获奖项目名称：

面向电网工况的金属部件腐蚀检测评价和防护技术的构建与应用

第一完成单位：

上海电力大学

项目联系人：

吴伟

联系人电话：

15611009800

联系人邮箱：

wuweicorr@shiep.edu.cn

项目简介：

2.1项目研究的目的意义
电网设备金属腐蚀防护是保障新型电力系统安全的核心问题。当前研究存在三大短板：国际学界对电网特有交/直流电场、磁场与环境多场耦合腐蚀机制研究滞后；传统检测标准无法模拟电网设备电磁服役环境下的腐蚀行为，实验室数据与现场偏差达3~5倍；防护材料耐候性不足且缺乏工况适配标准体系，导致年均运维成本超过数十亿元。
本项目历经十余年潜心研究，创新性地提出了"机理-检测-防护"三位一体研究体系，在多场耦合环境下的金属电化学腐蚀机理、适配于电网工况的腐蚀原位检测技术和覆盖电网全场景的室内外检测评价方法、以及高耐候绿色无机涂层技术等方面取得了较大突破，形成了系列知识产权、标准规范和技术。成果显著提升设备防护能力，降低运维成本30%以上，为新型电力系统建设和“双碳”目标实现提供关键技术支撑。
2.2主要技术创新点
（1）阐明了输变电过程中产生的直流/交流电场和磁场工况与大气、土壤等自然环境多场耦合作用下电网设备金属部件的腐蚀行为特征，揭示了电场、磁场等电网特殊工况对金属部件腐蚀过程的作用机制。
（2）创建了电网工况下金属部件腐蚀检测方法与技术体系，建立了电网工况下输变电设备金属腐蚀试验研究体系，形成了一系列针对电场、磁场和载流工况环境下典型金属部件腐蚀速率的室内服役工况模拟和现场原位检测方法和技术。
（3）阐明了电网设备金属部件镀锌层在不同环境和服役工况下的腐蚀损伤演变机制，提出了基于镀层金相组织的金属部件热镀锌层防护状态原位评估与服役寿命预测技术，研发了适用于电网金属部件的高耐候性绿色无机防腐涂层新技术，服役寿命延长2倍以上。
2.3成果产生的价值
本项目共授权专利23项，其中发明专利12项，实用新型专利11项，制定团体和国家电网公司企业标准3件，发表学术论文45篇，其中SCI论文20篇，EI/核心论文25篇。本项目中创新成果经中国科学院上海科技查新咨询中心咨询评价为“经分析，综合技术达到了国际先进水平，其中电网工况下金属部件腐蚀原位检测评价方法和技术居国际领先地位”。由中国工程院侯保荣院士领衔的鉴定委员会认为：项目成果具有显著的经济、社会效益和推广应用前景，整体达到国际先进水平，其中电网工况下金属部件腐蚀原位检测评价技术处于国际领先水平。近三年产生经济效益101457.01万元，新增利润4674万元，累积节支16356万元。依托上述研究成果形成的腐蚀原位检测评价技术已经应用于福建、天津等地区110kV、220kV、500kV等关键输电线路，有效减少了因腐蚀引发的停电等生产故障；研发的高耐候绿色长效防腐涂层在天津、福建等输电线路上的铁塔、金具等进行涂装应用，延长了铁塔服役寿命。项目研究成果为我国电力系统中输变电系统设备的安全防护和智慧化运维提供了支撑，助力我国新型电力系统的构建。