鏽蝕損耗計算器
依現場量測結果,估算平均腐蝕速率、剩餘厚度與減至半厚度的時間。
腐蝕進展估算
此初步篩查計算假設實測厚度損失會以固定的平均速率持續。
關於鏽蝕與腐蝕估算
鐵鏽是鐵或鋼與氧氣及水分反應後的可見產物。隨著腐蝕進展,完好的金屬會轉化為體積較大、結構強度卻較低的氧化物。量測已知暴露期間內產生的深度或厚度損失,可得到簡單的平均腐蝕速率。本計算器將目前鏽蝕深度除以暴露時間,並以此線性速率推估未來損耗。
剩餘厚度是以原始材料厚度減去實測鏽蝕深度。使用時間推估則表示:若相同速率持續,還要多久才會只剩原始厚度的一半。半厚度只是方便比較的參考點,並非通用的失效界限。安全最小厚度取決於載重、幾何形狀、壓力、疲勞、缺陷、設計規範與失效後果。
實際腐蝕很少完全維持線性。保護性氧化層可能減緩侵蝕,但塗層破損、積水、鹽、酸、熱、異種金屬接觸或氧含量變化都可能加速腐蝕。即使平均損耗不大,孔蝕仍可能深入;鏽垢也可能讓直接深度量測造成誤判。因此應在清潔後的表面,以適當的超音波、機械或實驗室方法量測,並在相同位置重複測量。
本結果適用於初步篩查、維護規劃與不同檢查期間的比較。它有助於判斷實測損耗大致偏慢或偏快,並呈現持續暴露的影響。它不是結構評估,也不能取代適用的腐蝕標準。關鍵設備應由合格工程師或腐蝕專業人員檢查,尤其是壓力容器、橋梁、起重設備、車輛、管線及有人使用的建築結構。若腐蝕速率隨時間改變,應分別計算各期間的速率,採用最切合情況的保守值,而非假設全壽命平均值將持續不變。
請保存檢查紀錄,註明確切量測位置、儀器、表面處理與日期。一致的紀錄可讓趨勢計算更有意義,也有助於區分真正的材料損失與量測差異。
鏽蝕損耗範例
| 量測資料 | 平均結果 | 說明 |
|---|---|---|
| 初始10 mm,損失2 mm,4年 | 0.5 mm/year;剩餘8 mm | 再過6年減至半厚度 |
| 初始12 mm,損失1.5 mm,5年 | 0.3 mm/year;剩餘10.5 mm | 再過15年減至半厚度 |
| 初始8 mm,損失0.8 mm,10年 | 0.08 mm/year;剩餘7.2 mm | 再過40年減至半厚度 |
如何估算鏽蝕損耗
- 找出原始規定厚度或可靠量測的材料厚度。
- 適當移除鬆散鏽垢後,量測目前金屬損失。
- 輸入此實測損失所對應的暴露時間。
- 選取「計算鏽蝕損耗」,將篩查結果與檢查要求比較。
常見問題
腐蝕損耗通常呈線性嗎?
不一定,因為環境、塗層狀態及氧化層會隨時間改變。線性推估只是簡單的篩查假設,應與重複量測結果核對。
鏽蝕深度等於鏽垢厚度嗎?
不等於。膨脹的鏽垢可能遠厚於被消耗的完好金屬。應盡量使用實際金屬厚度損失,而非鬆散氧化層厚度。
剩餘厚度多少才安全?
沒有適用於所有構件的單一安全百分比。所需厚度取決於設計載重、材料、幾何形狀、缺陷、規範與安全係數。
應如何量測腐蝕金屬?
當可接近性與材料條件允許時,通常使用超音波測厚。關鍵量測應由合格檢驗人員使用校正設備執行或複核。
本計算器會考慮孔蝕嗎?
它將輸入深度視為代表值,不模擬蝕孔形狀或分布。即使平均壁厚看似可接受,局部孔蝕仍可能主導失效。