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  2. 產業動態 | 國家材料腐蝕與防護數據中心數智化技術賦能鋼鐵企業新品種研發及應用
    2024-10-12 16:31:46 作者:本網整理 來源:《腐蝕與防護之友》 分享至:

     

    鋼鐵作為國民經濟產業主糧,是國家發展的“穩定器”和“壓艙石”,其性能的高低反映了一個國家綜合實力的高低。隨著我國經濟建設高質量發展和“一帶一路”戰略實施,重大工程建設對鋼鐵材料提出了綠色和長壽命的新要求。尤其是在“雙碳”背景下,發展高性能、長壽命腐蝕防護技術成為我國鋼鐵工業的一個重要發展方向。目前鋼鐵材料的耐蝕性不足是我國重大基礎設施服役和裝備制造業發展所面臨的共性技術瓶頸。其主要原因在于耐蝕鋼調控理論研究與耐蝕鋼冶煉工藝研究不足,以及能結合實際服役環境的高效準確鋼材耐蝕性評價技術體系缺乏和標準體系不足引起的。

    近十余年來,國家材料腐蝕與防護數據中心(以下簡稱“國家數據中心”)立足國家重大戰略,堅持“聚焦前沿、需求牽引”和“研究賦能工程”的策略,圍繞鋼鐵材料腐蝕機理與耐蝕新材料研發,開展材料服役腐蝕損傷-鋼鐵冶煉交叉學科研究、數智化驅動耐蝕材料研發及工程裝備服役安全預測研究,建立了基于腐蝕大數據理論的鋼材耐蝕性數智化調控理論技術,提出了包含雜物軟化-彌散化-物化性能基體靠攏化-高純凈化的調控新理論和技術、耐蝕鋼微合金元素調控技術、相調控技術和軋制工藝調控技術在內的成套耐蝕鋼調控新技術,開辟了耐蝕鋼性能調控新路徑,聯合企業生產了多樣化耐蝕新鋼種及其耐蝕性配套技術;建立了數智化環境腐蝕性和工程裝備腐蝕壽命預測技術與服役過程中鋼材耐蝕性智慧化監控關鍵技術,實現對工程裝備服役過程的全壽命監測與腐蝕預警,有效保證了工程裝備的服役安全。相關技術與成果先后在川藏線工程和跨海大橋等國家重點工程中得到應用,推動了工程對材料腐蝕的認知,推進了工程材料的更新換代。為我國冶金學科和防腐蝕工程學科的發展做出了貢獻。

    近年來,國家材料腐蝕與防護科學數據中心積極將研究成果應用于大型鋼企產品升級換代和國家重大工程中。國家數據中心的耐蝕鋼研發團隊先后和多家鋼鐵企業合作,相關成果和技術受到企業的高度認可和歡迎,和多家鋼鐵企業開展了合作,如:國家數據中心和新興鑄管股份合作建立了我國首個鋼鐵數據中心:智慧鑄管-耐蝕鋼鐵材料數據中心,積極布局耐蝕鋼產業,研發了多種耐蝕鋼品種,并在川藏線等國家重大工程中得到應用。
    國家數據中心耐蝕鋼研發團隊與鞍鋼、南鋼和湘鋼展開深入合作,探明了海洋環境因素對材料耐蝕性的影響規律與機制,研發了嚴酷海洋環境用耐蝕橋梁鋼,并成功進行了推廣應用。以上工作中,中青年學者發揮了骨干作用是最大的亮點。例如,為了開發適用于世紀工程“川藏鐵路”的高品質用鋼,國家數據中心杜翠薇教授和馬宏馳副教授冒著巨大危險,親自駕車歷時十多天穿越“川藏鐵路”建設工地,選擇了適當的材料野外腐蝕試驗地點,獲得了系統的鋼鐵材料“川藏鐵路”環境腐蝕試驗數據,受到鐵道部門和鋼鐵企業的好評。又如,國家數據中心程學群教授和劉超副教授與首鋼針對ZAM鍍層板展開了深入合作,明確ZAM鍍層在各類環境下的腐蝕規律與機理,解析了ZAM鍍層的腐蝕熱力學與動力學過程,為企業ZAM鍍層的性能優化提供了有力的支持。劉超副教授多次帶隊前往日照鋼鐵公司,開展煤氣管道腐蝕機理分析與腐蝕預警合作,成功實現煤氣管道主影響因素的解析,并明確其腐蝕加速臨界值,協助企業制定了煤氣管道腐蝕防控決策,顯著減緩了腐蝕對煤氣管道安全服役的影響。國家數據中心多次安排程學群教授和劉超副教授帶隊前往包鋼、沙鋼和建龍等鋼鐵企業現場就耐蝕鋼研發工作展開交流,深入冶煉現場,了解企業在耐蝕鋼研發工作中遇到的瓶頸問題進行了深入的交流和探討,就解決耐蝕鋼研發和檢測問題提出了可行方案,開展了系列化耐蝕鋼研發合作。



    國家數據中心和廣東灣區交通建設投資有限公司成立聯合項目組,組織開展獅子洋大橋錨固系統用鋼的適用性評估工作。項目組艱苦攻關,對新型高Ni 高性能耐蝕鋼種開展了大量的室內腐蝕試驗,采用了最先進的“腐蝕大數據”評價和分析技術,指導了工程防腐設計,確定了獅子洋大橋百年服役壽命下高Ni鋼的成分要求,并用數據證實了現場防腐工程能夠達到實際目標。有力地保證了工程的開展,為解決“獅子洋大橋”重大工程的百年服役防腐蝕設計做出了決定性貢獻。
    在和國內鋼鐵企業展開廣泛且深入的合作同時,積極深入工程現場,推動耐蝕鋼在工程中的應用。如先后和新興鑄管、中鐵武漢勘察設計院、武漢大橋局物資公司和寧夏建龍等生產及應用單位簽訂戰略協議,推動耐蝕鋼的產學研用一體化系統工程機制的建立。相關工作推動了工程對材料腐蝕的認知,推進了工程材料的更新換代,為我國冶金學科和防腐蝕工程學科的發展做出了貢獻。

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心李曉剛教授(右一)在耐蝕橋梁鋼軋制現場

     

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心李曉剛教授(右二)、程學群教授(右一)和劉超副教授(左一)在虎門大橋現場

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心劉超副教授在耐蝕鋼冶煉現場

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心吳偉博士(左一)、劉超副教授(中)、朱仁政博士(右二)和徐學旭博士(右一)在川藏線戶外實驗現場

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心劉超副教授(左一)在蕪湖分中心接待武漢大橋局來訪客人

    國家材料腐蝕與防護科學數據中心劉智勇教授(中)、劉超副教授(左一)和李清博士(左二)在大慶油田現場

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