2014年7月18日，“威馬遜”超強(qiáng)級臺風(fēng)登陸海南，氣象部門發(fā)布臺風(fēng)紅色預(yù)警，臺風(fēng)最大風(fēng)力達(dá)17級，強(qiáng)烈的狂風(fēng)暴雨攜卷著海水無情地肆虐著海南某基地的臨海設(shè)施，該基地迎來了開建以來最嚴(yán)峻的一次大考驗(yàn)。與此同時(shí)，“973”計(jì)劃“海洋工程裝備材料腐蝕與防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究”（簡稱海洋腐蝕“973”）項(xiàng)目顧問專家、寧波材料研究所薛群基院士和“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家、國家材料環(huán)境腐蝕平臺主任李曉剛教授率領(lǐng)的專家團(tuán)隊(duì)奔赴海南，開展了針對該基地的腐蝕現(xiàn)場調(diào)查指導(dǎo)和防護(hù)技術(shù)研討交流活動(dòng)。參加本次學(xué)術(shù)活動(dòng)的專家主要由國家材料環(huán)境腐蝕平臺牽頭單位北京科技大學(xué)及參建單位、以及中科院寧波材料所、武漢材料保護(hù)研究所、中船重工725所、復(fù)旦大學(xué)等單位的專家20余人組成。

　　地處海南某基地的相關(guān)設(shè)施距離海面僅數(shù)百米，是典型的高溫、高濕、高鹽霧嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境，且經(jīng)常受到臺風(fēng)等自然災(zāi)害的侵襲，環(huán)境十分惡劣。由于我國還沒有在沿海建立相關(guān)基地的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，也缺乏相關(guān)用材環(huán)境適應(yīng)性方面的數(shù)據(jù)，因此，設(shè)施及材料腐蝕問題及相關(guān)的防護(hù)技術(shù)的研究十分重要。本次以海洋腐蝕“973”團(tuán)隊(duì)專家和材料腐蝕平臺專家組成的聯(lián)合專家團(tuán)隊(duì)，針對目前該地區(qū)材料使用出現(xiàn)的一些腐蝕問題，第一時(shí)間奔赴現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究并提供科學(xué)的防護(hù)解決措施。

　　7月18日上午臺風(fēng)來襲之際，專家團(tuán)隊(duì)直奔現(xiàn)場，開展了細(xì)致全面的現(xiàn)場調(diào)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(guān)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)施及核心構(gòu)件材料的服役情況進(jìn)行了逐一的檢查和分析，通過與現(xiàn)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(bào)了前幾次現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際情況分析了現(xiàn)場總體的狀況。通過現(xiàn)場調(diào)查，專家們一致認(rèn)為，該地區(qū)的環(huán)境十分嚴(yán)酷，必須開展有針對性的環(huán)境試驗(yàn)評價(jià)及設(shè)計(jì)選材研究。
 

薛院士等專家一行在現(xiàn)場調(diào)研

　　通過現(xiàn)場腐蝕調(diào)查，專家組基本上了解了現(xiàn)場環(huán)境特征及材料腐蝕狀況。在隨后舉行的研討交流會(huì)議上，“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家李曉剛教授一一介紹了本次專家組成員的專業(yè)特長，并表示本次組團(tuán)現(xiàn)場服務(wù)任務(wù)的目的明確，有針對性的組織了相關(guān)領(lǐng)域優(yōu)勢單位的專家，力求為海南嚴(yán)酷海洋環(huán)境下材料腐蝕問題提供有力的支撐。李教授詳細(xì)向與會(huì)專家介紹了國家材料環(huán)境腐蝕平臺幾十年來在我國幾大海域開展的環(huán)境腐蝕試驗(yàn)及數(shù)據(jù)積累的相關(guān)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(yàn)站多年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，闡明了我國不同海域的溫度、濕度、潤濕時(shí)間、污染物和氯離子等環(huán)境因素的數(shù)值特征，并結(jié)合腐蝕試驗(yàn)站掛樣結(jié)果，完成了對我國不同海域最詳細(xì)全面的大氣環(huán)境腐蝕性嚴(yán)酷度分級研究。結(jié)果表明，南海區(qū)域氯離子沉降和潤濕時(shí)間是主要影響因素，尤其是氯離子影響最大，該地區(qū)金屬材料腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)疏松，無法形成有效性保護(hù)膜層，腐蝕動(dòng)力學(xué)過程成準(zhǔn)線性規(guī)律。分析認(rèn)為，該地區(qū)是典型的高溫、高濕、高鹽霧嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境，且由于該基地距離海岸線較近，腐蝕環(huán)境十分苛刻。
 

學(xué)術(shù)交流會(huì)現(xiàn)場
 

　　針對海南地區(qū)嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境下材料的防護(hù)問題，寧波材料所烏學(xué)東研究員代表海洋腐蝕“973”項(xiàng)目牽頭單位研究團(tuán)隊(duì)，詳細(xì)介紹了目前在海洋工程領(lǐng)域主要的防腐蝕先進(jìn)技術(shù)，并重點(diǎn)介紹了該團(tuán)隊(duì)在新型高固體組分環(huán)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(jìn)展，并表示這些新型的防護(hù)涂層技術(shù)將在海洋工程防護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。他還就該地區(qū)相關(guān)設(shè)施所面臨的防腐蝕問題，提出了相關(guān)的建議和解決措施。

　　通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場設(shè)施使用了大量的緊固件，針對這些緊固件在該地區(qū)的安全使用問題，北京科技大學(xué)的喬利杰教授結(jié)合其團(tuán)隊(duì)多年來在應(yīng)力腐蝕研究方面的研究成果，詳細(xì)分析了通常緊固件腐蝕的種類和原因，并結(jié)合研究經(jīng)驗(yàn)提出，緊固件處在嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境，在緊固力加風(fēng)載的共同作用下，會(huì)有疲勞斷裂的風(fēng)險(xiǎn)存在。另外，不銹鋼作為優(yōu)良的耐蝕材料，在海洋工程中大量使用，但不銹鋼材料在嚴(yán)酷海洋環(huán)境下容易發(fā)生局部腐蝕。復(fù)旦大學(xué)的李勁教授是本次專家團(tuán)隊(duì)中無可爭議的不銹鋼局部腐蝕研究專家，他結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研情況，分析了通常不銹鋼材料發(fā)生點(diǎn)蝕的成因，并解釋了焊接區(qū)域腐蝕的貧鉻機(jī)制，并就現(xiàn)有結(jié)構(gòu)件不銹鋼材料的后期維護(hù)，以及將來選材的依據(jù)以及原則進(jìn)行了詳細(xì)的分析。他提出，綜合考慮安全性和使用成本，應(yīng)根據(jù)腐蝕性環(huán)境的嚴(yán)酷性，參考臨界點(diǎn)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(diǎn)工程應(yīng)保證選材寧高勿低，確保安全運(yùn)行，萬無一失，并提出了具體的用材選材原則。
 

部分參會(huì)代表合影

　　涂層防護(hù)是海洋工程中最主要的防腐蝕手段，絕大部分的鋼結(jié)構(gòu)及儲罐、鋼制構(gòu)件等都會(huì)采用防腐蝕涂料。但由于環(huán)境的嚴(yán)酷性和施工難度等問題，海南嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境對涂料體系的選擇帶來了巨大的挑戰(zhàn)。來自武漢材料保護(hù)研究所、中船重工725所以及國內(nèi)外其他涂料廠商的專家對涂裝體系和工藝進(jìn)行了現(xiàn)場會(huì)診，并結(jié)合現(xiàn)場所處環(huán)境特征及被涂裝體系的實(shí)際情況，提出了相關(guān)的涂層防護(hù)建議，為鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)體系的維護(hù)及工藝選擇提供了參考依據(jù)。

　　薛群基院士最后總結(jié)指出，盡管知道該基地地處我國南海海洋環(huán)境，但通過現(xiàn)場的實(shí)際體驗(yàn)，尤其是臺風(fēng)來襲后所造成的嚴(yán)重破壞，深切感受到所處環(huán)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(tǒng)的體系，有很多工作的經(jīng)驗(yàn)，但對南海嚴(yán)酷海洋特殊環(huán)境，的確還有很多需要迫切解決的問題。并提出了如下幾點(diǎn)重要建議：1）為實(shí)現(xiàn)我國重大海洋工程建設(shè)和國防建設(shè)重大設(shè)施向最高水平發(fā)展，材料的腐蝕防護(hù)技術(shù)和選材要引起重視，提高防護(hù)技術(shù)，加快材料升級換代；2）已經(jīng)用上的材料如何進(jìn)行防護(hù)和維修，對裝備的安全運(yùn)行意義重大，其中，涂料防護(hù)技術(shù)很重要，國防科技領(lǐng)域就應(yīng)該使用一流的涂料技術(shù)。要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來選擇涂料，并加強(qiáng)研發(fā)新的涂料體系；3）盡管我國材料環(huán)境腐蝕平臺在材料自然環(huán)境腐蝕方面已經(jīng)開展了大量的試驗(yàn)研究，并積累了不少數(shù)據(jù)，但針對該地區(qū)，尤其是一些新材料的腐蝕數(shù)據(jù)積累還沒有開展，有關(guān)這個(gè)環(huán)境下相關(guān)的材料腐蝕和防護(hù)技術(shù)數(shù)據(jù)需要加強(qiáng)研究積累，建立完善的海洋工程材料腐蝕數(shù)據(jù)庫；4）我們的國防實(shí)驗(yàn)室要加強(qiáng)針對嚴(yán)酷海洋環(huán)境下材料的環(huán)境適應(yīng)性基礎(chǔ)研究，聯(lián)合相關(guān)的民口單位，一起承擔(dān)國家重大科技計(jì)劃和國防口的重大基礎(chǔ)研究課題，夯實(shí)在特殊環(huán)境下的材料選材和服役安全等重大問題研究基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯：郭靜

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