2022-KJ-1-018严酷环境高服役耐候桥梁钢关键技术及环境适应性评估

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2022-KJ-1-018严酷环境高服役耐候桥梁钢关键技术及环境适应性评估

日期：2023年01月15日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2022-KJ-1-018
获奖项目名称：	严酷环境高服役耐候桥梁钢关键技术及环境适应性评估
第一完成单位：	鞍钢股份有限公司
项目联系人：	张哲
联系人电话：	15084086303
联系人邮箱：	jluzzpaul@126.com
项目简介：
随着我国经济建设高质量发展和“一带一路”战略实施，对海洋、高寒地区等严酷环境下的桥梁提出了绿色和长寿命的新要求。海洋环境中钢的腐蚀情况相对于其它环境更为苛刻，高寒环境中钢的低温冲击韧性指标是难点，因此开发出严酷环境高服役安全耐候桥梁用钢是目前桥梁工程建设的急需。通过自主创新，本项目成功研发出耐海洋大气腐蚀1%Ni、3%Ni系列钢种和Q420qFNH低温用耐候钢，从而实现了先进高耐候桥梁钢的升级换代和重大工程示范应用。为了更好的评价耐候桥梁钢与环境的匹配度，进行了耐海洋大气腐蚀桥梁钢、高寒环境用耐候桥梁钢等钢种的腐蚀性评估，形成了一整套完备的评价方法，为桥梁设计选材的合理性提供了数据支撑。本项目主要技术创新如下： 1）针对重点桥梁工程，首次积累了“一带一路”沿途国家和国内沿海海洋大气环境特征及腐蚀数据，有效弥补了类似腐蚀环境和数据极度缺乏的现状，并形成一整套严酷海洋环境适用性评估关键技术。 2）在积累大量腐蚀数据基础上，国际首创了基于提高腐蚀性能的利用Nb、Ca、RE等微量元素进行夹杂物软化和微纳米组织调控的技术，实现了主合金和微合金元素协同控制钢的腐蚀性能，研制出系列针对高温、高湿、高盐、高辐射以及高寒等严苛环境服役的耐候桥梁钢及其配套关键技术。 3）发明了高盐、高湿、高温和高辐照严酷环境下用高Ni系列高耐蚀钢及配套涂装关键技术，攻克了严酷海洋环境桥梁工程长效防腐和安全服役的技术难题，涂装应用于“一带一路”标志性工程中马友谊大桥，可保证装备结构20年周期内免维护；免涂装应用于泉州湾跨海大桥、安海湾跨海大桥，可保证桥梁100年寿命条件下，全桥制造加维护总成本降低21.8%。项目已获授权发明专利23项，其中美国专利1项；发表SCI高水平论文32篇，中文核心期刊论文1篇；制定了1项国家标准和10项耐蚀钢系列团体标准。研发的系列产品已在鞍钢股份中厚板生产线推广应用， Q345qDNHY-Ⅱ、Q370qENHY-Ⅰ耐海洋腐蚀桥梁钢和Q420qFNH低温用桥梁钢实现产品首发，并应用在“中马友谊大桥”、“泉州湾跨海大桥”和“中俄黑河大桥”。钢种适用性评估技术，解决了桥梁钢在严酷环境条件下选材的难题。通过在线TMCP技术，解决了耐候桥梁钢高强韧与低屈强比的匹配难题，使得鞍钢370～500MPa高性能桥梁和390～420MPa大线能量焊接用桥隧钢，得以在郑济铁路黄河特大桥、深中通道工程等诸多重点项目实现推广。近三年累计推广桥梁系列钢板共139.62万吨，实现销售收入62.18亿元，新增利润5.3亿元。