腐蚀防护

海上风电是一种绿色能源，目前受到越来越多的关注，海上风电设施防腐蚀技术已成为当下的研究热点。首先，阐述了海洋环境中设备的腐蚀机理，继而介绍了海上风电设施常用防腐技术，包括防腐涂层、阴极防护、预留腐蚀裕量法等；然后，结合实例，重点介绍了飞溅区新型防腐手段中的热喷涂与矿脂包覆覆层防腐蚀技术；最后，简单分析风电设施防腐检测与检修技术，并介绍了我国已建成并网发电的广东珠海桂山风电项目所用的腐蚀防护手段，以期为提高我国海上风电防腐水平提供参考。

首先阐述了四川电网输变电设备大气腐蚀防护技术研究项目的背景，其次重点介绍了四川电网输变电设备大气腐蚀防护技术研究研究内容及分案、四川电网输变电设备腐蚀现状研究、四川电网大气腐蚀地图绘制、四川电网大气环境腐蚀影响规律研究、四川电网输变电设备腐蚀防护措施研究等情况，最后分享了四川电网输变电设备大气腐蚀防护技术研究成果应用。

项目属于电力工程接地材料腐蚀与防护技术领域；成果属于金属腐蚀与防护技术领域，研究对象是输变电设施接地材料土壤腐蚀防护技术体系。 接地是电网故障电流和雷电流泄放入地的最后通道，是电力系统确保人身和设备安全、维系系统可靠运行的基石。我国的输变电设施接地材料以碳钢为主，而该接地材料大多服役于具有强腐蚀性的土中，其腐蚀失效问题比较突出。输变电设施接地材料的腐蚀间题严重威胁接地网的安全运行。该项目在构建接地材料腐蚀状况预测用的数学模型、开发接地网用低成本高耐蚀材料、确定接地材料防腐技术选用的基本原则、制定接地材料腐蚀诊断与防护技术规范以及建立接地材料在土壤中腐蚀行为的在线监测、评估与防护技术取得系列原创性突破，建立了全面的标准体系，对于电力系统的安全、经济、高效运行具有重大意义。

本项目在国家“973”计划、国家电网公司等科技项目持续资助下，建立了集防腐材料研制、工艺技术革新与设计方法优化于一体的腐蚀防护技术体系。 项目成果已在110kV~1000kV输变电工程成功应用，特别是为苏州500 kV UPFC、泰州1000kV特高压、如东500kV变电站等一批重大输变电工程腐蚀防护提供有力的技术支撑。项目应用后，平均使用寿命可延长至2~3倍，全寿命周期腐蚀防护成本降低30%以上。项目成果可进一步推广应用于发电厂工程、道路与桥梁工程、工业与民用建筑，对促进产业技术升级、推动能源绿色转型、保障国家经济社会和谐发展具有较高的影响和价值。

针对酸性红境中接地材料腐蚀间题，项目从接地材料土壤腐蚀性评价技术和新型接地材料研制两个方面入手，围绕“评价试验-数据积累-机理规律-标准制定-防护技术-工程应用”这一腐蚀与防护学科独有的全链条研究体系，取得了一批具有自主知识产权的创新成果。提出了一种构建针对金属接地材料的腐蚀性多因于评价方法，发展了基于室内和户外腐蚀机理一致性的酸性土壤加速腐蚀试验技术，实现了酸性红壤腐蚀评价技术体系创新。本项目建立了“酸性红境环境中接地材料腐蚀评价和防护”技术体系，取得了一批具有自主知识产权的创新成果。项目提出的土壤腐蚀性多因子评价体系，不仅适用于酸性红壤，也可用于其他土壤类型的评价建模工作，能够显普提高接地网腐蚀评价工作的可操作性。积累的金属材料酸性土壤腐蚀数据受到国家材料环境腐蚀平台的认可，已通过这一权威平台面向全行业共享。研制的柔性石墨复合接地材料、钙基膨润土接地降阻复合材料、聚萃胺改性导电防腐涂料，为高阻和高腐蚀地区提供了一套完善的接地材料腐蚀防护解决方案。

本研究成果属于电力工程输电设备腐蚀评价及防护领域，涉及腐蚀监测、腐蚀分布图绘制及杆塔腐蚀防护技术。南方电网所处地区环境复杂，且多为高温潮湿和海洋环境，长期服役于此自然环境中的输电杆塔会遭遇各种腐蚀破坏，严重影响电力输送的安全。 本项目采用理论分析、现场测量、试验研究和实际应用验证等手段，对日前输电线路设计、运行中够待解决的输电线路金属大气腐蚀实时监测技术、大气腐蚀评估预警模型、金属大气腐蚀分布图绘制方法、大气腐蚀防护技术措施等关键技术问题进行了系统深入研究，提出输电线路金属大气腐蚀等级划分和评估方法，绘制了南方电网金属大气腐蚀分布图，研制了输电线路金属大气腐蚀监测装置，开发了输电线路金属大气腐蚀监测预警系统，提出了输电线路金 属大气腐蚀防护技术手段，研究成果对于提高输电线路抵御金属大气腐蚀的综合能力、提升电网安全稳定运行具有重要意义。

本研究成果属于电力工程输电设备腐蚀评价及防护领域，涉及腐蚀监测、腐蚀分布图绘 制及杆塔腐蚀防护技术。南方电网所处地区环境复杂，且多为高温潮湿和海洋环境，长期服役于此自然环境中的输电杆塔会遭遇各种腐蚀破坏，严重影响电力输送的安全。 本项目采用理论分析、现场测量、试验研究和实际应用验证等手段，对目前输电线路设 计、运行中驱待解决的输电线路金属大气腐蚀实时监测技术、大气腐蚀评估预警模型、金属大气腐蚀分布图绘制方法、大气腐蚀防护技术措施等关键技术问题进行了系统深入研究，提出输电线路金属大气腐蚀等级划分和评估方法，绘制了南方电网金属大气腐蚀分布图，研制了输电线路金属大气腐蚀监测装置，开发了输电线路金属大气腐蚀监测预警系统，提出了输电线路金属大气腐蚀防护技术手段，研究成果对于提高输电线路抵御金属大气腐蚀的综合能力、提升电网安全稳定运行具有重要意义。主要创新点：

本项目突破传统停备用热力机组腐蚀防护技术难题，取得了系统性技术创新成果：揭示了热力设备金属材料停运腐蚀主要影响因素和规律，首创了干风与气相缓蚀剂协同的腐蚀防护技术和高适应性保护工艺，解决了停运热力设备高湿积水环境腐蚀控制问题，突破了传统工艺保护范围和保护周期局限、水汽品质影响严重等技术难题。发现了脂环胺与杂环胺气相缓蚀剂的复配增效作用及其机理，建立了分子尺度的气相缓蚀剂性能计算模型，开发了适应热力设备特点的新型气相缓蚀剂，在高温高湿积水环境中对碳钢缓蚀效率达到90%以上，实现了气相缓蚀剂在热力设备停备用保护中的高效应用。研制了空气除湿与气相缓蚀剂输送功能协同的干风缓蚀剂联合保护设备，创建了基于该设备的联合循环机组水汽+燃机烟气侧全范围停运保护系统，将复杂热力系统保护范围覆盖率提升到95%以上，实现停备用机组全面、全周期高效腐蚀防护。 项目取得授权发明专利6项，实用新型专利4项，主导制定中电联技术标准1项；发表论文12篇（其中SCI 3篇）。第三方检测表明，在本项目成果工艺保护下热力系统内部碳钢试片经26天挂片试验无腐蚀；对比余热烘干法，机组冷态启动阶段凝结水、给水、炉水铁离子含量分别下降95.52%、78.78%、77.90%；开发的气相缓蚀剂产品缓蚀能力达到“0”级。由侯保荣院士领衔的专家鉴定委员会鉴定认为，项目成果“整体处于国际先进水平，其中干风与气相缓蚀剂协同保护技术处于国际领先水平”。项目成果已广泛应用到国内燃气、燃煤机组，机组冷态启动水汽品质合格时间由常规6小时以上缩短至3~4小时，同时减少了废水废气排放，近三年实现经直接济效益11399万元。项目成果填补了停备用热力机组低腐蚀、高效率启动的技术空白，为保障电力安全生产、促进节能减排、助力能源清洁低碳转型和实现“碳达峰、碳中和”目标提供了重要技术支撑。