“特種設備”是我們生產、生活中的重要組成部分，為提高生產水平和生活質量發揮著重要作用。在查閱相關資料之前，記者是無法準確說出特種設備具體包括哪些設備的。為了讓更多人了解特種設備、關注特種設備的腐蝕與防護問題，記者專程采訪了中國特種設備檢測研究院材料研究與評價中心的腐蝕與老化實驗室負責人趙博高工，請他就特種設備及其腐蝕與防護問題為大家做深入解讀……

    記者：特種設備具體包括哪些設備？請您為我們介紹一下中國特種設備檢測研究院的相關情況。

    趙博高工：《中華人民共和國特種設備安全法》第二條規定，“……特種設備，是指對人身和財產安全有較大危險性的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施、 場 （廠） 內專用機動車輛，以及法律、行政法規規定適用本法的其他特種設備。”根據技術上的定義，鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道為承壓類特種設備；電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施為機電類特種設備。特種設備的安全運行不僅關乎經濟發展，更關乎人的生命安全，不容忽視。事故一旦發生，將會造成巨大經濟損失，還可能造成人員傷亡，為某些家庭帶去災難和不幸。為保障特種設備的安全運行， 國家對各類特種設備， 從生產、 使用、檢驗檢測三個環節都有嚴格規定，實行的是全過程的監督。

    中國特種設備檢測研究院（簡稱中國特檢院），直屬國家質量監督檢驗檢疫總局。主要從事特種設備檢驗檢測及相關技術研究開發、型式試驗、設計文件鑒定、行政許可鑒定評審、法規標準制修訂、能效測試、安全評定、風險評估、技術仲裁、失效分析、事故調查處理、司法鑒定、應急救援、產品（體系）認證評審以及資格考核。

    中國特檢院現有實驗室或試驗區域48個 （含固定式長管拖車檢驗站14個） ，擁有各類儀器設備 2900 多臺（套），總價值 2 億多元。合作建立的各類實驗室和新技術推廣應用中心 10 多個，通過科技合作平臺，可以共享全國特檢系統、相關研究院所及高等院校實驗室資源。目前已建成的實驗中心主要有：材料性能研究實驗中心，燃燒器檢測中心、結構強度分析中心、無損檢測中心、化學分析中心、游樂設施設備型式試驗室、承壓設備檢測技術實驗基地、長管拖車檢測基地等。中國特檢院實驗室通過了國家質量體系認證、ISO/IEC17025 實驗室和 ISO/IEC17020 檢查機構認證以及HSE 認證，并由國家認監委（CNCA）授權為國家鍋爐壓力容器質量監督檢驗中心、國家鍋爐水處理及有機熱載體質量監督檢驗中心、國家壓力管道檢測中心和計量認證合格單位；國家安監總局授權危險品儲罐檢測檢驗中心，具有國家安全生產檢測檢驗甲級資質。

    我院在建的“國家特種設備安全與節能實驗基地”目前正在進行最后的驗收與裝修工作， 計劃2017年底進行搬遷。該項目地處順義，占地 108 畝，總建筑面積為 55704 平方米。預計該基地建成后將成為特種設備安全與節能技術國家實驗室、特種設備安全與節能技術國家工程中心、特種設備安全與節能技術國際認可實驗室和特種設備安全事故診斷預防及應急管理與協調指揮中心。

    記者：腐蝕與老化實驗室隸屬于中國特檢院的材料研究與評價中心，您能為我們簡單介紹下材料研究與評價中心的相關情況嗎？

    趙博高工：材料研究與評價中心堅持以科學研究為導向， 與工程實踐相結合，致力于推動特種設備行業技術發展，為客戶提供跨學科交叉領域的技術解決方案，同時為政府與社會提供基礎技術支撐。

腐蝕與老化實驗室技術人員參加國際學術會議合影

    中國特種設備檢測研究院材料研究與評價中心由 6 名高級工程師、5 名工程師，以及多名實驗員組成，其中博士博士后 6 人，碩士 4 人，本科 5 人，專業領域覆蓋材料、冶金、腐蝕、焊接、力學、機械、計算機等。材料研究與評價中心多年來專門從事金屬材料、非金屬材料和各類復合材料的物理性能、化學性能、力學性能、腐蝕與老化性能、工藝性能等全方面的材料性能測試與評價研究。并提供常規材料性能測試，非標試驗的方案設計、儀器開發及相關性能測試，特別是針對特種設備發展前沿性的高溫、高壓、強腐蝕等極端環境下的材料相容性與適用性研究，開發了大量的特色技術，積累了豐富的材料基礎數據和構件失效分析經驗。

    目前，材料研究與評價中心形成的實驗和分析能力包括：金屬材料化學成分分析，金相分析，拉伸試驗，彎曲試驗，剪切試驗，擴口、卷邊、壓扁試驗，示波沖擊試驗，擺錘沖擊試驗，落錘沖擊試驗，斷裂韌性試驗，布氏、洛氏、維氏、邵氏硬度及顯微硬度測試，高溫蠕變及持久試驗，高周疲勞試驗，低周疲勞試驗，腐蝕電化學分析，腐蝕失重、晶間腐蝕、點腐蝕，恒載荷應力腐蝕，慢應變速率應力腐蝕，鹽霧、濕熱、周期浸潤等環境加速腐蝕試驗，熱膨脹系數測試，氣體滲透率測試，氙燈老化，涂層性能表征等等。

    除上述常規能力外，還具備金屬時效、材料熱處理、步冷試驗、斷口宏 /微觀分析、以及微損取樣、液壓鼓脹試驗、金屬與高分子材料小沖桿試驗、應變測試、微損法殘余應力測試、應力腐蝕防護技術、露點腐蝕模擬與評價分析、非金屬材料的老化評價與分析、管狀試樣紫外老化等非標準試驗能力與特色技術。

    此外，材料研究與評價中心積極推動國內特種設備行業與國外權威學術組織機構的合作。目前中心承擔著美國機械工程師學會鍋爐壓力容器規范第 II 卷（材料卷）中國國際工作組ASME BPV-II CIWG秘書處， 以及美國防腐蝕工程師學會中國 - 東亞環太平洋地區承壓設備行業專業技術咨詢委員會 NACE STAG PressureEquipment Industries（STAG P73） 秘 書處工作，并且積極推動中國牌號材料國際化工作。

    記者：中國特檢院的已有的實驗室涉及了特種設備檢測與安全的方方面面，新建腐蝕與老化實驗室的背景是什么？

    趙博高工：承壓設備的運行環境中多包含強腐蝕性的嚴苛環境，并且廣泛分布在其服役的各個環節，其中發生的腐蝕與老化，是相關設備失效的最普遍形式之一。目前，作為影響承壓設備失效的最普遍形式之一，腐蝕是歷來是承壓設備安全關注的焦點問題，也是影響其使用壽命的最重要因素之一。尤其是近年來，隨著世界范圍內化石能源資源的持續深度開發，工業原料及其產品的劣化嚴重，腐蝕性介質成分持續增加，其危險性大大增強，這種危害已遍布特種設備相關的儲運、煉化乃至加工等上下游所有行業。同時，隨著國家節能減排的推廣和企業對生產效率的要求提高，相關高參數高規格化的設備已在得到廣泛應用，而材料科學的不斷發展，也對承壓設備的既有的腐蝕與安全經驗構成重大的沖擊。這些變化結合承壓設備的大型化、高參數化和高規格化的發展趨勢，顯著加大失效風險與失效后果的嚴重性，使得我們對其發生的腐蝕問題的容忍力大大降低。因此，業界對承壓設備的服役與運行安全，特別是與材料腐蝕與老化的相關問題提出了更高的要求。因此，承壓設備的腐蝕問題，廣泛受到了企業、學界和工程界的關注。同時，經濟全球化和激烈的競爭使得世界各國必須考慮承壓設備的安全性和經濟性的和諧統一，因此新的承壓設備腐蝕研究和防護理念也在不斷涌現，相關通過腐蝕研究得到的承壓設備適用性認知，也需要不斷深入。

Ametek PAR 4000 電化學工作站

小分子有機酸酸高壓腐蝕裝置（設計圖，自有專利）

適用于柱狀承壓設備的紫外加速老化箱（自有專利）

    對此，我院通過近3年通過1000萬元以上的持續投入，并申請上級單位的大力支持，搭建了針對特種設備的腐蝕與老化實驗室，以研究目前我國重點關注的承壓設備腐蝕與老化問題。目前，腐蝕與老化實驗室布局包括常規腐蝕，局部腐蝕、應力腐蝕與高分子老化4個基礎的腐蝕與老化研究平臺，并可以針對嚴苛環境進行承壓設備綜合腐蝕與老化組合損傷模式與相關失效準則進行評定。

    記者：能為我們詳細介紹一下腐蝕與老化實驗室的建設情況嗎？

    趙博高工：中國特種設備檢測研究院基于此搭建腐蝕與老化實驗室，其目標有二：其一是保證質檢總局與我院內部涉及腐蝕與老化的各類項目的正常開展，提供相關前言研究工作的必須條件；其二是滿足我國特種設備腐蝕與老化研究的前沿方向需求，強化嚴苛環境下的特種設備材料腐蝕與老化機理和演變規律認知，保障特種設備長期的安全運轉。

    基于此我院在腐蝕與老化實驗室下設常規腐蝕，局部腐蝕、應力腐蝕與高分子老化 4 個基礎的腐蝕與老化研究平臺，以開展相關研究工作。其中常規腐蝕研究平臺主要涉及以均勻腐蝕失重為主的設備腐蝕形式，應對包括靜態與動態在內的廣義自然環境與工業環境的一般化的腐蝕類型，并特種設備的材料適用、結構穩定與壽命預測提供切實可行的試驗基礎與數據支撐。

    局部腐蝕研究平臺主要涉及整體重量損失較小，但會導致結構失穩或穿漏現象，進而造成設備較高的失效風險的腐蝕行為。該研究平臺主要開展針對特種設備運行的嚴苛條件下不同溫度、液相成分和氣相介質下環境的精確模擬，以開展對金屬材料在相關環境中局部腐蝕行為表征，材料適用性進行評估和選才指導。

    應力腐蝕研究平臺針對特種設備在嚴苛工況環境下內外應力與腐蝕介質交互作用導致的金屬材料開裂行為進行研究，包括但不限于高溫高壓與常溫常壓條件下 H 2 S、CO 2 、SO 2 等環境中的氫致開裂、硫化物應力腐蝕開裂等破壞行為。

    高分子材料老化研究平臺主要針對特種設備運行相關的自然環境和工業環境條件下使用的塑料、橡膠、有機涂層等高分子材質的材料，通過二氧化硫、鹽霧、濕熱、紫外、周浸等加速老化能力模擬實際環境，通過加速老化技術對高分子材料的適用性進行評估，并指導選材。

    此外，由我院發起并聯合國內相關權威的承壓設備設計、制造、使用和檢測單位與美國防腐蝕工程師協會（NACE）共同成立了承壓設備行業專業技術咨詢委員會NACE STAG PressureEquipment Industries（STAG P73），該委員會由我院副院長兼總工程師壽比南教授擔任主席，秘書處設在材料研究與評價中心腐蝕與老化試驗室。

    STAG P73 以我國承壓設備行業腐蝕問題為依托，支持中美兩國在承壓設備腐蝕領域的技術標準的修制定以及技術交流，并作為一個信息資源載體，將為來自國內外工程公司、制造企業、設備用戶、檢測單位和科研院所等單位的專家、學者和工程師們提供一個行業內高水的信息交流平臺，分享有關方面的成果與經驗，探討相關領域所面臨的問題與動態，最終為提升我國承壓設備腐蝕研究和防腐技術開發應用作出積極貢獻。

中國特種設備檢測研究院林樹青院長在NACE STAG P73成立大會暨第一次委員
會上講話

壽比南教授在2016年國際微試樣測試技術交流大會做主題報告

腐蝕與老化實驗室部分專利成果

   委員會成立大會暨第一次委員會工作會議于 2016 年 7 月 2 日在我院順利舉行。我院院長林樹青、副院長兼總工程師壽比南，以及來自中國石化工程建設有限公司、中國寰球工程公司、合肥通用機械研究院、BASF 中國、甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司、中石化高橋公司、北京科技大學、北京工業大學等中國承壓設備、腐蝕領域的專家、學者二十余人參加了本次會議。

    腐蝕與老化實驗室自 2014 年成立以來，承擔或參與“十三五國家重點研發計劃”、“國家質檢總局科技計劃項目”、“國家質檢總局技術改造項目”等省部級科研項目 7 項，特檢院內部科研項目 3 項，以及多項特種設備領域的橫向課題研究工作。相關技術人員曾多次參加國內外學術會議，并做重要報告。

    人物簡介

    趙博， 2013 年畢業于北京科技大學新材料技術研究院，獲工學博士學位。曾作為核心成員多次參加國家科技平臺項目、國家“863”計劃項目、國家自然科學基金項目以及國防軍工項目。2013 年進入中國特征設備檢測研究院工作，作為課題負責人承擔國家質檢總局科技計劃項目 3 項，國家質檢總局技改項目2項， 中國特檢院內部項目2項以及橫向科研課題多項， 并作為主要技術骨干參加國家 “十三五”國家重點研發計劃《高參數承壓類特種設備風險防控與治理關鍵技術研究》。目前擔任中國特種設備檢測研究院腐蝕與老化實驗室技術負責人，并被推薦為科技部創新人才推進計劃重點領域創新團隊核心成員。