................... 5-3
5.1.4花蓮港腐蝕速率分析...................................................... 5-4
5.1.5臺中港腐蝕速率分析 5-5
5.1.6布袋港腐蝕速率分析 5-6
5.1.7安平港腐蝕速率分析 5-7
5.1.8高雄港區腐蝕速率分析.................................................. 5-8
5.1.9金門港區腐蝕速率分析................................................ 5-11
5.1.10馬祖福澳港腐蝕速率分析.......................................... 5-13
5.1.11澎湖龍門港腐蝕速率分析.......................................... 5-14
5.2 各港區暴放5年後不同位置金屬腐蝕速率分析 5-15
5.2.1各港區暴放5年後飛沫帶金屬腐蝕速率分析............ 5-15
5.2.2各港區暴放5年後潮汐帶金屬腐蝕速率分析............ 5-15
5.2.3各港區暴放5年後水中帶金屬腐蝕速率分析............ 5-16
5.3 各港區暴放5年後不同金屬水下腐蝕速率分析 5-17
5.4 水下金屬試片之外觀變化 5-21
5.5 海水水質分析 5-39
第六章 碳鋼金屬腐蝕關聯性統計分析 6-1
6.1 關聯性統計分析方法 6-1
6.2 迴歸分析 6-4
第七章 結論 7-1
7.1 結論 7-1
7.2 建議 7-3
7.3 研究成果之效益 7-3
7.4 提供政府單位應用情形 7-4
參考文獻 參-1
附錄一 腐蝕速率試驗分析結果....................................................附錄1-1
附錄二 海水水質量測分析結果 附錄2-1
附錄三 專家學者座談會會議紀錄 附錄3-1
附錄四 第1次工作會議紀要 附錄4-1
附錄五 第2次工作會議紀要 附錄5-1
附錄六 第3次工作會議紀要 附錄6-1
附錄七 腐蝕產物清除檢量線、腐蝕速率等位線分布圖及腐蝕環境分類圖 附錄7-1
附錄八 期末審查意見及辦理情形說明表 附錄8-1
附錄九 期末報告簡報資料 附錄9-1
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 VII
表目錄 XIII
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 1-3
1.3.1大氣腐蝕研究概況 1-3
1.3.2水下腐蝕研究概況 1-7
1.4 計畫工作項目 1-13
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 影響大氣腐蝕的因子 2-8
2.4 鋼材在海水之腐蝕 2-10
2.5 影響鋼板樁腐蝕之因子 2-11
2.5.1曝露區域 2-11
2.5.2海水的性質 2-13
2.6 大氣腐蝕環境因子之參數建立 2-21
2.7 迴歸分析於大氣腐蝕應用 2-22
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 3-6
3.1.3二氧化硫沉積速率調查 3-7
3.1.4二氧化硫沉積速率計算 3-11
3.1.5現地暴露試驗 3-13
3.1.6試片腐蝕速率計算 3-15
3.1.7試片腐蝕生成物清除與測試 3-15
3.2 腐蝕因子環境分類 3-18
3.3 海洋曝放環境 3-22
3.3.1研究方法與規劃 3-22
3.3.2各港區海水下金屬曝露試驗 3-23
3.3.3試片腐蝕速率分析方法 3-30
3.3.3.1試片定期採樣之處理分析方法 3-30
3.3.3.2試片腐蝕分析步驟 3-30
3.3.3.3腐蝕速率計算 3-31
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
4.2 二氧化硫沉積速率調查結果 4-6
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 4-26
4.3.2特定試驗點各金屬腐蝕速率之比較 4-27
第五章 金屬材料水下腐蝕速率分析 5-1
5.1 各港區腐蝕速率分析 5-1
5.1.1基隆港腐蝕速率分析...................................................... 5-1
5.1.2臺北港腐蝕速率分析...................................................... 5-2
5.1.3蘇澳港腐蝕速率分析...................................................... 5-3
5.1.4花蓮港腐蝕速率分析...................................................... 5-4
5.1.5臺中港腐蝕速率分析 5-5
5.1.6布袋港腐蝕速率分析 5-6
5.1.7安平港腐蝕速率分析 5-7
5.1.8高雄港區腐蝕速率分析.................................................. 5-8
5.1.9金門港區腐蝕速率分析................................................ 5-11
5.1.10馬祖福澳港腐蝕速率分析.......................................... 5-13
5.1.11澎湖龍門港腐蝕速率分析.......................................... 5-14
5.2 各港區暴放5年後不同位置金屬腐蝕速率分析 5-15
5.2.1各港區暴放5年後飛沫帶金屬腐蝕速率分析............ 5-15
5.2.2各港區暴放5年後潮汐帶金屬腐蝕速率分析............ 5-15
5.2.3各港區暴放5年後水中帶金屬腐蝕速率分析............ 5-16
5.3 各港區暴放5年後不同金屬水下腐蝕速率分析 5-17
5.4 水下金屬試片之外觀變化 5-21
5.5 海水水質分析 5-39
第六章 碳鋼金屬腐蝕關聯性統計分析 6-1
6.1 關聯性統計分析方法 6-1
6.2 迴歸分析 6-4
第七章 結論 7-1
7.1 結論 7-1
7.2 建議 7-3
7.3 研究成果之效益 7-3
7.4 提供政府單位應用情形 7-4
參考文獻 參-1
附錄一 腐蝕速率試驗分析結果....................................................附錄1-1
附錄二 海水水質量測分析結果 附錄2-1
附錄三 專家學者座談會會議紀錄 附錄3-1
附錄四 第1次工作會議紀要 附錄4-1
附錄五 第2次工作會議紀要 附錄5-1
附錄六 第3次工作會議紀要 附錄6-1
附錄七 腐蝕產物清除檢量線、腐蝕速率等位線分布圖及腐蝕環境分類圖 附錄7-1
附錄八 期末審查意見及辦理情形說明表 附錄8-1
附錄九 期末報告簡報資料 附錄9-1
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