文| 張　波　鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所 腐蝕研究中心主任

 

 

                       青島鋼研納克檢測防護(hù)技術(shù)有限公司 腐蝕研究中心主任

 

 

    環(huán)境腐蝕 繼往開來

 

 

       海洋環(huán)境腐蝕研究及數(shù)據(jù)積累是我單位的立所之本，也是我們的專長和特色， 近十年來在“國家材料環(huán)境腐蝕野外科學(xué)觀測研究站網(wǎng)”的運(yùn)行體系下，既保持了科研傳統(tǒng)，又在研究內(nèi)容的廣度和深度上取得了長足進(jìn)步。

 

 

       材料海洋環(huán)境腐蝕綜合評價(jià)技術(shù)以長期、大量的腐蝕數(shù)據(jù)積累為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用海洋環(huán)境中的現(xiàn)場暴露試驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室模擬加速腐蝕試驗(yàn)技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代分析手段，獲得各類材料在海洋環(huán)境中耐腐蝕性能的綜合評價(jià)結(jié)果。通過海洋環(huán)境現(xiàn)場暴露試驗(yàn)，可以獲得材料在實(shí)際的海洋全浸、潮差、飛濺及大氣區(qū)的腐蝕數(shù)據(jù)。腐蝕研究中心現(xiàn)擁有國家級材料海洋環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站，開發(fā)了多項(xiàng)材料在海洋環(huán)境中的腐蝕試驗(yàn)方法和腐蝕評價(jià)技術(shù)， 積累了大量腐蝕數(shù)據(jù)，制定了GB 5776- 86《金屬材料在表面海水中常規(guī)暴露試驗(yàn)方法》、GB/T 14165-2008《金屬和合金　大氣腐蝕試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)的一般要求》、GB 19292.1-2003 《金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性分類》等多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，取得了一系列材料在海洋環(huán)境中腐蝕行為及規(guī)律。“鋼鐵材料及其制品大氣腐蝕數(shù)據(jù)積累、規(guī)律和共享服務(wù)”和“材料大氣腐蝕及規(guī)律性研究”分別獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。研究成果和技術(shù)方法已成功應(yīng)用于跨海大橋、濱海電廠及港工結(jié)構(gòu)等沿海重大工程項(xiàng)目的建設(shè)工作。

 

 

       國華電力公司超大型海水冷卻塔防腐蝕設(shè)計(jì)、低溫多效蒸餾海水淡化設(shè)備腐蝕機(jī)理分析，中海油采油平臺馬氏體不銹鋼油氣管道鐵合金陽極開發(fā)、青島海灣大橋耐久性評估及監(jiān)檢測技術(shù)研究等一大批針對實(shí)際腐蝕問題的高難度科研項(xiàng)目的開展， 既解決了國家大型工程面臨的迫切問題， 又鍛煉了隊(duì)伍、豐富了研究手段，從較為單一的海洋環(huán)境腐蝕掛片、腐蝕數(shù)據(jù)積累工作，發(fā)展成以數(shù)據(jù)成果為基礎(chǔ)，集材料環(huán)境試驗(yàn)、腐蝕電化學(xué)測試、涂層檢測、加速試驗(yàn)、應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)和腐蝕調(diào)研分析等多種技術(shù)手段為一體，能夠提供復(fù)雜問題解決方案的腐蝕與控制技術(shù)提供單位， 適應(yīng)了轉(zhuǎn)制后市場化生存環(huán)境，獲得了廣闊的發(fā)展空間。

 

 

    海軍科研 穩(wěn)步推進(jìn)

 

 

      1975 年建所時(shí)，被命名為“青島海洋用鋼試驗(yàn)站”，并一直沿用到1985 年。最初的使命之一是對艦船鋼進(jìn)行實(shí)海環(huán)境腐蝕試驗(yàn)，為新型艦船用鋼的研制提供腐蝕數(shù)據(jù)，這就注定了我們與我國海軍的發(fā)展結(jié)下不解之緣。

 

 

       2002 年至今，腐蝕研究中心連續(xù)承擔(dān)了《×× 艇用鋁材及海水管系配套材料腐蝕性能研究》、《在造艇系列金屬材料腐蝕特性及電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)》、《×× 艇系列金屬材料腐蝕特性試驗(yàn)研究》、《潛艇隱蔽性改進(jìn)特種材料環(huán)境試驗(yàn)》、《PLB 鋁合金材料耐海水腐蝕性能試驗(yàn)》、《艦船防腐蝕技術(shù)體系研究》、《× 型艦海水管系防腐蝕設(shè)計(jì)與評估》、《艦船淡水保障改進(jìn)試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)及試驗(yàn)》等30 余項(xiàng)海軍在役、在建、在研裝備的腐蝕防護(hù)課題的試驗(yàn)研究，研究工作覆蓋了許多重點(diǎn)裝備型號和關(guān)鍵材料。工作內(nèi)容包括環(huán)境腐蝕掛片測量、電化學(xué)性能檢測、涂層耐候性試驗(yàn)、新型陽極材料研制、腐蝕失效分析、腐蝕防護(hù)方法體系制定等，為各類型號的艦體以及艦上的管路、設(shè)備等提供防腐蝕設(shè)計(jì)科研成果，盡可能在設(shè)計(jì)及選材階段排除腐蝕隱患，為保證各類艦船裝備的設(shè)計(jì)壽命和正常維護(hù)提供理論保障。

 

 

       通過這些課題的開展和成果應(yīng)用，我單位現(xiàn)已成為國內(nèi)艦船腐蝕防護(hù)領(lǐng)域一支有特色、能打硬仗、不容忽視的科研力量， 為海軍裝備研究院、海軍裝備技術(shù)研究所等軍內(nèi)主要科研單位提供了重要技術(shù)支撐。

 

 

    專項(xiàng)研究 把握機(jī)遇

 

 

       對于企業(yè)型的研究所來說，僅僅把公益性、服務(wù)性的科研工作搞好是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 要想獲取發(fā)展的源動力就必須滾動開展新技術(shù)的研發(fā)并形成市場化的新產(chǎn)品。腐蝕研究中心責(zé)無旁貸承擔(dān)了本公司技術(shù)開發(fā)、技術(shù)儲備、產(chǎn)品試制的艱巨任務(wù)，經(jīng)過多年的努力，在海洋工程陰極保護(hù)領(lǐng)域和船用耐蝕鋼檢測技術(shù)領(lǐng)域已取得了突出成績。

 

 

      （1） 自升式鉆井平臺外加電流陰極保護(hù)技術(shù)

 

 

       自升式鉆井平臺，又稱為樁腳式鉆井平臺，是目前國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的鉆井平臺。我單位自2005 年開始針對自升式鉆井平臺開發(fā)外加電流陰極保護(hù)技術(shù)與成套設(shè)備，2006 年第一套設(shè)備在中油海5 號平臺獲得應(yīng)用。2007-2010 年，依據(jù)國家科技支撐計(jì)劃《海洋工程復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)腐蝕控制監(jiān)測技術(shù)及示范工程》，對系統(tǒng)關(guān)鍵組件深入研究，完善并形成了自升式鉆井平臺外加電流成套設(shè)備。截止目前，該成套系統(tǒng)已經(jīng)在中油海5、6、7 和8 號和勝利4、5、7 和10 號等數(shù)十個(gè)自升式海洋平臺獲得成功應(yīng)用。2012 年，“自升式平臺外加電流腐蝕控制技術(shù)”通過山東省科技廳的項(xiàng)目成果鑒定，專家一致認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

 

 

      （2） 導(dǎo)管架平臺外加電流陰極保護(hù)延壽技術(shù)

 

 

       我國在役海洋平臺的陰極保護(hù)初始設(shè)計(jì)基本上都是采用犧牲陽極的方式，但大批服役多年或已接近設(shè)計(jì)壽命的平臺因陽極消耗會出現(xiàn)陰極保護(hù)電流不足的情況， 需要施加外加電流陰極保護(hù)延壽技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)目前還主要為國外幾家公司所壟斷。

 

 

       歷經(jīng)四年的技術(shù)攻關(guān)，腐蝕研究中心現(xiàn)已自主開發(fā)了多種形式的發(fā)生電流達(dá)600A 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)單套設(shè)備，可滿足渤海海域任一導(dǎo)管架平臺腐蝕控制需要。該成套設(shè)備最大工作水深可達(dá)200m， 實(shí)現(xiàn)了我國在役導(dǎo)管架平臺工作海域的全覆蓋。目前，該成套設(shè)備已進(jìn)行了近2 年的實(shí)海工程應(yīng)用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，成套技術(shù)水平處于國內(nèi)絕對領(lǐng)先地位，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均可與國際同類產(chǎn)品相媲美。

 

 

      （3） 油輪耐蝕鋼腐蝕檢測技術(shù)

 

 

       2010 年5 月，國際海事組織（IMO） MSC289（87）號決議通過《原油油船貨油艙防腐保護(hù)替代方法性能標(biāo)準(zhǔn)》，原油油船貨油艙使用耐蝕鋼成為貨油艙涂層保護(hù)的唯一替代方案。為了確保耐蝕鋼的產(chǎn)品質(zhì)量，MSC289（87）明確規(guī)定了耐蝕鋼的耐蝕性指標(biāo)，并嚴(yán)格規(guī)定了耐蝕性的檢測方法。掌握IMO 標(biāo)準(zhǔn)化貨油艙耐蝕鋼腐蝕檢測技術(shù)，不僅能為國產(chǎn)耐蝕鋼研發(fā)和生產(chǎn)提供檢測技術(shù)支持，也是耐蝕鋼產(chǎn)品認(rèn)證和推廣的必備條件。

 

 

       在科技部和工信部關(guān)于船用耐蝕鋼研制及應(yīng)用的科技攻關(guān)項(xiàng)目支持下，腐蝕研究中心經(jīng)過三年多堅(jiān)持不懈的努力，于2013 年成功研制了符合IMO 標(biāo)準(zhǔn)的貨油艙上甲板耐蝕鋼腐蝕檢測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破和全套裝備的國產(chǎn)化。2013 年4 月，貨油艙耐蝕鋼腐蝕檢測實(shí)驗(yàn)室通過了CMA 和CNAS 認(rèn)證；2014 年4 月， 通過了中國船級社試驗(yàn)?zāi)芰φJ(rèn)證，具備了耐蝕鋼產(chǎn)品IMO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的第三方檢測資質(zhì)。2015 年1 月，貨油艙耐蝕鋼腐蝕評價(jià)技術(shù)及試驗(yàn)裝置通過了中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會組織的成果鑒定會，獲得了“國際領(lǐng)先”的高度評價(jià)。目前，耐蝕鋼腐蝕檢測實(shí)驗(yàn)室已為鞍鋼等大型鋼鐵企業(yè)完成了我國首批耐蝕鋼產(chǎn)品的IMO 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證服務(wù)。

 

 

    梯隊(duì)建設(shè) 厚積薄發(fā)

 

 

       腐蝕研究中心的科研業(yè)務(wù)領(lǐng)域和內(nèi)容不斷拓展，與寶鋼、鞍鋼、武鋼等國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)、國家電力設(shè)計(jì)、建設(shè)單位、海軍科研院所建立了長期的科研合作關(guān)系。隨著業(yè)務(wù)的開展，年輕人迅速成長，團(tuán)隊(duì)建設(shè)也更加注重和發(fā)揚(yáng)奮發(fā)圖強(qiáng)、勤于學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)互助的精神。

 

 

       現(xiàn)在，腐蝕研究中心已擁有環(huán)境腐蝕研究、艦船腐蝕防護(hù)技術(shù)、陰極保護(hù)技術(shù)、耐蝕鋼檢測技術(shù)四個(gè)研究室，首席專家一人， 博士、碩士共計(jì)十三人。一支愛崗、敬業(yè)、勤學(xué)、互助、蓬勃有朝氣、凝聚力強(qiáng)的科研梯隊(duì)已經(jīng)形成，每年在核心期刊和學(xué)術(shù)會議發(fā)表文章近30 篇，近年來獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)、省部級獎(jiǎng)勵(lì)4 項(xiàng)，專利15 項(xiàng)。

 

 

    結(jié)語

 

 

       多年來，青島鋼研納克（海腐所）腐蝕研究中心在環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)建設(shè)、縱向科研、橫向課題、產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)等方面做了大量工作，形成了以完備的海洋環(huán)境試驗(yàn)設(shè)施為依托，先進(jìn)的室內(nèi)分析檢測儀器為手段， 年富力強(qiáng)、敏學(xué)敬業(yè)的科研隊(duì)伍為核心的科研力量，取得了豐富的科研成果。在今后的工作中，我們將繼續(xù)發(fā)揚(yáng)精益求精、持之以恒的優(yōu)良傳統(tǒng)，以勇攀高峰、迎難而上的勇氣和態(tài)度，順應(yīng)國家科技發(fā)展的潮流，面向未來、服務(wù)社會，爭取更大成績。