二氧化硫腐蚀试验

二氧化硫因其对钢铁和其他金属合金的侵蚀而闻名。尽管该化合物的纯净形式不会与金属发生强烈反应，但暴露在大气中时可能具有高度腐蚀性。当二氧化硫与水分（水）和氧气反应时会形成硫酸。这种酸性化合物具有很强的腐蚀性，会导致钢结构加速恶化。湿气层表面形成的硫酸根离子是加速金属表面腐蚀的主要因素。

二氧化硫是一种无色气体，属于硫氧化物气体族。它在各种空气中的固体颗粒表面发生反应，溶于水，并能在空气中的水滴中被氧化。二氧化硫是含硫化石燃料燃烧的产物，在城市和工业大气腐蚀中起着重要作用。它吸附在金属表面，在水中溶解度高，在水膜存在下容易形成硫酸（酸雨）。通过二氧化硫的氧化，在表面水分层中形成硫酸根离子，其形成被认为是二氧化硫加速腐蚀的主要作用。

二氧化硫可以用沉降速率或空气浓度来表示。这两种测量均应按照标准“ISO 9225 金属和合金的腐蚀——大气腐蚀性——影响大气腐蚀性的环境参数的测量”进行。在标准“ISO 9223 金属和合金的腐蚀——大气腐蚀性——分类、测定和估算”中，二氧化硫类别的单位是硫酸盐沉降速率，单位为mg m⁻² day⁻¹。该标准规定了影响金属和合金大气腐蚀的基本因素，包括温湿度综合体、二氧化硫污染和空气盐度。

二氧化硫的自然来源包括火山、海洋、生物降解和森林火灾的排放。二氧化硫最重要的人为来源是化石燃料燃烧、冶炼、硫酸生产、木浆转化为纸张、垃圾焚烧和元素硫生产。

煤炭燃烧是二氧化硫最大的人为来源，约占全球年排放量的 50%，而石油燃烧则占 25% 至 30%。在大气中，二氧化硫与水蒸气混合产生硫酸。这种酸性污染可以被风吹到数百英里之外并以酸雨的形式积累。

二氧化硫腐蚀是指金属在高温环境下与硫化合物发生反应而发生的腐蚀。这种腐蚀的结果是，硫通常渗透到略低于原始厚度的位置，并在表面形成硫层。在腐蚀文献中，这个过程通常被称为硫化物腐蚀。二氧化硫腐蚀可能发生在烃流中存在硫化合物且温度超过约 230 度的任何地方。

二氧化硫腐蚀测试是对电绝缘液体进行的实验室测试，检测样品中是否存在腐蚀性硫。腐蚀性硫可以是元素硫或热不稳定硫化合物的形式。元素硫对变压器立即有害，而热不稳定的硫化合物则具有潜在危害。这些形式的硫会导致铜和银等金属腐蚀。

硫磺的腐蚀性问题备受业界关注。当变压器在足够高的温度下运行时，油中不稳定的硫化合物会变成腐蚀性硫化合物。腐蚀性硫化合物会侵蚀铜导体，导致形成硫化铜，其中一些会溶解在油中。硫化铜对纸绝缘体具有亲和力，并在纸上和纸内形成层。硫化铜会形成导电路径，最终导致故障并降低纸张的绝缘性能。

在二氧化硫腐蚀试验中，一般采用美国试验与材料协会（ASTM）制定的“ASTM D1275-15电绝缘液中腐蚀性硫的标准试验方法”标准。本标准描述了检测电绝缘液中腐蚀性硫化合物（无机和有机）的测试方法。新的和使用中的绝缘液可能含有元素硫或硫化合物，或两者兼而有之，在某些使用条件下会导致腐蚀。该测试方法旨在通过在规定条件下使铜或银与绝缘液体接触来检测是否存在或形成游离硫和腐蚀性硫化合物。

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