腐蝕是造成電網(wǎng)設(shè)備壽命降低和性能劣化的重要因素之一。福建省大氣環(huán)境具有高溫、高濕、高鹽霧的特征，省內(nèi)大氣腐蝕等級達到C4(重腐蝕等級)和C5(極重腐蝕等級)的地區(qū)分別占全省面積19.5%和6.3%。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，大量新型智能設(shè)備的應用對腐蝕防護提出了更高要求。如何提升電網(wǎng)設(shè)備的抗腐蝕能力，是長期困擾福建電網(wǎng)科研人員的難題。
國網(wǎng)福建省電力有限公司堅持“科技創(chuàng)新、標準制定、工程應用”三位一體融合發(fā)展的工作思路，以腐蝕控制全生命周期標準化與設(shè)備延壽為目標，持續(xù)開展科技創(chuàng)新工作，積極將工作成果轉(zhuǎn)化為標準。2021年8月，福建電力科學研究院組建了電工新材料應用關(guān)鍵技術(shù)科技攻關(guān)團隊，對電網(wǎng)設(shè)備的新材料應用、腐蝕與防護技術(shù)和關(guān)鍵部件性能檢測開展研究。
該團隊研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)備差異化設(shè)計不到位、防腐施工工藝標準執(zhí)行不充分等是造成設(shè)備腐蝕的主要原因。“與其他行業(yè)相比，電力設(shè)備的最大特點是需要長期通電，電流會影響材料的腐蝕電化學過程，但國際標準化組織(ISO)發(fā)布的ISO 9227等國際標準體系主要針對常規(guī)運用工況下的金屬材料腐蝕測試，無法直接應用在電力設(shè)備上。”福建電科院副主任研究員、團隊負責人夏曉健介紹。
近年來，該團隊持續(xù)開展導體材料在電流、磁場、電場等影響下的腐蝕機理研究，于2023年6月牽頭立項ISO TR 22801《金屬和合金的腐蝕 交流電條件下導體材料腐蝕測試方法》國際標準，通過規(guī)范試樣、測試設(shè)備、測試方法、測試步驟等方面的技術(shù)要求，提出針對導體材料帶電條件下的腐蝕行為測試方法，為導體材料的腐蝕機理及腐蝕防護措施研究提供了新思路。
福建地區(qū)眾多電網(wǎng)設(shè)備長期暴露在沿海大氣環(huán)境中，受二氧化硫等腐蝕介質(zhì)影響，易導致性能下降與壽命降低。準確的大氣腐蝕性等級評估是開展電網(wǎng)設(shè)備腐蝕防護的基礎(chǔ)。ISO 9223至9226系列標準規(guī)范了大氣腐蝕性等級分級方法，被廣泛應用于石油化工、交通、冶金等行業(yè)。
該團隊發(fā)現(xiàn)，這些系列標準技術(shù)在實際使用中存在兩個主要問題：未規(guī)定二氧化硫采樣時間、速率等，影響了檢測效果;在氯離子采樣中應用的統(tǒng)一的線性換算公式，不能準確反映不同氯離子沉降水平條件下各種采樣方法之間的結(jié)果相關(guān)性。
為此，該團隊對二氧化硫連續(xù)測量法、氯離子濕燭法和干片法開展對比分析，修訂二氧化硫采集參數(shù)與氯離子沉積量換算公式，進一步提升電網(wǎng)設(shè)備服役環(huán)境大氣腐蝕性等級劃分的準確性。6月28日，在第36屆國際標準化組織“金屬和合金的腐蝕”技術(shù)委員會(ISO/TC 156)年會上，ISO 9225《金屬和合金的腐蝕 大氣腐蝕性 影響大氣腐蝕性環(huán)境參數(shù)的測量》國際標準通過專家審議并獲批立項。
“通過扎實推進科技創(chuàng)新成果向技術(shù)標準轉(zhuǎn)化，我們先后兩次在材料腐蝕國際標準領(lǐng)域取得了立項突破，這體現(xiàn)了我國在防腐蝕標準領(lǐng)域國際影響力和話語權(quán)的提升。推動相關(guān)標準的落地應用，是我們需要長期堅持的工作方向。”福建電科院科技部副主任李超說。(夏曉健 林德源 郭清梅)
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