[00143248]输变电工程用动态大气腐蚀地图技术及应用

本项目属材料科学领域。 大气环境腐蚀性强弱对服役于大气环境中的重大结构、建筑工程等的服役寿命有重要影响,对其开展评价具有重要安全意义。传统依靠曝露腐蚀试验站进行大气腐蚀性评价的方法存在工作量冗繁、成图周期长、数据不连续及成图后难以更新等诸多问题。 依托多项国家电网公司重大科技攻关项目和山东省重点研发计划项目,申报单位开发了以惰性材料为阴极的网孔叠片式电偶腐蚀传感器,解决了大气腐蚀传感器阴阳极腐蚀产物交叉污染、灵敏度低、寿命短的问题,配合具备无线通讯、电源管理等功能的智能大气腐蚀检测仪（IACD）,实现了对标准金属材料锌在自然大气环境中腐蚀进程长期稳定的在线检测。联合运用反距离加权插值算法与地理空间自协方差插值算法,建立了适用于以有限数据源计算任意覆盖区域的大气环境金属材料腐蚀速率的“大气腐蚀数据空间插值算法”和“大气腐蚀评价的数据补偿模型”,实现了站点空白区域大气腐蚀性的评价,任意数据源的交叉验证结果表明,空间插值的正确率达到70%以上。大气腐蚀地图的成图周期不超过3个月,远低于现行标准中1年的要求。 以智能大气腐蚀检测仪为数据源,配套开发了计算机网络系统—“智能大气腐蚀监测平台”,参照《Corrosion of metals and alloys — Corrosivity of atmospheres — Classification, determination and estimation》（ISO 9223）标准,实现了大气腐蚀性等级的即时评价,可在线绘制并输出具有即时数据更新特征的动态大气腐蚀地图,数据和评级结果的更新周期不大于24小时,解决了依靠人工试验评价大气环境腐蚀性存在的试验周期长,检测数据滞后环境变化,腐蚀地图更新困难等诸多问题。在山东地区完成了智能大气腐蚀检测仪的100个监测站点布置。参照ISO 9223标准给予大气腐蚀性评级,绘制出了山东省动态大气腐蚀地图。 依据实验室试验结果和工程实例,开展了材料耐蚀性评价,结合大气腐蚀性评价结果,通过优化设置安全阈值,实现了在役输变电钢结构腐蚀评价和安全预警,并提出了输变电钢结构在大气腐蚀环境中的材料选用原则。 中国电力企业联合会组织的鉴定一致认为该项目成果总体达到了国际先进水平,其中动态大气腐蚀地图的研究内容具有独创性。本项目授权发明专利6 项,实用新型2 项,软件著作权4 项,电机工程学会团体标准2 项。成果已被国网公司推广,在山东、安徽、吉林、福建等9个网省应用,运行效果良好,为重大工程防腐设计、运行监测、安全预警、防腐维护提供科学支撑,减少由于腐蚀带来的经济损失和安全事故,节约社会资源,为输电线路安全提供强力保障,经济和社会效益显著。