卷首语 | 环境腐蚀研究与防护技术发展 将迎来黄金时代
2018-03-26 11:24:21 作者:李辛庚 国网山东省电力公司电力科学研究院 来源:《腐蚀防护之友》 分享至:

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    回顾自己从事腐蚀防护研究和应用技术开发工作近 30 年所历之事,由衷感慨近年来腐蚀防护学界、业界所发生的变化。


    我国的环境腐蚀科学研究和防护技术发展的黄金时代可能已经到来。


    首先是工业界对环境腐蚀防护技术的重视程度今非昔比。在我年轻刚参加工作之时,除了化工、热力等特种装备的关键部件因遭受特定服役环境腐蚀而出现失效的时候,采用要求较高的防腐技术措施加以防范之外,其它情况往往是重复更换,或置之不理,任其发展直至报废。出差旅行路上放眼望去,道路两侧的电杆、塔架、桥梁、厂房构架等,一般都是灰头土脸,锈渍斑斑。港口、码头、海岛上的国产船体大都是一片片的锈色伪装,间或穿插着远渡重洋而来的外国船只,却是光鲜亮丽。


    同一个变电站内同时投运的国产和进口设备,过一段时间国产设备锈蚀爆皮,而国外的设备却完好如初。你说,作为一个腐蚀防护人会怎么想,难道仅仅是价格高低的问题?


    现在的情况已大有改观,凡是与环境腐蚀有关的基础工业界,已将腐蚀防护列为了重要考核指标之中,这就对环境腐蚀防护的产品性能和质量提出了更高要求。开发具有高性价比且适于现场工艺和性能要求的产品、技术,已是摆在腐蚀界科研开发人员面前的紧迫任务。这意味着腐蚀研究与技术发展正在回归“需求牵引开发”的正确道路上了。


    以电网行业为例。以前的情况是,在设计阶段唯一选择热镀锌“一镀了之”,当出现明显锈蚀以后“一刷了之”。至于所选防腐手段在工程地环境中的效果如何,以及涂料的类型选择正确与否、质量品质如何,却缺少系统性标准或数据依据、约束监督机制等。近 10 年来行业投入巨资研究了杆塔腐蚀问题,开发了系列适合行业特征需求的防腐应用技术,并将防腐列为运检技术监督的重点专项内容,技术标准体系逐渐健全,质量要求和监督到位。现在见到的杆塔面貌已经今非昔比了。


    对工程来说,要求环境腐蚀防护技术具备两个方面功能:一是评价,二是防护。


    评价是指对环境腐蚀性和腐蚀行为特征的明确,同时也要针对工程地的环境腐蚀特性对材料的耐蚀性做出定性和定量评价,并可以做到寿命周期的预测。防护则是要求依据对具体工程的评价结果和设计要求,准确选择防腐材料和技术手段,并符合工程现场的实施条件,满足工程需要。评价不能脱离具体环境和工程实际,防护要有完善的技术规范、质保体系,后续运维措施等。评价是有效防护的基础。系统、科学地研究环境腐蚀虽然已经经过了 150 多年历史,但至今还是没有获得大家一致认可的、统一的实验方法和理论结果。我们还不能依据那些公式,简单获得所需要的评价结果,仍然还需要开展实地的试验。做过环境腐蚀研究的人都知道,获得环境腐蚀数据是一件多么艰难的事情,都体会过现场暴露腐蚀试验的艰难和漫长,所得数据时间段的静止及滞后于环境变化的节奏,又可能导致数据的巨大误差。工作人员几年甚至几十年的辛劳都可能收获不到自己的科研果实,往往是半途而废。


    无论是大气还是土壤,已经明确的环境腐蚀影响因子都超过 20 个。这些因子的影响权重因地而异,加之中国地域广阔,环境之复杂,哪怕只搞清楚 1 种材料 5 年的精确腐蚀行为,也是海量数据。这要依靠人工试验几乎是没有可能。环境腐蚀研究进展缓慢的原因大致于此吧。


    好在经过几代人的努力,近期,腐蚀检测仪器的开发已大有进展,使替代人工暴露腐蚀试验成为可能;环境污染治理的国家意志已然形成,使快速获得环境腐蚀因子参数变得方便起来,这两方面的结合为我们研究环境腐蚀提供了所需的稠密数据源。物联网技术、无线通讯技术、电子标签技术和大数据处理技术的综合运用,使得我们不再为数据的获取和处理而耗费时间。可深度学习的人工智能技术的快速成熟,为分析与处理海量腐蚀数据,取得环境特征因子——材料腐蚀的定量关系,提供了巨大的无限可能和研究平台。


    我相信,在这样的一个大的技术支持背景之下,腐蚀防护科技工作者们将进入一个高效时代,解开环境腐蚀之谜已为时不远,新一代更为有效的防护技术也将随之出现。

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