世界首张动态大气腐蚀地图：保输变电工程安全

2021-12-24 16:10:39 作者：腐蚀与防护来源：腐蚀与防护分享至：

日前，国家电网公司科技成果“电工金属材料大气腐蚀在线检测与动态评价技术及应用”，经鉴定达到国际领先水平，这是国家电网公司科技攻关团队“电网材料腐蚀与防护技术科技攻关团队”取得的又一成果。

国网山东电科院首席专家李辛庚带头组建的这支团队，秉承“成功，源于再试一次的执着”的创新理念，不断攻克难题，通过先进的腐蚀检测技术，建立了在线的智能大气腐蚀监测平台，2016年绘制出了世界首张区域性动态大气腐蚀地图，可实时准确地掌握监测区域的大气腐蚀性，为输变电工程的防腐设计选材、设备选型、运维检修和风险控制等提供准确的决策数据支撑，构建了动态腐蚀辅助分析评价体系，实现了对金属材料大气腐蚀行为的长期稳定检测。

一图全览

实现大气腐蚀性即时评价

“回想起创建世界首张区域性动态大气腐蚀地图的灵感来源，是一件很有意思的事。”该团队成员王晓明说，“大气腐蚀图是指导工程防腐的一个重要工具，但是由于数据少、旧，原有的腐蚀图不好用。在一次开展其他项目推进会的时候，我和首席专家李辛庚讨论这个事情，就碰撞出了用传感器数据来绘制腐蚀图的思路。”

对于科研人员来说，没有做不到，只有想不到。一个好的创意是最难能可贵的。2012年，首席专家李辛庚带领团队着手创建这张世界首张区域性动态大气腐蚀地图。

动态大气腐蚀地图是由专门用于检测大气腐蚀性的仪器（智能大气腐蚀检测仪），实时连续检测暴露在检测地的标准金属材料腐蚀速率，并借助现代无线通讯技术，将数据传回到计算中心，由计算机智能分析系统计算并自动绘制出大气腐蚀性地图。与传统大气腐蚀地图相比，动态大气腐蚀地图绘制不需要繁琐的人工长期暴露腐蚀试验检测，可以直接反映金属材料在区域大气环境中的实时腐蚀情况，并可实时在线更新数据。

在创建世界首张区域性动态大气腐蚀地图的过程中，该团队也遇到了无数拦路虎。“传统交叉式、梳式和间隔式的传感器在低湿度下没有响应，传感器阴阳极腐蚀产物交叉污染，检测精度低，寿命短，无法满足户外长期使用需求。”该团队成员樊志彬介绍说，“通过无数次的试验，创新设计了网孔叠片结构型式，提升了传感器的灵敏度，搭配惰性阴极的使用，避免了阴阳极腐蚀产物的交叉污染，提升了检测精度和使用寿命，成功解决了该难题。”

如今，该团队创建的区域性动态大气腐蚀地图技术，通过现场布置的智能大气腐蚀检测仪10分钟检测传输一次数据，包括腐蚀电流、相对湿度和温度等，由平台进行分析处理，24小时更新一张图。解决了大气腐蚀地图建图和更新周期过长、数据滞后环境变化的问题，实现了大气环境的大气腐蚀性即时评价。成图数据不仅可以随着环境状况的变化，还可长期监测并修正评价结果。

全面推广

实现稳定检测保设备安全

动态大气腐蚀地图项目的实施可充分掌握电网构件材料的环境腐蚀规律和地域分布特征，掌握电网材料环境腐蚀检测和评价技术，降低由于腐蚀带来的电网安全隐患。可在输变电设备防腐设计、运维方面产生显著的经济效益和社会效益，符合国家大数据发展及国网公司建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业和“一体四翼”发展布局的相关要求。

有一次，该团队在对绘制出的大气腐蚀图进行分析时发现某地处平原的农业区，其腐蚀数据异常高，与预判相差较大。项目组立马派出技术人员进行实地考察。经过实地调研发现，当地存在多个小型作坊式化工厂，导致大气环境中的腐蚀因子增多，在地图中就显示腐蚀数据异常高。

以动态大气腐蚀地图为基础建立输变电设备材料的腐蚀与防护评价体系，可以为防腐差异化设计、工程寿命预测及运行维护提供重要的数据支撑，对保障设备安全，提高防腐技术经济性具有重要作用。

截止2021年11月，该院中实易通公司已完成该成果在山东、吉林、安徽、四川、福建、辽宁、陕西等10个网省公司的推广应用，国网总站累计接入智能大气腐蚀检测仪316台，并计划在国网系统中全面推广，累计接入终端两千万余组。其中，山东、吉林、安徽、四川、福建、陕西、重庆、浙江、湖南接入数据具备成图条件，山东、吉林、辽宁、陕西、安徽、福建已完成子站系统平台建设，山东、吉林、安徽、四川、福建、陕西、辽宁、重庆、浙江、湖南完成终端部署安装工作且数据已接入国网公司总站。

“以不息为体，以日新为道。”该团队以永不停息、日日创新为准则，用近10年的时间，不停研究、发展动态大气腐蚀地图技术，方便使用者通过阅读地图方便、快捷地获取关注地的大气腐蚀等级，以确定暴露在大气环境中的材料遭受腐蚀的严酷程度，为制定腐蚀防护技术策略提供依据。

下一步，该团队将在《基于电网大气腐蚀图的数据挖掘及电网设备服役寿命评价技术研究》项目中，在山东公司所覆盖区域布置“智能大气腐蚀检测仪”检测站点，获得大气环境对金属腐蚀的原始数据，建设网络在线的国家电网公司“智能大气腐蚀检测平台系统”，可实时输出“国家电网动态大气腐蚀地图”和站点的腐蚀性评价结果，可供100个以上许可用户同时访问、浏览和下载用户需求数据，以此加大项目成果的应用力度、并拓宽其应用范围，让输变电设备在大气中的腐蚀动态实时尽收眼底，为输变电设备的腐蚀与防护作出突出贡献。

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