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技術有限公司 腐蝕研究中心主任

 

 

    環境腐蝕 繼往開來

 

 

       海洋環境腐蝕研究及數據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“國家材料環境腐蝕野外科學觀測研究站網”的運行體系下，既保持了科研傳統，又在研究內容的廣度和深度上取得了長足進步。

 

 

       材料海洋環境腐蝕綜合評價技術以長期、大量的腐蝕數據積累為基礎，綜合運用海洋環境中的現場暴露試驗技術和實驗室模擬加速腐蝕試驗技術，結合現代分析手段，獲得各類材料在海洋環境中耐腐蝕性能的綜合評價結果。通過海洋環境現場暴露試驗，可以獲得材料在實際的海洋全浸、潮差、飛濺及大氣區的腐蝕數據。腐蝕研究中心現擁有國家級材料海洋環境腐蝕試驗站，開發了多項材料在海洋環境中的腐蝕試驗方法和腐蝕評價技術， 積累了大量腐蝕數據，制定了GB 5776- 86《金屬材料在表面海水中常規暴露試驗方法》、GB/T 14165-2008《金屬和合金　大氣腐蝕試驗現場試驗的一般要求》、GB 19292.1-2003 《金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性分類》等多項國家標準，取得了一系列材料在海洋環境中腐蝕行為及規律。“鋼鐵材料及其制品大氣腐蝕數據積累、規律和共享服務”和“材料大氣腐蝕及規律性研究”分別獲得了國家科學技術進步二等獎、中國機械工業科學技術一等獎。研究成果和技術方法已成功應用于跨海大橋、濱海電廠及港工結構等沿海重大工程項目的建設工作。

 

 

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

 

 

    海軍科研 穩步推進

 

 

      1975 年建所時，被命名為“青島海洋用鋼試驗站”，并一直沿用到1985 年。最初的使命之一是對艦船鋼進行實海環境腐蝕試驗，為新型艦船用鋼的研制提供腐蝕數據，這就注定了我們與我國海軍的發展結下不解之緣。

 

 

       2002 年至今，腐蝕研究中心連續承擔了《×× 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驗》、《×× 艇系列金屬材料腐蝕特性試驗研究》、《潛艇隱蔽性改進特種材料環境試驗》、《PLB 鋁合金材料耐海水腐蝕性能試驗》、《艦船防腐蝕技術體系研究》、《× 型艦海水管系防腐蝕設計與評估》、《艦船淡水保障改進試驗系統建設及試驗》等30 余項海軍在役、在建、在研裝備的腐蝕防護課題的試驗研究，研究工作覆蓋了許多重點裝備型號和關鍵材料。工作內容包括環境腐蝕掛片測量、電化學性能檢測、涂層耐候性試驗、新型陽極材料研制、腐蝕失效分析、腐蝕防護方法體系制定等，為各類型號的艦體以及艦上的管路、設備等提供防腐蝕設計科研成果，盡可能在設計及選材階段排除腐蝕隱患，為保證各類艦船裝備的設計壽命和正常維護提供理論保障。

 

 

       通過這些課題的開展和成果應用，我單位現已成為國內艦船腐蝕防護領域一支有特色、能打硬仗、不容忽視的科研力量， 為海軍裝備研究院、海軍裝備技術研究所等軍內主要科研單位提供了重要技術支撐。

 

 

    專項研究 把握機遇

 

 

       對于企業型的研究所來說，僅僅把公益性、服務性的科研工作搞好是遠遠不夠的， 要想獲取發展的源動力就必須滾動開展新技術的研發并形成市場化的新產品。腐蝕研究中心責無旁貸承擔了本公司技術開發、技術儲備、產品試制的艱巨任務，經過多年的努力，在海洋工程陰極保護領域和船用耐蝕鋼檢測技術領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技術

 

 

       自升式鉆井平臺，又稱為樁腳式鉆井平臺，是目前國內外應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外加電流陰極保護技術與成套設備，2006 年第一套設備在中油海5 號平臺獲得應用。2007-2010 年，依據國家科技支撐計劃《海洋工程復雜鋼結構腐蝕控制監測技術及示范工程》，對系統關鍵組件深入研究，完善并形成了自升式鉆井平臺外加電流成套設備。截止目前，該成套系統已經在中油海5、6、7 和8 號和勝利4、5、7 和10 號等數十個自升式海洋平臺獲得成功應用。2012 年，“自升式平臺外加電流腐蝕控制技術”通過山東省科技廳的項目成果鑒定，專家一致認為該項技術達到國際先進水平。

 

 

      （2） 導管架平臺外加電流陰極保護延壽技術

 

 

       我國在役海洋平臺的陰極保護初始設計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計壽命的平臺因陽極消耗會出現陰極保護電流不足的情況， 需要施加外加電流陰極保護延壽技術，該項技術目前還主要為國外幾家公司所壟斷。

 

 

       歷經四年的技術攻關，腐蝕研究中心現已自主開發了多種形式的發生電流達600A 外加電流陰極保護系統單套設備，可滿足渤海海域任一導管架平臺腐蝕控制需要。該成套設備最大工作水深可達200m， 實現了我國在役導管架平臺工作海域的全覆蓋。目前，該成套設備已進行了近2 年的實海工程應用，系統運行穩定，成套技術水平處于國內絕對領先地位，各項技術指標均可與國際同類產品相媲美。

 

 

      （3） 油輪耐蝕鋼腐蝕檢測技術

 

 

       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替代方法性能標準》，原油油船貨油艙使用耐蝕鋼成為貨油艙涂層保護的唯一替代方案。為了確保耐蝕鋼的產品質量，MSC289（87）明確規定了耐蝕鋼的耐蝕性指標，并嚴格規定了耐蝕性的檢測方法。掌握IMO 標準化貨油艙耐蝕鋼腐蝕檢測技術，不僅能為國產耐蝕鋼研發和生產提供檢測技術支持，也是耐蝕鋼產品認證和推廣的必備條件。

 

 

       在科技部和工信部關于船用耐蝕鋼研制及應用的科技攻關項目支持下，腐蝕研究中心經過三年多堅持不懈的努力，于2013 年成功研制了符合IMO 標準的貨油艙上甲板耐蝕鋼腐蝕檢測設備，實現了關鍵技術突破和全套裝備的國產化。2013 年4 月，貨油艙耐蝕鋼腐蝕檢測實驗室通過了CMA 和CNAS 認證；2014 年4 月， 通過了中國船級社試驗能力認證，具備了耐蝕鋼產品IMO 標準認證的第三方檢測資質。2015 年1 月，貨油艙耐蝕鋼腐蝕評價技術及試驗裝置通過了中國鋼鐵工業協會組織的成果鑒定會，獲得了“國際領先”的高度評價。目前，耐蝕鋼腐蝕檢測實驗室已為鞍鋼等大型鋼鐵企業完成了我國首批耐蝕鋼產品的IMO 標準認證服務。

 

 

    梯隊建設 厚積薄發

 

 

       腐蝕研究中心的科研業務領域和內容不斷拓展，與寶鋼、鞍鋼、武鋼等國內大型鋼鐵企業、國家電力設計、建設單位、海軍科研院所建立了長期的科研合作關系。隨著業務的開展，年輕人迅速成長，團隊建設也更加注重和發揚奮發圖強、勤于學習、團結互助的精神。

 

 

       現在，腐蝕研究中心已擁有環境腐蝕研究、艦船腐蝕防護技術、陰極保護技術、耐蝕鋼檢測技術四個研究室，首席專家一人， 博士、碩士共計十三人。一支愛崗、敬業、勤學、互助、蓬勃有朝氣、凝聚力強的科研梯隊已經形成，每年在核心期刊和學術會議發表文章近30 篇，近年來獲得國家科技進步二等獎1 項、省部級獎勵4 項，專利15 項。

 

 

    結語

 

 

       多年來，青島鋼研納克（海腐所）腐蝕研究中心在環境腐蝕試驗站網建設、縱向科研、橫向課題、產品技術研發等方面做了大量工作，形成了以完備的海洋環境試驗設施為依托，先進的室內分析檢測儀器為手段， 年富力強、敏學敬業的科研隊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，我們將繼續發揚精益求精、持之以恒的優良傳統，以勇攀高峰、迎難而上的勇氣和態度，順應國家科技發展的潮流，面向未來、服務社會，爭取更大成績。