智能地、按需控制地释放对外壳中金属的腐蚀防护和/或阻止

摘要

用于包含一种或多种金属的包装的智能外壳防护系统包括各种传感器，例如相对湿度、金属温度、包装内温度、挥发性腐蚀抑制剂传感器以及相对湿度传感器。计算机在接收到来自一个或多个所述传感器的信号，表明感测项目高于或低于预定值时，它将向一个或多个分配器例如除湿化合物分配器、挥发性腐蚀抑制化合物分配器、可溶性腐蚀抑制化合物分配器或化学流体吸收剂或清除剂分配器发送信号，以分配一种或多种分配化合物来减轻或消除实际存在或潜在的腐蚀抑制情况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于包含金属的包装的智能外壳保护系统。金属通常是物品，例如设备、机器、部件、电子装置等。包装和/或金属通常在本质上是临时的或固定的物品，例如操作设备。防护通过其中具有各种传感器和分配器的外壳来获得，例如挥发性腐蚀抑制剂(VCI)传感器、相对湿度(RH)传感器、金属温度(Tm)传感器以及环境温度(Te)传感器、腐蚀性流体传感器等。当检测到物品的异常量，诸如过高的相对湿度，例如可能导致金属腐蚀的湿气的时候，发送信号至微处理器，微处理器通过激活各种一种或多种不同的分配器来响应，所述分配器含有化合物，例如除湿(DH)化合物，诸如干燥剂、VCI化合物、可溶性腐蚀抑制剂(SCI)化合物、腐蚀性液体吸收剂和清除剂(CFAS)等，这些化合物被分配到外壳环境中以充分保护金属物品。也就是说，彼此独立地或组合地分配各种分配化合物。此外，可以以有效的可变流量释放速率和可变量递送各种分配化合物，以始终提供有效的腐蚀防护。智能外壳保护系统还可以在包装或外壳的运输寿命期间轻松适应不断变化的环境和气候条件，并且在足够长的时间内按需要递送这样的化合物以保护金属。

背景技术

目前的腐蚀防护系统使用由具有极度低至零的水蒸气透过率(WVTR)的聚合物膜制成的包装材料、浸渍有挥发性腐蚀抑制剂(VCI)的聚合物膜、用VCI涂覆或浸渍的纸包装、VCI胶囊和发射器以及含有除湿剂如干燥剂的金属、塑料、木制和纸板箱。

典型地，通过VCI浸渍过的、具有从非常高(呼吸膜)到零WVTR(阻挡膜)的各种WVTR的包装聚合物膜以及诸如胶囊和发射体的吸收介质来提供腐蚀防护。根据包装要求，一些包装系统经受氮气覆盖以防止氧化，也可以经受真空以消除氧气和的可用性。由于需要人力和其它技术步骤，这些包装系统在材料和工艺方面较为昂贵。

通常，现有的包装和其它外壳系统的效率不高，原因如下：

虽然环境和气候条件以及空气中引起腐蚀的化学品/分子的浓度一直有变化，但它们只提供固定量的固定类型的VCI。

大多数物品都有不同金属制成的部件，例如低碳合金、不锈钢、铜、铝、镁和基于这些金属的不同合金、电镀金属(锌、镍、铬等)部件等，这些部件需要不同类型的VCI以实现腐蚀防护。

金属设备可以包含能够吸收水分的织物/布/木材。当温度由于蒸发和冷凝而升高和降低时，也会产生腐蚀问题。

由于水蒸气在厚金属上冷凝的速率和水平的依赖关系为温度变化率的函数，因此具有不同厚度的金属部件会发生腐蚀。

当冷凝蒸汽的厚度增加时，腐蚀速率可由于腐蚀抑制剂的水平不足而增加。

在生活中，众所周知的事实之一是，无论在陆地和/或海上，环境和天气条件将在任何给定旅程中不断变化。更重要的是，在旅途中全部的白天和黑夜里，天气情况在不同地理位置和不同时间总是会有所不同。金属材料的全球分布需要持续的保护来针对变化和不可预测的环境、变化的温度(T)和相对湿度(RH)以及在外壳环境中不同的引起腐蚀的气体分子/化学物质。各种物品如部件和设备在这些变化的腐蚀条件下经受长时间的腐蚀性环境。目前的技术和产品并不总是对腐蚀防护有效，因为它们通常对腐蚀防护和/或阻止系统的使用寿命有限，该系统通常仅通过VCI纸、VCI膜和/或其它使用固定量的任何一种类型的VCI的装置提供VCI。此外，使用固定类型和固定量的VCI为从原点到最终目的地的整个行程准备物品的包装。所使用的VCI制剂被认为是通用型，不考虑金属、环境和气候条件的变化。在诸如机器、设备等上使用的固定金属物品也遇到类似的问题，因为天气条件可以从干燥到大雨、湿度过大、夜晚和白天条件等变化。这样的外壳通常不会相对于环境被密封，从而促进了腐蚀。

发明内容

本发明的外壳系统利用智能和按需的防护技术和产品，通过一种或多种类型的RH化合物、一种或多种类型的VCI化合物、一种或多种不同类型的SCI化合物、各种腐蚀性流体吸收剂或清除剂或其任意组合来对动态变化着的环境和气候条件提供腐蚀防护。吸收剂和清除剂化合物可有效地处理例如Cl、H₂S、SO₂、各种酸和各种碱等的腐蚀性气体。本发明的按需的外壳腐蚀防护系统通过程序化的过程控制器(例如微处理器)对不利的腐蚀条件立即响应，所述程序化的过程控制器通过上述一个或多个所述传感器检测不利的腐蚀条件。

本发明的智能的、按需的外壳系统可以用于诸如包装、扩散装置等的瞬态(transient)防护系统，以及诸如在各种设备、机器等的操作中的金属物品的固定系统。

所述智能的、按需的耐腐蚀的外壳系统具有以下有利的方面：

在完成外壳以避免腐蚀开始之后，立即如所要求的根据储存地点和季节以及环境条件(如H₂S、SO₂、Cl等)提供快速作用的VCI等的自启动释放。

提供缓慢作用/长期释放的不同类型的抑制剂，所述抑制剂特别针对诸如金属部件和设备的物品的类型和共同作用根据持续时间、位置和季节而设计。

提供用于长期海外运输或短途旅行的系统。

在固定的和/或临时的、具有变化的相对湿度以及引起腐蚀的气体分子/化学品和温度条件的各种地理位置，提供无需外部输入和外部监测的长期(年)或短期(月)存储。

根据在空气中的、吸收于待保护物品表面的以及浓缩于待保护的物品上的腐蚀性蒸气的水平和组成，提供所需浓度的挥发性腐蚀抑制剂、可溶性腐蚀抑制剂、除湿化合物和抗腐蚀流体。

提供智能独立系统来递送预先设计的类型和浓度的VCI、SCI、DH和CFAS，以匹配在旅程中所经受的环境和气候条件，即空气中的温度和/或盐份水平和/或相对湿度，以及空气中的二氧化硫、硫化氢或氯化物水平和其它卤素。

所述智能的、按需的包装系统根据RH水平、温度和包装内的空气中及材料表面上的腐蚀性化合物来递送有效类型和有效量的上述抑制剂。

本发明的腐蚀防护系统包括其中具有一个或多个传感器的外壳，可操作地连接至所述一个或多个传感器的微处理器，一个或多个通常分配抗腐蚀化合物的分配器，以及一个或多个可操作地连接至所述微处理器的分配器。一个或多个传感器位于本公开内，而微处理器可选地可以位于本公开内(优选)或其外部。一个或多个分配器也可以位于本公开内(优选)或可选地在其外部。这些组件形成了本发明的腐蚀防护外壳系统，所述腐蚀防护外壳系统是独立的、自启动的、自控的、智能的以及按需的系统。也就是说，不需要其它外部部件或部件组或物品，并且不需要例如电能的外部能源。由于系统是独立的，所以其中具有例如电池等的电源。换言之，本发明的腐蚀防护外壳系统不需要任何外部能源。本发明的明显的优点在于，它可以对在外壳内如包含于包装中的金属提供长时间例如数月或数年的腐蚀防护，因为微处理器被格式化以通过一个或多个分配器释放一种或多种化合物来保持抗腐蚀气氛。如果腐蚀防护系统包括位于外壳外部的微处理器和/或一个或多个分配器，则所述微处理器和/或一个或多个分配器与外壳一样可以位于箱体内，便于海运、递送和运输等。

一种用于维持按需的长期无腐蚀环境的腐蚀防护外壳系统，包括能够容纳金属物品的外壳，所述外壳具有至少一个传感器，所述传感器包括至少一个用于感测所述外壳内的相对湿度的相对湿度传感器，至少一个用于感测所述外壳内的温度的温度传感器，至少一个用于感测所述外壳内的VCI蒸气量的VCI传感器，或至少一个用于感测所述外壳内的腐蚀性流体的量的CF传感器，或其任意组合；所述外壳具有至少一个缓蚀分配器，所述分配器包括至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的除湿剂分配器，并且在其中具有至少一种除湿化合物，至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的VCI分配器，并且在其中具有至少一种VCI，或至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的SCI分配器，并且在其中具有至少一种SCI，或至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的CFAS分配器，并且在其中具有至少一种CFAS，或其任意组合；微处理器，所述微处理器独立地、可操作地连接至所述至少一个相对湿度传感器、所述至少一个温度传感器、所述至少一个VCI传感器、或所述至少一个CF传感器、或其任意组合；所述微处理器独立地、可操作地连接至所述至少一个除湿化合物分配器、或所述至少一个VCI分配器、或所述至少一个SCI分配器、或所述至少一个CFAS分配器、或其任意组合；并且所述微处理器独立地在接收到来自任意所述传感器的表明所检测项目的量为异常的信号时，能够激发所述一个或多个缓蚀分配器并将所述至少一种缓蚀分配化合物释放到所述外壳内。

一种用于维持按需的长期无腐蚀环境的防腐蚀防护外壳系统，包括能够容纳金属物品的外壳；所述外壳具有至少一个用于感测所述外壳内的相对湿度的相对湿度传感器；至少一个在其中具有至少一种除湿化合物的缓蚀除湿分配器，所述除湿分配器位于所述外壳内部或所述外壳外部；微处理器，所述微处理器可操作地连接至所述至少一个相对湿度传感器，并且可操作地连接至所述至少一个除湿分配器；并且所述微处理器在接收到来自所述相对湿度传感器的表明所述外壳内的相对湿度高于特定值的信号时，能够激发所述除湿分配器并将至少一种所述除湿化合物释放到所述外壳内。

一种用于维持按需的长期无腐蚀环境的腐蚀外壳防护系统，包括能够容纳金属物品的外壳；所述外壳具有至少一个用于感测所述外壳中内的腐蚀性气体的量的CF传感器；至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的CFAS分配器，并且在其中具有至少一种CFAS；并且所述微处理器可操作地连接至所述至少一个CF传感器，并且所述微处理器可操作地连接至所述至少一个CFAS分配器，所述微处理器在接收到来自所述CF传感器的表明所述外壳内的所述腐蚀性流体的量高于特定值的信号时，能够激发所述CFAS分配器并将至少一种CFAS化合物释放到所述外壳内。

一种用于维持按需的长期无腐蚀环境的腐蚀防护外壳系统，包括能够容纳金属物品的外壳；所述外壳具有至少一个用于感测所述外壳内温度的温度传感器；或所述外壳具有至少一个用于感测所述外壳内的VCI蒸汽量的VCI传感器；或上述两者；至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的缓蚀VCI分配器，并且在其中具有至少一种VCI；以及微处理器，所述微处理器可操作地连接至所述至少一个温度传感器；或所述微处理器可操作地连接至所述至少一个VCI传感器，或上述两者；所述微处理器可操作地连接至所述至少一个VCI分配器；所述微处理器在接收到来自所述温度传感器的表明所述外壳内的温度高于特定值的信号时，能够激发所述VCI分配器并将所述至少一种VCI释放到所述外壳内，或者所述微处理器在接收到来自所述温度传感器的表明所述外壳中的温度低于特定值的信号时，能够激发所述VCI分配器并且将所述至少一种VCI释放到所述外壳内，或者上述两者。

一种用于维持按需的长期无腐蚀环境的腐蚀防护外壳系统，包括能够容纳金属物品的所述外壳；外壳具有至少一个用于感测所述外壳内温度的温度传感器；至少一个在其中具有至少一种除湿化合物的缓蚀除湿分配器，所述除湿分配器位于所述外壳内部或所述外壳外部；以及至少一个位于所述外壳内部或所述外壳外部的腐蚀抑制VCI分配器，并且在其中具有至少一种VCI；微处理器，所述微处理器可操作地连接至所述至少一个温度传感器；所述微处理器可操作地连接至所述至少一个除湿分配器传感器，并且可操作地连接至所述至少一个VCI分配器；所述微处理器在接收到来自所述温度传感器的表明所述外壳内的温度高于特定值的信号时，能够激发所述除湿分配器并将至少一种除湿化合物释放到所述外壳内；或者所述微处理器在接收到来自所述温度传感器的表明所述外壳内的温度高于特定值的信号时，能够激发所述VCI分配器并将至少一种VCI释放到所述外壳内；或上述两者。

附图说明

下表列出了附图中关于传感器(圆圈内)和分配器(矩形框内)的各种首字母缩略语的描述。

传感器分配器RH–相对湿度DH–除湿化合物Tm–金属温度VCI–挥发性腐蚀抑制剂化合物Te–外部温度SCI–可溶性腐蚀抑制剂化合物VCI–挥发性腐蚀抑制剂CFAS–腐蚀性流体吸收剂和清除剂化合物CF–腐蚀性流体H₂O–水H₂S–硫化氢SO₂–二氧化硫Cl–氯pH

图1.1涉及在具有受控环境的仓库中用于腐蚀防护的外壳系统。

图1.2涉及在农村环境中用于腐蚀防护的外壳系统。

图1.3涉及在工业环境例如炼油厂、化工和矿业中用于腐蚀防护的外壳系统。

图1.4涉及在海洋和海洋环境例如海上平台和码头中用于腐蚀防护的外壳系统。

图1.5涉及在最恶劣的环境例如位于海洋处的炼油厂、矿业、化学工业等中用于腐蚀防护的外壳系统。

图2.1涉及在具有受控环境的仓库中用于腐蚀防护的外壳系统的不同实施例。

图2.2涉及在农村环境中用于腐蚀防护的外壳系统的不同实施例。

图2.3涉及在工业环境例如炼油厂、化工和矿业中用于腐蚀防护的外壳系统的不同实施例。

图2.4涉及在最恶劣的环境例如位于海洋处的炼油厂、矿业、化学工业等中用于腐蚀防护的外壳系统的不同实施例。

图3.1涉及用于监测不同包装中腐蚀防护的多通道外壳系统。

图3.2涉及用于监测不同包装中腐蚀防护的多通道外壳系统的不同实施例。

图4是比较碳钢的腐蚀速率与环境的相对湿度的图。

图5是比较腐蚀速率与产生针对碳钢的保护效率的抑制剂浓度的图。

图6涉及腐蚀性气体H₂O、SO₂和Cl的相对湿度水平与金属例如碳钢的腐蚀速率的比较。

图7涉及碳钢的腐蚀速率与氯化钠盐的含量、金属距海洋的距离的比较。

图8涉及在常见腐蚀环境例如农村、城市、工业、海边和海洋中关于金属例如碳钢的外壳。

图9涉及由于发生冷凝而金属部件(例如钢)的温度低于环境温度(例如大气)时的腐蚀速率的比较。

具体实施方式

将针对包装系统讨论本发明的智能的、按需的外壳腐蚀防护系统。然而，如上所述，它也适用于其它临时系统，例如扩散系统或装置，以及包含金属物品例如设备、机器等并被封闭于壳体内的固定系统。换言之，本发明的原理可以容易地使用于或应用于这样的附加外壳，以获得对于金属物品的良好的腐蚀防护。这些物品的例子包括用于卡车、公共汽车、火车和飞机的各种交通工具部件或部件组，各种工具，包括微处理器及其部件的各种电子设备，用于电动机或设备的电气部件，包括手机、智能电话、苹果手机的各种类型手机，各种制造工厂设备，以及用于储存或储存罐、运输、各种类型设备、热交换器，冷却塔、锅炉、封存设备等的不同外壳。

本发明的包装系统通常包括外壳10，其包含外壳包装20，所述外壳包装20包含需要腐蚀防护的金属物品30。外壳10还包含希望不位于包装内但在外壳内的各种传感器40。典型的传感器包括一个或多个相对湿度(RH)检测传感器41，一个或多个温度检测传感器，即金属温度传感器42和外壳环境温度传感器43，例如不同的Campbell Scientific传感器，一个或多个挥发性腐蚀抑制剂VCI蒸汽检测传感器45，一个或多个可溶性腐蚀抑制剂(SCI)检测传感器47，以及一个或多个腐蚀流体检测传感器49。当然，可以使用所有上述传感器类型的各种组合，其将在下文中有更详细的描述。这样的流体腐蚀传感器是本领域和文献中已知的，并且由Honeywell制造，例如H₂S、SO₂和RH传感器，以及Orion，例如氯化物传感器。这样的传感器被程序化、格式化等，以检测外壳10内对于金属30具有腐蚀性的异常状况。

本发明通常包含至少一个RH传感器和至少一个检测外壳10内的气氛温度的温度传感器Te 43以及至少一个检测位于外壳10内的金属物品30的温度的温度传感器Tm 42。在特定腐蚀防护包装中的各种不同传感器的实际使用可以根据不同的环境状况而变化，但是通常来说，优选使用RH传感器41、温度Tm传感器42和Te传感器43，因为它们容易地检测到包装内的水量和/或水蒸汽量，其倾向于随温度升高而成比例地变化，这是腐蚀条件的强烈指示。此外，如果Tm传感器低于Te传感器，这同样是强烈指示，表明水会在金属上凝结并随后引起腐蚀。腐蚀气体(CG)传感器49的使用通常是重要的。当然，使用VCI传感器45和SCI传感器47来检测外壳10内是否含有足够量的这些抑制剂。

尽管上述一个或多个不同的传感器必须位于外壳10内以确定其中的各种状况，但独立地和可选地，每种类型的传感器的附加的一个或多个可以位于外壳的外部，该种情况并未示出，而且并不优选。

本发明使用在其中含有一种或多种不同类型化合物的不同类型的分配器。分配器的示例包括一个或多个DH分配器51以及一个或多个VCI分配器55和/或一个或多个SCI分配器57，和/或一个或多个腐蚀性流体清除剂和吸收剂(CFAS)传感器59。也可以使用上述的各种组合。一般如图1.1～图1.5、图2.1～图2.4、图3.1和图3.2所示，不同类型的分配器可以位于外壳10内。独立地和可选地，每种类型的分配器的一个或多个可以位于外壳外部，并且它们可以通过本领域和文献中已知的任何方式例如通过管道、管线、管子、软管等连接至外壳，以便将其中的化合物输送到外壳内。优选地，如图所示，各种类型的分配器位于外壳10内。

参见图1.1～图1.5、图2.1～图2.4、图3.1和图3.2，本发明的智能的、按需的腐蚀防护外壳系统10包含预程序化的过程控制器，通常被称为计算机或微处理器60。为了方便起见，微处理器60优选位于未示出的包装外壳10内，使得在将包装20安装在例如卡车、汽车、船舶、飞机、火车、建筑物、房间或诸如地球大气层的开放环境的环境中时，可以容易地安装外壳，而无需将外部组件组装到其上。或者，参见图1.1～图1.5、图2.1～图2.4、图3.1和图3.2，微处理器60可以位于包装的外部。

无论微处理器是否位于外壳10内部或其外部，必须注意的是，它可操作地连接至位于包装20内的各种传感器以及独立地位于外壳内部和/或外部的各种分配器。因此，可操作的连接存在许多不同排列方式。微处理器60与各种传感器和各种分配器可以通过有线或无线进行可操作的连接。优选有线连接，因为它们不需要额外的电子设备，例如发射器、接收器等。

本发明所防护的金属物品如各种部件、设备、工具、电子装置等通常涉及本领域和文献中已知的任何金属或合金，代表性例子包括铁、钢、铜、锌、铝、镍、锡、铬、镁、青铜、银等及其合金。

外壳10通常可以由天然或合成的各种类型的材料制成并且是编织纤维或薄片的形式。天然材料的例子包括棉、羊毛等。优选地，外壳由各种防水聚合物制成，例如聚乙烯或聚丙烯等各种聚烯烃，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚苯乙烯、聚(氯乙烯)等各种聚酯。

一个或多个除湿分配器51在其中包含一种或多种各种干燥剂。合适的干燥剂或除湿化合物的例子包括活性氧化铝、气凝胶、各种粘土如膨润土粘土、二苯甲酮、氯化钙、溴化锂、氯化锂、高氯酸镁、分子筛或硅胶或其任意组合。

相对湿度干燥剂的量将相对于包装20内的温度和相对湿度而变化。一种或多种干燥剂的量通常为将外壳10和包装20中的相对湿度保持在正常范围的量，上述相对湿度通常小于约70％、通常小于约60％、理想地小于约50％、优选小于约40％。因此，相对湿度分配器51的大小将相应地变化。

一个或多个VCI分配器55自然在其中含有一种或多种本领域和文献已知的挥发性腐蚀抑制剂，所述挥发性腐蚀抑制剂通常包括各种三唑及其衍生物如苯并三唑和甲苯三唑；各种苯甲酸酯及其衍生物如苯甲酸铵和苯甲酸环己基铵；各种苯甲酸盐；各种氨基甲酸酯；各种碱金属钼酸盐如钼酸钠；各种二钼酸盐如二钼酸铵；各种钼酸胺，例如具有总计约3至约30个碳原子的脂肪族和/或芳族胺或其盐；各种碱性二元酸盐和其它如美国专利第4973448号、第5139700号、第5715945号、第6028160号、第6156929号、第6617415号和第6787065号中提出的化合物，通过引用完全并入本文，以及各种有机亚硝酸盐，例如亚硝酸二环己基铵和亚硝酸三乙醇铵、或碱金属亚硝酸盐或其中的任意组合。优选的VCI包括亚硝酸钾和亚硝酸钠、胺盐、苯甲酸盐、硝基苯甲酸盐、磷酸盐、碳酸盐如碳酸钾、咪唑啉、己胺、萘、氨、苯并三唑、苯并咪唑、钼酸盐及其组合。

一种或多种VCI抑制剂的量和浓度取决于期望遇到的环境条件、温度、相对湿度等。因此，VCI分配器的大小将相应地变化。

通常，外壳10或包装20中的一种或多种VCI抑制剂的量在使用时为空气或封闭气体的约20ppm至约500ppm、或约1,000ppm、或约10,000ppm、或约100,000ppm(0.02％至0.5％)、期望为约30ppm至约350ppm、优选为约50ppm至约200ppm。

一个或多个SCI分配器自然含有可溶于水的合适的SCI化合物，其包括但不限于一种或多种有机亚硝酸盐、硼酸盐、有机氨基亚磷酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐、硅酸盐、氢氧化钾、氢氧化钠、各种胺基化合物、磺酸盐、硫酸锌或碳酸氢钙或其任意组合。通常或理想地，各种SCI化合物溶解在溶剂中，使得它们是液体形式。合适的溶剂包括但不限于水，钠、钾和钙化合物的水溶液，或其中的两种或更多种的混合物。用于形成上述水溶剂的合适的钠和钙化合物包括但不限于Na₂MoO₄、NaSO₄、Na₃PO₄、NaH₂PO₄、NaNO₂、Na₂SiO₃、膦酸钙或其组合。一种或多种SCI化合物的量自然会根据期望的环境条件、温度、相对湿度等变化，这是期望遇到的。因此，SCI分配器的大小将相应地变化。理想地，一种或多种SCI化合物本身在外壳10或包装20中的量在使用时为外壳或包装内的液体冷凝物(例如水)的约20ppm至约500ppm、或约1,000ppm、或约10,000ppm、或约100,000ppm、期望为约30ppm至约350ppm、优选约50ppm至约200ppm。

在另一个实施例中，本发明的一个或多个可溶性腐蚀抑制剂可以是纳米级粉末腐蚀抑制剂，其含有基本上为球形的粒子，所述粒子的平均直径小于约2500纳米、小于约1000纳米、小于约500纳米或者甚至小于约250纳米。然而，可以使用任何纳米尺寸的粉末，包括其它颗粒几何形状。

在金属防护中经常遇到的腐蚀性流体通常包括二氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)、卤素气体如氯或氯离子或溴或溴离子、HCl蒸气等。含有上述腐蚀性流体的其它腐蚀性气体或流体包括O₂、CO₂、NO₂等。其它腐蚀性流体还包括各种含硫元素的气体，各种酸如H₂SO₄、H₂SO₃、H₂CO₃，各种碱如过氧化氢、甲醇、臭氧、苯酚、磷化氢等。这些腐蚀性流体共同由通用腐蚀性流体传感器(CF)49进行检测。

用于处理上述腐蚀性流体的多种化合物包括CFAS分配器59中所包含的各种腐蚀性流体吸收剂，通常为固体和/或清除剂，通常为挥发性化合物(CFAS)。合适的吸收剂和清除剂的实例是本领域和文献中所公知的，并且包括羟基自由基，例如各种氢过氧化物，即ROOH，其中R是含有1至5、10或15个碳原子的脂肪族基团，通常相对于例如CO₂、H₂S、SO₂等。也可以作为清除剂起作用的化合物通常包括三甘醇、各种胺、吡啶、咪唑啉、水、氢氧化钠、甲基胺乙醇、单乙醇胺、甲基二乙醇胺、Criegee中间体(CH₂OO)等。可以使用肼、抗坏血酸、氨基胍化合物和水吸收或清除O₂。可以使用有机锡化合物、氢氧化钠和水吸收或清除氯以及溴化合物。可以使用各种聚氨酯基化合物、亚氨基醇、恶唑烷化合物、三甘醇和氧化锌吸收或清除水。一种或多种挥发性清除剂化合物的量通常为空气或封闭气体的约20ppm至约500ppm、或约1,000ppm、或约10,000ppm、或约100,000ppm(0.02％至0.5％)、期望为约30ppm至约350ppm、优选为约50ppm至约200ppm。一种或多种吸收剂的量通常是足够或有效地将腐蚀性化合物降低或减少到预定的或对于腐蚀安全的水平的量。

本发明的耐腐蚀外壳系统可以使用的另一种传感器是pH计。pH传感器48本身可以确定包装20内的气体是酸性的、腐蚀性的还是中性的。如果酸性，则使用分配化合物，例如胺、氢氧化物、碳酸盐、碱性抑制剂等，以将pH提高到约7或更高。

一种或多种DH化合物、一种或多种VCI化合物和一种或多种SCI化合物的量也相对于诸如Fe、Cu、Al、Zn等需要腐蚀防护的金属类型、在包装20中例如夜间凝结等的潜在的凝结的频率、以及任何凝结层的厚度而变化。然而，本发明的智能的按需的系统允许将这些附加要素因素化、格式化、程序化等至微处理器60中，以获得将所述VCI、SCI和DH例如(干燥剂)用于防护的最佳水平。

关于用于诸如机器、仪器等的固定设备的外壳系统，可以利用本发明的上述原理来保护它们。也就是说，它们由合适的材料例如聚酯、聚乙烯、尼龙、棉等的合成或天然纤维的织物外壳所包围。然后使用一个或多个位于固定外壳内的所述传感器的以相同的方式防护机器或设备，所述固定外壳包含一个或多个在外壳内部或在外壳外部并连接到其上的所述分配器，通过保持各种腐蚀剂含量低或不存在的微处理器的使用来控制所述分配器。

本发明的一个重要优点在于，本发明的智能的、按需的外壳系统给出了至少约1个月、约2个月、约3个月或约4个月的短期防护以及至少6个月、约9个月、约1年、约2年或至少约3年的长期防护。这种延长的防护是通过组合一个或多个传感器和微处理器获得的，所述传感器监测所述例如水或各种腐蚀性气体的腐蚀性化合物的量，所述微处理器监测各种传感器并通过分配足够和有效量的所述腐蚀抑制剂以防止发生腐蚀来对其进行响应。因为外壳系统被设计为包含足够量的各种腐蚀抑制剂，即DH、VCIs、SCIs和CFAS，所以外壳系统可以容易地实现这样长的时间段。

由于本发明的防腐外壳系统的保护性能较强，因此易于克服现有系统的一个重要缺点。也就是说，在现实生活中，泄漏是一个严重的问题，并且由于不完善的密封件、接头、连接件等，泄露在大多数现有技术的系统中发生，由此损害了外壳系统的有效性。

虽然不是优选的，但是本发明可以手动操作或半手动操作。也就是说，作为计算机分析由各种传感器测量的各项目水平的替代，可以由操作者读取各项目水平，再通过如打开定量阀以允许进入预定量的操作来手动供给一种或多种抑制剂。或者，在加量时连续读取相应的传感器，以确定是否达到合理的低的或安全的水平，然后关阀。

半自动操作也可以涉及各种传感器，所述传感器通过报警器、铃声或其它可听见的声音或视觉如通过闪光灯发出警告，指示外壳包含不可接受的级别的项目，例如低量的VCI化合物，外壳内的相对湿度过高，或检测到SO₂等腐蚀性化合物。在报警器发出声响时，操作者可以手动接纳必要量的抑制剂，例如DH、SCI、VCI、CFAS等，以将外壳环境恢复到可接受的水平。

通过使用微处理器60，本发明有多种方法对从各种不同的分配器排出的化合物的量进行编程。也就是说，可以对微处理器60进行编程，以根据各种参数，例如外壳的非金属体积、外壳内的金属物品的表面积大小、关于外壳位置的期望内部条件(例如外壳的瞬态路线或其静止位置)、环境的外部预期温度、外部和预期的相对湿度或预期的瞬态路线或静止位置的降水等，从一个或多个不同的分配器释放不同量的一种或多种不同的化合物。因此，可以容易地对一种或多种分配的化合物例如除湿化合物的量进行编程以满足各种不同的条件。

考虑到各种传感器，相对湿度传感器41监测位于外壳10内的相对湿度的量并且用于防护金属物品30免受腐蚀。随着时间的推移，外壳中的相对湿度的一部分可以从外壳中排出，例如泄漏，或者在高湿度环境如热带地区，湿气可能会渗入外壳10，并导致外壳内的高湿度。如果外壳的湿度很低，上述情况不成为问题。在检测到外壳10内经编程的、预先确定的高相对湿度，例如至少约40％，或至少约50％，或至少约60％时，将来自RH传感器41的信号发送到微处理器60。微处理器60被预程序化，使得在防护金属物品30免受腐蚀的持续时间内，通过放出预定量或程序量的一种或多种减缓除湿化合物(例如来自相对湿度分配器51的干燥剂)的方式做出响应将外壳10内的湿度水平恢复到上述适当范围。

通过位于DH分配器51上的定量阀(未示出)释放预定量的一种或多种干燥剂。在有效量的DH剂被排至外壳10时，阀被自动关闭并保持关闭状态，直到下一次期望排出DH化合物。

如上所述，微处理器60可以被程序化为根据多种参数，例如金属物品的尺寸、其表面积、外壳10的非金属物品体积、外壳10内的相对湿度以及预期的外部条件(例如温度、相对湿度、气体化合物的浓度等)，从分配器51释放不同量的减缓除湿化合物。此外，分配器51中包含的除湿化合物的量可以根据所述参数以及包装20在其打开并且将金属物品从中移除之前的使用的预期期间或时间而改变。

相对于温度传感器，其通常与外壳10内的湿度相关。也就是说，如果温度高，则湿度通常较大。外壳10内的温度由传感器Te测量，而金属的温度由传感器Tm测量。如果Tm低于Te，则会发生冷凝。可以将计算机60程序化以释放足够量或有效量的一种或多种减缓除湿化合物(优选)、一种或多种减缓VCI化合物或一种或多种减缓SCI化合物或其任意组合。温度传感器Tm可以单独使用，也可以与RH传感器协同使用。在单独使用时，可以将微处理器60预先程序化。例如，在降水量通常为每年约30或约50英寸和相对湿度通常为约50％或60％的环境中，在达到经编程的、预先设定的温度例如约80°F或大约90°F或更高时，微处理器60将向各种分配器发送信号以减轻外壳30内的水分累积的可能性。这通过添加额外的VCI化合物、额外的SCI化合物、额外的除湿(DH)化合物，例如各种干燥剂或各种腐蚀性流体吸收剂和清除剂(CFAS)或其任意组合，优选除湿化合物来实现。理想地，温度传感器Tm与RH传感器41协同使用。也就是说，如果外壳10内的温度和相对湿度的组合高于一确定值，则可以将微处理器程序化，使它发送信号至RH分配器51以释放诸如一种或多种干燥剂之类的加湿化合物将湿度降低到期望的预定水平。可以根据外壳10预期通过的环境或外壳10例如机器或设备预期停留的环境释放一种或多种不同类型的干燥剂。再次，通过位于DH分配器51上的未示出的定量阀来控制减少湿气化合物、期望为除湿化合物的预定量。在预定量已经释放至外壳10时，阀被自动关闭并保持关闭状态，直到从微处理器60接收到用于下一个所需释放的信号。

VCI传感器45监测位于外壳10内的VCI的量，并用于防护金属物品30免受腐蚀。随着时间的推移，VCI的量可能由于潜在泄漏至外壳10外部和/或用VCI来防护金属物品而不足。在检测到外壳10内的经编程的、预先设定的不足或低量的VCI蒸气时，信号将从VCI传感器45发送至微处理器60。微处理器60被预编程，使得在防护金属物品30免受腐蚀的持续时间内，通过从VCI分配器55排出预定量或程序量的一种或多种挥发性腐蚀抑制化合物的方式做出相应将外壳10内的VCI浓度的水平恢复到如上所述的适当范围。如上所述，微处理器60可以在检测到预定的低水平VCI时被程序化，以根据本领域已知的多各种参数如金属物品的尺寸、其表面积、外壳10的非金属物品体积、预期的外部条件(如温度、相对湿度、可选地、SO₂、H₂S、Cl^-的浓度)等，从分配器55释放不同量的VCI化合物。同样地，包含于分配器55内的VCI的量可以根据上述参数以及包装10在打开并且将金属物品从中移除之前的使用的预期期间或时间来确定。

或者，VCI传感器可以与相对湿度传感器41或温度传感器42和43或其全部组合使用。也就是说，可以将微处理器60预先程序化以响应外壳10内的VCI量与其相对湿度的组合，或外壳10内的VCI量与其温度(例如金属42或环境43)的组合，或所有上述传感器，以从VCI分配器55释放足够量的VCI化合物，将外壳10内的环境恢复到安全的无腐蚀水平。

通过位于VCI分配器55上的定量阀释放预定量的VCI。在已经放出所述量的VCI至外壳10时，阀将自动关闭并保持关闭状态，直到下一次期望放出VCI化合物。

对于SCI分配器47，当RH传感器41和/或温度传感器到达经编程的、预先设定的水平，例如冷凝可能或确实在外壳10内发生时，信号将从传感器41、42或43或其任意组合发送至微处理器60。将微处理器60预先程序化以使在防护金属物品30免受腐蚀的持续期间内，它将通过从SCI分配器57放出预定量或程序量的一种或多种SCIs的方式做出响应以在外壳10内实现如上所述的SCI的合适范围。例如，可以将微处理器60预先程序化，使得在防护金属物品30免受腐蚀期间以及在感测到高相对湿度和/或低金属温度时，它将通过分配预定量的SCI至外壳10的方式做出响应以便充分地防护金属物品30免受腐蚀。

通过位于SCI分配器47上的定量阀将预定量的SCI释放到外壳10中。在所述量的SCI已经被排放至外壳10后，阀被自动关闭并保持关闭状态，直到下一次期望放出SCI化合物。

如上所述，可以将微处理器60程序化为根据诸如金属物品的尺寸、其表面积、非金属物品、外壳10的体积、预期的外部条件(如温度、相对湿度)等参数从分配器57释放不同量的SCI化合物。同样地，分配器57中所含的SCI的量可以根据所述参数以及包装20在打开并且将金属物品从中移除之前的使用的预期期间或时间而改变。

腐蚀性流体吸收剂和清除剂(CFAS)传感器49监测位于外壳10(例如包装20)内的CF例如H₂S、SO₂、Cl、其它卤素以及上文所述的其它气体或液体的量，并用于防护金属物品30免受腐蚀。随着时间的推移，在腐蚀性环境中，一些腐蚀性化合物可能会渗入外壳10并凝结在金属物品上开始腐蚀。为了防止这种情况，在外壳10内感测到经编程的、预先设定的大量腐蚀性化合物时，信号将从腐蚀性流体传感器49发送到微处理器60。将微处理器60预先程序化，以便在防护金属物品30免受腐蚀的持续时间里，它将通过从CFAS分配器59放出预定量或程序量的一种或多种CFAS(腐蚀流体吸收剂或清除剂)的方式做出响应将外壳恢复到低的安全水平。在这种情况下，CFAS分配器59可以包含上述一种或多种清除剂或吸收剂化合物。

通过位于CFAS分配器59上的未示出的定量阀释放所述预定量。一旦已将所述量的CFAS排放到外壳10内，阀将自动关闭并保持关闭状态，直到下一次期望放出抗腐蚀化合物。

可选地，微处理器60或者与CFAS分配器59一起，如上所述，根据本领域已知的各种参数，例如金属物品的尺寸、其表面积、非金属物品、外壳10的体积、CF的量、预期计的外部条件(如温度、腐蚀性环境、相对湿度)等，在检测到预定的高水平的CF时被程序化，用以从分配器55释放不同量的VCI。或者，或者与CFAS一起，可以从分配器55释放各种预定量的SCI以减少和消除各种CF。再次，可以将微处理器60程序化以释放足够数量的SCI和/或VCI，以实现外壳10内的非腐蚀性环境。这样的预定量可以基于上述因素来确定，例如金属物品的表面积、CF的量等。

总之，通过使用位于腐蚀防护外壳系统内的各种不同类型的传感器，包括相对湿度传感器、金属的温度传感器和外壳内的温度传感器、相对湿度(RH)传感器41、腐蚀性流体(CF)传感器，VCI传感器，SCI传感器等来实现腐蚀防护。一个或多个传感器将感测项目内容的水平发送到微处理器。利用一个或多个传感器预定(跳闸点)值可以对微处理器进行格式化，程序化等，来具有一个或多个减缓分配器，该分配器可以处理、中和或与一种或多种腐蚀性化合物进行反应以在外壳系统内建立无腐蚀环境。在确定要分配的抗腐蚀化合物的减缓类型时，微处理器还可以包含关于瞬态外壳的各种数据库，包括行程图、持续时间、材料的包装类型、沿着行程路径的气候条件、每个区域的时间间隔、所在位置(包括例如过夜和非运动的停止时间)。因此，无论腐蚀防护外壳系统是瞬态的还是静止的，在通过微处理器从一个或多个传感器接收信息时，其可以分配一种或多种分配化合物以在外壳内建立无腐蚀环境。

通过参考以下附图可更好地理解本发明，这些附图用于说明但不限制本发明的范围。关于制造和使用本发明的上述说明、指导方针、参数等在此引入作为参考。

在附图中，传感器由圆圈内的代码字母表示，而分配器由圆角矩形内的其它代码字母表示。对于传感器，RH是相对湿度，Tm是金属的温度，Te是环境温度，即在外壳内并且在金属设备外部的温度，PH是pH传感器，VCI是挥发性腐蚀抑制剂，CF是经常检测特定腐蚀性流体如SO₂、H₂S或Cl等的腐蚀性流体传感器。对于分配器，DH是除湿化合物，VCI是挥发性腐蚀抑制剂，SCI是可溶性腐蚀抑制剂，PH是pH调节剂，CFAS是用于处理各种腐蚀性化合物(如上所述例如SO₂、H₂S、H₂CO₃等)的腐蚀性流体吸收剂或清除剂。

应当理解，当一个特定图包含两个或更多个传感器和两个或更多个分配器时，可以将计算机程序化，以便可以使用一个这样的传感器来实现一个分配器或者所提及的多个减缓分配器的任意组合的使用。类似地，当使用两个或更多个传感器时，计算机可以被程序化为仅使用一个分配器，但是通常使用两个或更多个分配器。总之，可以彼此独立地使用各种传感器和各种分配器。因此，可以将微处理器程序化为具有大量的组合，所述组合利用一个或多个传感器以实现利用一个或多个分配器来维持外壳10内的无腐蚀环境。然而，通常一个传感器相对于一个相关的分配器一起使用，例如，RH传感器与DH分配器一起使用，VCI传感器与VCI分配器或SCI分配器或两者一起使用，腐蚀性气体传感器49与腐蚀性流体吸收剂或清除剂分配器59一起使用，以及Tm和Te传感器与DH分配器、或VCI分配器、或SCI分配器或其任意组合一起使用。

关于附图，尽管在各图中可以仅示出一个传感器或分配器，但是应当理解，可以使用一个或多个传感器或分配器。例如，通常根据设备和包装的尺寸，可以使用两个或多个RH(相对湿度)传感器以及两个或多个DH(除湿化合物)分配器等。

关于所有附图并且在所有系统中，微处理器对所有传感器进行监视以确定指示项目(例如RH、VCI等)是否已经达到预定水平(值)，并且在检测到上述指示项目达到预定水平(值)时，向合适的分配器发送信号，将消除或降低腐蚀速率的所需类型和所需量的腐蚀防护化合物输送到外壳中。

图1.1-在具有受控环境的仓库中，腐蚀取决于以下感测参数：相对湿度(RH)、金属温度(T_m)和空气/环境温度(T_e)。当设备的金属部件的温度变得低于空气温度时，冷凝和腐蚀增加。

为了提供腐蚀防护，微处理器检查Tm、Te、RH和VCI传感器，并且根据其水平，向分配器发送信号以输送所需量(浓度)的VCI。

图1.2-在农村环境中，腐蚀速率取决于环境条件。RH和温度的水平可以引起较宽的范围内的频率变化。当设备的金属部件的温度(Tm)变得低于Te时，会发生冷凝和腐蚀。可选地，为了提供腐蚀防护，微处理器检查温度(Te、Tm)和RH，并根据其参数水平向分配器发送信号，来传递所需浓度的VCI和/或SCI。可选地，只有DH可用于降低RH，或与VCI或SCI或两者结合使用降低RH。

图1.3-在工业环境中，在图1.2中描述的步骤之外，腐蚀速率也可能取决于腐蚀流体(CF)例如H₂S和SO₂的浓度。

为了提供蚀防护，微处理器检查CF传感器49，并且根据其参数水平向CFAS分配器59发送信号以输送所需浓度的一种或多种CFAS化合物。可选地，RH和VCI传感器41和45可分别用于分配一种或多种除湿化合物51和/或一种或多种VCI化合物55。

图1.4-腐蚀速率也可取决于盐或水的浓度及其离子成分如Cl。

为了提供腐蚀防护，微处理器检查温度(Te、Tm)、VCI、RH、Cl，并且根据其参数水平，向分配器发送信号来输送所需浓度的VCI和/或SCI。同样地，只有DH可用于降低RH，或者与VCI或SCI或两者结合使用降低RH。

图1.5-腐蚀速率也可取决于腐蚀性气体例如H₂S、SO₂和Cl的浓度。

为了提供腐蚀防护，微处理器检查温度(Te，Tm)、RH、CF，并且根据其参数水平，向分配器发送信号来输送所需浓度的CFAS或VCI和/或SCI。同样地，DH可用于降低RH。

图2.1-在具有受控环境的仓库中，腐蚀取决于以下感测参数：相对湿度(RH)、温度、即金属温度(Tm)和空气/环境温度(Te)。当设备的金属部件的温度变得低于空气温度时，冷凝和腐蚀增加。

为了提供腐蚀防护，微处理器检查Tm、Te、RH，并且根据它们的水平发送信号给分配器来释放足够的DH以将RH降低到不能发生冷凝的水平。

图2.2-在农村环境中，腐蚀取决于以下感测参数：相对湿度(RH)、金属温度(Tm)和可将冷凝器层的pH降至小于7的空气/环境温度(Te)。当设备的金属部件的温度变得小于空气温度时，会发生冷凝和腐蚀。

为了提供腐蚀防护，微处理器检查Tm、Te、RH，并且根据其水平发送信号来释放有效量的DH化合物，使得不会发生冷凝并且pH接近中性(7)。也可能释放VCI。

图2.3-在工业环境中，腐蚀速率取决于各种腐蚀性气体如H₂S、SO₂等的浓度。图2.3的腐蚀防护外壳系统还包含所示的各种CF(特定)传感器。如上所述，通常特定的腐蚀传感器具有减少或消除所述腐蚀剂的相应的减缓腐蚀的分配器。因此，对于图2.3，其中传感器H₂S(特定的腐蚀流体传感器)检测到超过预定量的硫化氢，微处理器在感测到过多的量时，向CFAS分配器59发送信号来输送足够浓度的CFAS以减少或消除其过高的水平。类似地，在SO₂传感器(另一个特定腐蚀流体传感器)感测到超过预定量的SO₂时，微处理器发送信号到CFAS分配器59，来将足够量的CFAS物质输送到设备包装以减少或消除SO₂气体。同样的类比也适用于VCI传感器(未示出)和VCI分配器，以及RH传感器和DH分配器。如上所述，Tm和Te温度传感器通常用于向DH分配器发送信号以将除湿化合物释放到包装中。

图2.4-图2.4的腐蚀防护系统是非常精细的，并且包含一个或多个用于检测Cl、H₂S、SO₂以及其它腐蚀性液体或化合物的特定传感器。在检测到任意一种所述腐蚀性化合物，当微处理器感测到高于特定预定量的各种腐蚀性流体(除了VCI传感器和SCI传感器49低于预定的水平)时，，微处理器将激活相应的分配器例如59，以供应有效量的化合物来降低或消除腐蚀性化合物，或者增加VCI和/或SCI的量。各种Te和Tm传感器及RH传感器也可用于监测腐蚀的可能性和分配DH或其它化合物。

图3.1和图3.2的实施例涉及微处理器，如上文一般性描述并通过引用完全并入，其连接包含腐蚀防护包装20的两个或多个外壳系统10，所述腐蚀防护包装20包含金属物品20，例如其中的设备。所述外壳如上文所述并通过引用完全并入，并且包含一个或多个传感器、一个或多个分配器等，每个外壳独立地与微处理器通信，用于检测外壳内的各种化合物，随后微处理器向一个或多个分配器发送一个或多个信号以释放有效量的各种腐蚀抑制剂，或增加一个或多个RH、VCI、SCI或CFAS分配器的量或其任意组合以缓和、减轻、减少或消除外壳中的腐蚀。以本领域和文献公知的方式，将微处理器程序化为独立地与两个或更多个外壳通信，但每个通信独立于其它外壳。也就是说，对于第一外壳，将微处理器程序化为在接收到来自其中一个或多个传感器的信号时仅响应并发送信号到第一外壳而不是发送至任何其它外壳。类似地，并且独立地，微处理器将只对仅从第二外壳中的一个或多个传感器接收的信号进行响应，而不响应于任何其它外壳。相同状况适用于其余外壳。因此，图3.1和图3.2描述了本发明的实施例，其中包含设备、物品、机械等的多个外壳在包装内受到防护。期望地，各种外壳在运输过程中彼此靠近并且可以位于相同的运输容器、盒子、箱子等内。

作为关于程序化微处理器60的指导，图4显示了碳钢相对于相对湿度的腐蚀速率。从图4中可以看出，当相对湿度一般超过约60％时，腐蚀速率急剧增加。因此，可以将微处理器60程序化为相对湿度大约在60％或更低、约50％或更低或者约40％或更低时开始释放各种干燥剂。

图5显示，随着腐蚀抑制剂浓度的增加，腐蚀速率急剧下降。

作为在可含有包括O₂、H₂S、CO₂、Cl的一种或不同污染物的大气环境中腐蚀防护的例子，防护部件免受腐蚀的以下类型的CFAS抑制剂基于：

Fe及其合金-肼、酰胺、胺、吡啶、咪唑啉、

乙胺、单乙醇胺、三乙醇胺、亚硝酸盐、钼酸盐

铜及其合金-苯并咪唑、苯并三唑、硫脲、噻唑

铝及其合金-酮、亚砜、萘、硫脲、噻唑

图6涉及相对湿度水平与碳钢上的H₂O、SO₂、Cl的腐蚀性气体的比较。在相对水平约为50％以下或更少时，相对腐蚀速率也小。然而，如图所示，在大于50％的水平下，腐蚀水平显著增加。因此，当相对湿度为例如约45％时，可将微处理器60程序化为放出腐蚀抑制剂例如CFAS和/或防腐蚀化合物。

关于如图7所示的各种海边环境，也计算了腐蚀速率。因此，当包装将在距海洋约500米或更短的范围转移或输送，或置于远洋航船上时，微处理器可以增加VCI和/或CFAS抑制剂的量以满足高腐蚀环境的要求。VCI、CFAS等的种类和数量根据环境条件、温度和需要腐蚀防护的金属进行选择。

从图8中可以看出，当包含包装的外壳遇到诸如工业、海边和海洋等腐蚀性环境时，VCI、SCI和/或CFAS化合物中的一种或多种VCI和/或SCI化合物的所需量将比正常情况高出许多。

图9涉及当Delta T较高，即当外壳内的环境温度高于金属温度时，相比较金属的温度与空气温度基本相同的情况，冷凝发生的速率更高。

通过参考用于解释和说明本发明但不限制其范围的以下实施例将更好地理解本发明。

一个假想实施例涉及要在一个位置制造的多个活塞环，然后将这些活塞环运送到数英里外的发动机装配厂，由于火车的中途停留需要运送几天。最初，将活塞环包装在具有低WVTR外壳10的包装20内，例如聚乙烯聚合物。外壳10包含位于其中的相对湿度传感器41、位于其中的VCI传感器45、金属温度传感器42和外壳温度传感器43以及位于其中的微处理器60。这些传感器可以附着于外壳10的内部，或者它们仅附着于表面或包装20。同样位于外壳10内的是除湿器(DH)分配器51和VCI分配器55。基于平均天气条件，例如低湿度天数和高湿度(如下雨)天数，将预定量的一种或多种VCI与附加的安全系数量的VCI一起放置在VCI分配器45中。类似地，将预定量的一种或多种干燥剂与附加的安全系数量的干燥剂一起放置在DH分配器51中，诸如等等。然后，将外壳10封闭并将包装从工厂运送到铁路公司。抵达后，将其放在火车车厢内。假设同样的情况发生在平均夏天温度和中等湿度下的一天内，相对湿度传感器41、VCI传感器45和金属温度传感器42均将确定一切均处于良好的状态反馈至微处理器60。

在运输到位于数百英里外的组装工厂时，火车遇到了在平均温度下的高湿度(大雨)情况。尽管外壳10的渗透性低，但是其中的相对湿度可能会增加。一直监测所有传感器的微处理器60检测到湿度的增加高于用于保护活塞环的预定水平。于是，微处理器60向DH分配器51发送信号，DH分配器51释放预定量的一种或多种干燥剂，以将相对湿度降低回原始的运输条件。在释放了足量的干燥剂后，DH分配器51通过定量阀终止一种或多种干燥剂的释放。可选地或同时，微处理器60可以向VCI分配器45发送信号以打开定量阀并释放其中的预定量的VCI，以将腐蚀抑制剂蒸汽施于金属表面并抵消过剩湿度。一旦释放了预定量的VCI，VCI分配器内的定量阀将关闭。在几天内，其内包含活塞环的包装20到达目的地工厂，但是由于各种情况，例如发动机装配厂工人的罢工，包装20被保留数天。发动机厂位于一个干旱、热的地方，并且该环境可能具有腐蚀性，因此，几天后，VCI将逸出外壳，外壳内的VCI水平将下降。始终保持警惕，微处理器60将通过VCI传感器41检测到包装20内的VCI蒸汽量低于预定水平。因此，微处理器60将智能且勤勉地发送信号至VCI分配器55以释放预定量的VCI，所述预定量的VCI使包装20内的VCI蒸气量达到可接受的防护水平。

随后，罢工结束，包装20内的活塞环已被充分防护、而且是无腐蚀的，随后组装到用于发动机的活塞上。

在类似的事请中，本发明的智能的、按需控制释放的腐蚀防护系统将处理类似或不同的有害运输条件，例如较低水平的VCI、高湿度、高温或低温、来自诸如仓库中的腐蚀性气体的有害的腐蚀性流体(CF)等。所有这些有害的方面将由微处理器60处理，已将微处理器60程序化以满足包装20可能遇到的所有可变的有害条件。

总而言之，本发明的腐蚀防护系统通过微处理器60的程序化来设计，用来处理以下情况：

包装20内的低VCI蒸汽水平，其可能由于蒸气通过低孔外壳10的释放、经由例如外壳内的孔发生的微小的泄漏等引起。随着VCI蒸气量的增加，由于金属物品处于被防护状态而不需要做任何事情。

如雨天、热带条件等造成的潮湿环境所引发的的高湿度条件需要进行腐蚀防护。低湿度条件不需要对腐蚀防护进行响应，因为金属处于被防护状态。

类似地，如果由于诸如工厂、建筑物等之类的腐蚀性环境造成大量的腐蚀性气体如SO₂、H₂S或Cl进入包装20，则微处理器60在检测到最小量的这种腐蚀性气体时被程序化而发送信号至CFAS分配器59(腐蚀流体吸收器或清除器)，以排放预定量的一种或多种防腐蚀化合物，来将包装10的内部环境恢复到正常状态。少量的腐蚀性流体不需要响应，因为金属物品处于被防护状态。

因此，本发明的智能的按需控制释放的腐蚀防护包装系统可以满足多种环境并且在不同的所述有害环境中在长时间内维持包装20的内部环境在正常防护条件下。

总之，本发明可以用于至少以下情形：

采用来自特定装置的有效类型与数量，对DH、VCI或SCI或其任意组合进行的预先设计的与程序化的释放，其中：

a.旅程地图和持续时间是众所周知的；并且

b.使用的包装类型和材料是众所周知的；

c.存在有关以下方面的信息：

i.沿途的气候条件和持续时间；

ii.具有已知环境和气候条件的每个区域的时间块；以及

iii.存储位置、持续时间和已知的环境及气候条件。

本发明的智能设计按需系统可以用于为智能包装提供必要的防护，其中：

a.旅程图和事件(存储、旅行等)的持续时间是众所周知的，但可能会改变；

b.安装市售的传感器，以连续感测环境(SO₂、H₂S、Cl等)和气候(温度、RH等)条件；

c.传感器用于连续发送读取的信息(T、RH、SO₂、H₂S、Cl等)到预编程的过程控制器(比例-P，比例和微分-PD以及比例、积分和微分-PID)。

d.过程控制器用于根据控制器的程序的指示打开(根据设定点进行编程)和关闭特定的VCI和SCI设备。

虽然根据“专利法”，已经陈述了最佳模式和优选实施例，但是本发明的范围不限于此，而是由所附权利要求的范围限制。