在航空航天、能源电力、石油化工、海洋工程等领域，材料长期暴露于高温与腐蚀性介质共存的极端环境中，极易发生“高温腐蚀”——一种比常温腐蚀更剧烈、更具破坏性的材料退化现象。为评估材料在此类环境下的耐久性，必须进行高温腐蚀测试。
然而，这类试验往往涉及高温炉、腐蚀气体（如SO₂、H₂S、Cl₂）、高压系统和有毒化学品，操作不当可能引发火灾、爆炸、中毒等严重事故。因此，明确设备要求与安全规范，是保障测试数据准确性和人员安全的前提。
本文将系统梳理高温腐蚀测试的设备配置标准与全流程安全操作规范。
一、什么是高温腐蚀测试？
高温腐蚀测试是指在控制温度、气氛、压力等条件下，将材料试样置于模拟工况的腐蚀环境中（如含硫烟气、熔盐、高温水蒸气等），经过一定时间后，评估其质量损失、氧化层厚度、力学性能下降等指标，以预测材料在实际应用中的寿命。
常见测试类型：
静态空气/气氛炉腐蚀
燃烧模拟腐蚀（如燃煤、燃气环境）
熔盐腐蚀（用于光热发电、核能）
水蒸气腐蚀（锅炉、汽轮机）
循环氧化测试（模拟启停过程）
二、核心设备要求
为确保测试的准确性与可重复性，高温腐蚀试验需配备专业级设备，主要包含以下系统：
1.高温加热系统
| 设备 | 要求 |
| 管式炉或箱式炉 | - 最高温度 ≥ 1200 ℃（根据材料需求） - 温控精度 ±5 ℃以内 - 均温区长度 ≥ 100 mm |
| 温控系统 | - 采用K型或S型热电偶 - PID控制，支持程序升温（如 10 ℃/min） |
| 炉膛材质 | - 抗腐蚀陶瓷纤维或刚玉管 - 避免与测试气氛发生反应 |
2. 气氛控制系统
| 组件 | 要求 |
| 气体钢瓶 | - SO₂、H₂S、O₂、N₂、CO₂ 等，纯度 ≥ 99.9% - 配备防回火装置 |
| 减压阀 | - 耐腐蚀材质（如不锈钢、Monel合金） |
| 质量流量控制器（MFC） | - 多路独立控制，精度 ±1% F.S. - 支持混合气体配比（如 5% SO₂ + 95% Air） |
| 气体混合室 | - 充分混合后进入炉体，避免局部浓度过高 |
3. 试样支架与容器
材质：高纯氧化铝、石英、铂金舟或耐蚀合金（如Inconel）
设计：确保试样自由悬挂，不与其他材料接触，避免电偶腐蚀
数量：多试样并行测试时，应保证气流均匀分布
三、安全规范：从准备到结束的全流程管控
1. 试验前安全准备
风险评估：识别气体、高温、压力等风险源。
个人防护装备（PPE）：
耐高温手套（≥500 ℃）
防护面罩或护目镜
防毒面具（配相应滤毒盒）
阻燃实验服
设备检查：
确认炉体、管道无泄漏
检查气体连接是否紧固
确保通风橱或排风系统正常运行
2. 试验中操作规范
气体启用顺序：
先通惰性气体（如N₂）吹扫系统5–10分钟，排除空气
再引入腐蚀性气体
停止时反之：先停腐蚀气，再用惰性气吹扫
升温控制：
缓慢升温，避免热冲击导致炉管破裂
严禁在高温下开启炉门
实时监控：
观察压力表、流量计、温度曲线
发现异常（冒烟、异味、压力突变）立即停机
3. 试验后处理
冷却至安全温度（<100 ℃）后再打开炉门
继续通惰性气体吹扫系统，清除残留腐蚀气体
腐蚀产物处理：
含重金属或有毒物质的残渣按危险废物处置
使用专用容器密封，贴标签送交有资质单位处理
设备清洁：
彻底清洗石英管、坩埚等部件
检查密封圈、阀门是否腐蚀失效
4. 应急预案
气体泄漏：立即关闭气源，启动排风，撤离人员，使用检测仪定位
火灾：使用干粉或CO₂灭火器，严禁用水扑救金属火灾
人员中毒：迅速转移至通风处，必要时送医
紧急停机按钮：醒目位置设置，一键切断电源与气源