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世界首張動態大氣腐蝕地圖：保輸變電工程安全

2021-12-24 16:10:39 作者：腐蝕與防護來源：腐蝕與防護分享至：

日前，國家電網公司科技成果“電工金屬材料大氣腐蝕在線檢測與動態評價技術及應用”，經鑒定達到國際領先水平，這是國家電網公司科技攻關團隊“電網材料腐蝕與防護技術科技攻關團隊”取得的又一成果。

國網山東電科院首席專家李辛庚帶頭組建的這支團隊，秉承“成功，源于再試一次的執著”的創新理念，不斷攻克難題，通過先進的腐蝕檢測技術，建立了在線的智能大氣腐蝕監測平臺，2016年繪制出了世界首張區域性動態大氣腐蝕地圖，可實時準確地掌握監測區域的大氣腐蝕性，為輸變電工程的防腐設計選材、設備選型、運維檢修和風險控制等提供準確的決策數據支撐，構建了動態腐蝕輔助分析評價體系，實現了對金屬材料大氣腐蝕行為的長期穩定檢測。

一圖全覽

實現大氣腐蝕性即時評價

“回想起創建世界首張區域性動態大氣腐蝕地圖的靈感來源，是一件很有意思的事。”該團隊成員王曉明說，“大氣腐蝕圖是指導工程防腐的一個重要工具，但是由于數據少、舊，原有的腐蝕圖不好用。在一次開展其他項目推進會的時候，我和首席專家李辛庚討論這個事情，就碰撞出了用傳感器數據來繪制腐蝕圖的思路。”

對于科研人員來說，沒有做不到，只有想不到。一個好的創意是最難能可貴的。2012年，首席專家李辛庚帶領團隊著手創建這張世界首張區域性動態大氣腐蝕地圖。

動態大氣腐蝕地圖是由專門用于檢測大氣腐蝕性的儀器（智能大氣腐蝕檢測儀），實時連續檢測暴露在檢測地的標準金屬材料腐蝕速率，并借助現代無線通訊技術，將數據傳回到計算中心，由計算機智能分析系統計算并自動繪制出大氣腐蝕性地圖。與傳統大氣腐蝕地圖相比，動態大氣腐蝕地圖繪制不需要繁瑣的人工長期暴露腐蝕試驗檢測，可以直接反映金屬材料在區域大氣環境中的實時腐蝕情況，并可實時在線更新數據。

在創建世界首張區域性動態大氣腐蝕地圖的過程中，該團隊也遇到了無數攔路虎。“傳統交叉式、梳式和間隔式的傳感器在低濕度下沒有響應，傳感器陰陽極腐蝕產物交叉污染，檢測精度低，壽命短，無法滿足戶外長期使用需求。”該團隊成員樊志彬介紹說，“通過無數次的試驗，創新設計了網孔疊片結構型式，提升了傳感器的靈敏度，搭配惰性陰極的使用，避免了陰陽極腐蝕產物的交叉污染，提升了檢測精度和使用壽命，成功解決了該難題。”

如今，該團隊創建的區域性動態大氣腐蝕地圖技術，通過現場布置的智能大氣腐蝕檢測儀10分鐘檢測傳輸一次數據，包括腐蝕電流、相對濕度和溫度等，由平臺進行分析處理，24小時更新一張圖。解決了大氣腐蝕地圖建圖和更新周期過長、數據滯后環境變化的問題，實現了大氣環境的大氣腐蝕性即時評價。成圖數據不僅可以隨著環境狀況的變化，還可長期監測并修正評價結果。

全面推廣

實現穩定檢測保設備安全

動態大氣腐蝕地圖項目的實施可充分掌握電網構件材料的環境腐蝕規律和地域分布特征，掌握電網材料環境腐蝕檢測和評價技術，降低由于腐蝕帶來的電網安全隱患。可在輸變電設備防腐設計、運維方面產生顯著的經濟效益和社會效益，符合國家大數據發展及國網公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業和“一體四翼”發展布局的相關要求。

有一次，該團隊在對繪制出的大氣腐蝕圖進行分析時發現某地處平原的農業區，其腐蝕數據異常高，與預判相差較大。項目組立馬派出技術人員進行實地考察。經過實地調研發現，當地存在多個小型作坊式化工廠，導致大氣環境中的腐蝕因子增多，在地圖中就顯示腐蝕數據異常高。

以動態大氣腐蝕地圖為基礎建立輸變電設備材料的腐蝕與防護評價體系，可以為防腐差異化設計、工程壽命預測及運行維護提供重要的數據支撐，對保障設備安全，提高防腐技術經濟性具有重要作用。

截止2021年11月，該院中實易通公司已完成該成果在山東、吉林、安徽、四川、福建、遼寧、陜西等10個網省公司的推廣應用，國網總站累計接入智能大氣腐蝕檢測儀316臺，并計劃在國網系統中全面推廣，累計接入終端兩千萬余組。其中，山東、吉林、安徽、四川、福建、陜西、重慶、浙江、湖南接入數據具備成圖條件，山東、吉林、遼寧、陜西、安徽、福建已完成子站系統平臺建設，山東、吉林、安徽、四川、福建、陜西、遼寧、重慶、浙江、湖南完成終端部署安裝工作且數據已接入國網公司總站。

“以不息為體，以日新為道。”該團隊以永不停息、日日創新為準則，用近10年的時間，不停研究、發展動態大氣腐蝕地圖技術，方便使用者通過閱讀地圖方便、快捷地獲取關注地的大氣腐蝕等級，以確定暴露在大氣環境中的材料遭受腐蝕的嚴酷程度，為制定腐蝕防護技術策略提供依據。

下一步，該團隊將在《基于電網大氣腐蝕圖的數據挖掘及電網設備服役壽命評價技術研究》項目中，在山東公司所覆蓋區域布置“智能大氣腐蝕檢測儀”檢測站點，獲得大氣環境對金屬腐蝕的原始數據，建設網絡在線的國家電網公司“智能大氣腐蝕檢測平臺系統”，可實時輸出“國家電網動態大氣腐蝕地圖”和站點的腐蝕性評價結果，可供100個以上許可用戶同時訪問、瀏覽和下載用戶需求數據，以此加大項目成果的應用力度、并拓寬其應用范圍，讓輸變電設備在大氣中的腐蝕動態實時盡收眼底，為輸變電設備的腐蝕與防護作出突出貢獻。

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