二氧化硫腐蝕試驗

二氧化硫因其對鋼鐵和其他金屬合金的侵蝕而聞名。儘管該化合物的純淨形式不會與金屬發生強烈反應，但暴露在大氣中時可能具有高度腐蝕性。當二氧化硫與水分（水）和氧氣反應時形成硫酸。這種酸性化合物具有很強的腐蝕性，會導致鋼結構加速惡化。濕氣層表面形成的硫酸根離子是加速金屬表面腐蝕的主要因素。

二氧化硫是一種無色氣體，屬於硫氧化物氣體家族。它在各種空氣中的固體顆粒表面發生反應，溶於水，並能在空氣中的水滴中被氧化。二氧化硫是含硫化石燃料燃燒的產物，在城市和工業大氣腐蝕中扮演重要角色。它吸附在金屬表面，在水中溶解度高，在水膜存在下容易形成硫酸（酸雨）。透過二氧化硫的氧化，在表面水分層中形成硫酸根離子，其形成被認為是二氧化硫加速腐蝕的主要作用。

二氧化硫可以用沉降速率或空氣濃度來表示。這兩種測量方法均應依照標準「ISO 9225 金屬和合金的腐蝕—大氣腐蝕性—影響大氣腐蝕性的環境參數的測量」進行。在標準「ISO 9223 金屬和合金的腐蝕—大氣腐蝕性—分類、測定和估算」中，二氧化硫類別的單位是硫酸鹽沉降速率，單位為mg m⁻² day⁻¹。該標準規定了影響金屬和合金大氣腐蝕的基本因素，包括溫濕度綜合體、二氧化硫污染和空氣鹽度。

二氧化硫的自然來源包括火山、海洋、生物降解和森林火災的排放。二氧化硫最重要的人為來源是化石燃料燃燒、冶煉、硫酸生產、木漿轉化為紙張、垃圾焚燒和元素硫生產。

燃煤是二氧化硫最大的人為來源，約佔全球年排放量的 50%，而石油燃燒則佔 25% 至 30%。在大氣中，二氧化硫與水蒸氣混合產生硫酸。這種酸性污染可以被風吹到數百英里之外並以酸雨的形式累積。

二氧化硫腐蝕是指金屬在高溫環境下與硫化合物反應而發生的腐蝕，這種腐蝕的結果是硫一般滲透到略低於原始厚度的位置，在表面形成一層硫層。在腐蝕文獻中，這個過程通常被稱為硫化物腐蝕。只要烴流中存在硫化合物且溫度超過約 230 度，就會發生二氧化硫腐蝕。

二氧化硫腐蝕測試是對電絕緣液體進行的實驗室測試，檢測樣品中是否有腐蝕性硫。腐蝕性硫可以是元素硫或熱不穩定硫化合物的形式。元素硫對變壓器立即有害，而熱不穩定的硫化合物則具有潛在危害。這些形式的硫會導致銅和銀等金屬腐蝕。

硫磺的腐蝕性問題備受業界關注。當變壓器在足夠高的溫度下運作時，油中不穩定的硫化合物會變成腐蝕性硫化合物。腐蝕性硫化合物會侵蝕銅導體，導致形成硫化銅，其中一些會溶解在油中。硫化銅對紙絕緣體具有親和力，並在紙上和紙內形成層。硫化銅會形成導電路徑，最終導致故障並降低紙張的絕緣性能。

在二氧化硫腐蝕試驗中，一般採用美國試驗與材料協會（ASTM）所製定的「ASTM D1275-15電絕緣液中腐蝕性硫的標準試驗方法」標準。本標準描述了檢測電絕緣液中腐蝕性硫化合物（無機和有機）的測試方法。新的和使用中的絕緣液可能含有元素硫或硫化合物，或兩者兼而有之，在某些使用條件下會導致腐蝕。此測試方法旨在透過在規定條件下使銅或銀與絕緣液體接觸來檢測是否存在或形成遊離硫和腐蝕性硫化合物。

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