2014年7月18日，“威馬遜”超強級臺風登陸海南，氣象部門發布臺風紅色預警，臺風最大風力達17級，強烈的狂風暴雨攜卷著海水無情地肆虐著海南某基地的臨海設施，該基地迎來了開建以來最嚴峻的一次大考驗。與此同時，“973”計劃“海洋工程裝備材料腐蝕與防護關鍵技術基礎研究”（簡稱海洋腐蝕“973”）項目顧問專家、寧波材料研究所薛群基院士和“973”項目首席科學家、國家材料環境腐蝕平臺主任李曉剛教授率領的專家團隊奔赴海南，開展了針對該基地的腐蝕現場調查指導和防護技術研討交流活動。參加本次學術活動的專家主要由國家材料環境腐蝕平臺牽頭單位北京科技大學及參建單位、以及中科院寧波材料所、武漢材料保護研究所、中船重工725所、復旦大學等單位的專家20余人組成。

　　地處海南某基地的相關設施距離海面僅數百米，是典型的高溫、高濕、高鹽霧嚴酷海洋大氣環境，且經常受到臺風等自然災害的侵襲，環境十分惡劣。由于我國還沒有在沿海建立相關基地的經驗，同時，也缺乏相關用材環境適應性方面的數據，因此，設施及材料腐蝕問題及相關的防護技術的研究十分重要。本次以海洋腐蝕“973”團隊專家和材料腐蝕平臺專家組成的聯合專家團隊，針對目前該地區材料使用出現的一些腐蝕問題，第一時間奔赴現場進行調查研究并提供科學的防護解決措施。

　　7月18日上午臺風來襲之際，專家團隊直奔現場，開展了細致全面的現場調查和取樣分析。以薛院士和李曉剛教授為首的專家組針對相關的主體結構設施及核心構件材料的服役情況進行了逐一的檢查和分析，通過與現場工作人員的交流，專家代表們展開了熱烈的討論和分析。李曉剛教授向薛院士等專家匯報了前幾次現場調查的結果，并結合實際情況分析了現場總體的狀況。通過現場調查，專家們一致認為，該地區的環境十分嚴酷，必須開展有針對性的環境試驗評價及設計選材研究。
 

薛院士等專家一行在現場調研

　　通過現場腐蝕調查，專家組基本上了解了現場環境特征及材料腐蝕狀況。在隨后舉行的研討交流會議上，“973”項目首席科學家李曉剛教授一一介紹了本次專家組成員的專業特長，并表示本次組團現場服務任務的目的明確，有針對性的組織了相關領域優勢單位的專家，力求為海南嚴酷海洋環境下材料腐蝕問題提供有力的支撐。李教授詳細向與會專家介紹了國家材料環境腐蝕平臺幾十年來在我國幾大海域開展的環境腐蝕試驗及數據積累的相關成果，通過分析青島、舟山、廈門、萬寧、瓊海、以及西沙等大氣腐蝕試驗站多年的試驗數據，闡明了我國不同海域的溫度、濕度、潤濕時間、污染物和氯離子等環境因素的數值特征，并結合腐蝕試驗站掛樣結果，完成了對我國不同海域最詳細全面的大氣環境腐蝕性嚴酷度分級研究。結果表明，南海區域氯離子沉降和潤濕時間是主要影響因素，尤其是氯離子影響最大，該地區金屬材料腐蝕產物結構疏松，無法形成有效性保護膜層，腐蝕動力學過程成準線性規律。分析認為，該地區是典型的高溫、高濕、高鹽霧嚴酷海洋大氣環境，且由于該基地距離海岸線較近，腐蝕環境十分苛刻。
 

學術交流會現場
 

　　針對海南地區嚴酷海洋大氣環境下材料的防護問題，寧波材料所烏學東研究員代表海洋腐蝕“973”項目牽頭單位研究團隊，詳細介紹了目前在海洋工程領域主要的防腐蝕先進技術，并重點介紹了該團隊在新型高固體組分環氧涂層、新型特殊功能顏填料、以及帶銹涂料、仿生涂料等方面的研究進展，并表示這些新型的防護涂層技術將在海洋工程防護領域發揮重要的作用。他還就該地區相關設施所面臨的防腐蝕問題，提出了相關的建議和解決措施。

　　通過調研發現，現場設施使用了大量的緊固件，針對這些緊固件在該地區的安全使用問題，北京科技大學的喬利杰教授結合其團隊多年來在應力腐蝕研究方面的研究成果，詳細分析了通常緊固件腐蝕的種類和原因，并結合研究經驗提出，緊固件處在嚴酷海洋大氣環境，在緊固力加風載的共同作用下，會有疲勞斷裂的風險存在。另外，不銹鋼作為優良的耐蝕材料，在海洋工程中大量使用，但不銹鋼材料在嚴酷海洋環境下容易發生局部腐蝕。復旦大學的李勁教授是本次專家團隊中無可爭議的不銹鋼局部腐蝕研究專家，他結合現場調研情況，分析了通常不銹鋼材料發生點蝕的成因，并解釋了焊接區域腐蝕的貧鉻機制，并就現有結構件不銹鋼材料的后期維護，以及將來選材的依據以及原則進行了詳細的分析。他提出，綜合考慮安全性和使用成本，應根據腐蝕性環境的嚴酷性，參考臨界點蝕溫度，遵循中庸之道，選擇合適的不銹鋼材料，他還指出，國家重點工程應保證選材寧高勿低，確保安全運行，萬無一失，并提出了具體的用材選材原則。
 

部分參會代表合影

　　涂層防護是海洋工程中最主要的防腐蝕手段，絕大部分的鋼結構及儲罐、鋼制構件等都會采用防腐蝕涂料。但由于環境的嚴酷性和施工難度等問題，海南嚴酷海洋大氣環境對涂料體系的選擇帶來了巨大的挑戰。來自武漢材料保護研究所、中船重工725所以及國內外其他涂料廠商的專家對涂裝體系和工藝進行了現場會診，并結合現場所處環境特征及被涂裝體系的實際情況，提出了相關的涂層防護建議，為鋼結構防護體系的維護及工藝選擇提供了參考依據。

　　薛群基院士最后總結指出，盡管知道該基地地處我國南海海洋環境，但通過現場的實際體驗，尤其是臺風來襲后所造成的嚴重破壞，深切感受到所處環境的惡劣程度。盡管我國在裝備的安全可靠性方面，有非常系統的體系，有很多工作的經驗，但對南海嚴酷海洋特殊環境，的確還有很多需要迫切解決的問題。并提出了如下幾點重要建議：1）為實現我國重大海洋工程建設和國防建設重大設施向最高水平發展，材料的腐蝕防護技術和選材要引起重視，提高防護技術，加快材料升級換代；2）已經用上的材料如何進行防護和維修，對裝備的安全運行意義重大，其中，涂料防護技術很重要，國防科技領域就應該使用一流的涂料技術。要嚴格按照相關的標準來選擇涂料，并加強研發新的涂料體系；3）盡管我國材料環境腐蝕平臺在材料自然環境腐蝕方面已經開展了大量的試驗研究，并積累了不少數據，但針對該地區，尤其是一些新材料的腐蝕數據積累還沒有開展，有關這個環境下相關的材料腐蝕和防護技術數據需要加強研究積累，建立完善的海洋工程材料腐蝕數據庫；4）我們的國防實驗室要加強針對嚴酷海洋環境下材料的環境適應性基礎研究，聯合相關的民口單位，一起承擔國家重大科技計劃和國防口的重大基礎研究課題，夯實在特殊環境下的材料選材和服役安全等重大問題研究基礎。

責任編輯：郭靜

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