□文/王光雍,董超芳·北京科技大学

作者简介
 

　　王光雍，北京科技大学教授，1957年毕业于北京钢铁学院钢铁冶金专业，后留校任教，长期从事金属腐蚀与防护的科学与科研工作。
 

　　1980年后参加“全国大气、海水、土壤腐蚀试验网站”的恢复与建设工作;1983年组织并参加我国“常用材料自然环境腐蚀数据积累与基础研究工作”。先后与20多个科研单位合作，做出了显着成绩。1992年起享受政府特殊津贴。1997年获全国优秀科技工作者荣誉称号。

材料自然环境腐蚀数据的积累和应用
 

　　数据积累的重要性与迫切性
 

　　国家科技委组织制定的1963～1972年科学技术发展规划“腐蚀与保护”学科规划中指出:研究和鉴定材料在特定环境中的耐蚀性,鉴别防蚀技术的效果和适用性,探索腐蚀规律,均必须进行试验。解决材料与产品当前的腐蚀问题虽是首要的,但通过已建立的“腐蚀试验网站”,积累长期的数据,并有效利用积累的数据促进科学发展和科技进步,是根本性的。在1978～1985年的全国技术科学发展规划“腐蚀科学”重点研究项目:“腐蚀站网建设与数据积累”中,要求建立全国统一规划、布局合理的腐蚀试验站网,集中积累和处理数据,提供有关部门使用。
 

　　1991年6月在国家科委和国家自然科学基金委员会共同主持的“七五”重大项目:“ 材料大气、海水、土壤腐蚀数据积累及腐蚀与防护研究”的鉴定与验收会上,专家组指出:“材料自然环境腐蚀数据是国家建设与科技进步的重要资源,也是我国国情调查的重要成果,它将为国家重大工程建设,新材料的研究开发,以及国家材料生产与使用方面基础标准的制定等提供科学的依据,这是当前国家建设的迫切需求”。因此,全国材料自然环境腐蚀试验站网长期以来一直把“积累材料环境腐蚀数据”工作,作为站网的首要任务。
 

　　全国材料环境腐蚀试验站网进行的工作
 

　　(1)统一制定试验、测试分析规程和挖掘计划。确定统一的投试材料,组织统一投样或统一挖掘。考虑到材料环境适应性试验需要经过长时间的检验,制定了大气环境20年、海水环境16年的腐蚀试验计划,确定第一批统一投放“量大面广的国产常用”材料,并确定投放试件的统一规格、晶种和数量。为了保证试验数据的科学性与可比性,要求制定的试验规程在结合国情的基础上尽量靠近国际标准。试验规程经技术组讨论、审定后统一试行。土壤站网制定了各试验站试件的挖掘计划,以及各种材料的测试与分析规程。
 

　　(2)培训人员。大气、海水腐蚀站网在试件统一投放前组织参加试验人员学习试验规程,在试验过程中保证按规程统—执行。土壤腐蚀站网在开挖前组织了“试点挖掘” 培训参加试验的青年科技人员,以保证开挖与测试工作按规程进行。
 

　　(3)组织试件投放、挖掘和测试分析。1983～1984年在全国8个大气站共投放黑色金属、有色金属、保护层和合成材料244种共75973个试件;三个海水腐蚀试验站共投放黑色、有色、保护层材料70种、试件1万余片。这是我国材料自然环境腐蚀试验工作,投放材料品种之多,工作量之大,试验站(点)之广,而且按统一规程,统一时间投放,在我国建国以来是首次。
 

　　土壤腐蚀站网在1983～1984年按统一计划六个研究所的有关科技人员,在有关部门大力支持与配合下，对全国尚存在的14个站点埋在地下土壤中20多年的试件进行挖掘,取出钢铁试件109件,电缆试件131件,非金属试件95件,通过对试件、土壤、微生物的现场测试与分析,取得土壤腐蚀基础数据7810个,这是对国家建设十分珍贵的基础数据。
 

　　为了国家建设继续积累材料环境腐蚀数据,2002～2003年在全国东西部环境腐蚀试验站投放了第二批材料试件,共计六大类材料及构件178种14904件;2006年在全国28个国家试验站第三次投放了5大类材料124个品种34672个材料试件。
 

　　材料自然环境腐蚀数据积累与应用
 

　　通过1982～2003年材料在我国自然环境:大气、海水、土壤中的长期暴露腐蚀试验与测试分析,，经过十二个部门22个研究院所、高校200多位科技人员的团结协作、共同努力,取得材料在我国自然环境中的腐蚀数据24万4千多个,环境因素测定数据30多万个,具中有常用材料在我国的中、碱性土壤中长达40年以上的腐蚀数据;大气环境腐蚀20年、海水环境腐蚀16年的数据;还有后来新增加的不锈钢、与有色金属在土壤中8年的腐蚀数据;典型材料在湿热大气、污染大气、含泥沙海水、酸性土壤中的腐蚀数据。通过对数据的质量分析,审查复核等规范程序,保证了数据的可靠性,全部数据输入国家材料环境腐蚀数据总库,为数据共享和扩大应用建立了基础。据初步统计“腐蚀网站”积累的材料环境腐蚀数据在下列8个方面提供了初步应用。
 

　　材料腐蚀数据在三峡工程建设中的应用
 

　　1958年国务院采纳长江规划办的建议,决定在长江西陵峡中段三斗坪为三峡大坝坝址,1959年武汉材料保护研究所受全国土壤腐蚀试验网站委托在三斗坪建站。1959年埋置试件,1960年12月按计划进行第一次挖掘取样。
 

　　此后由于三峡工程下马,十年动乱,试验中断。1982年我国腐蚀试验网站工作恢复后,曾派人到三斗坪寻找当年试件的埋置点,因时过境迁,地形地貌发生很大变化没有找到。
 

　　1992年3月全国人大七届五次会议通过兴建三峡工程决议,1993年5～9月武汉材保所当年负责建站与埋样的工作人员,五上三斗坪找到站址，10月上旬全国土壤腐蚀网站和武汉材保所7个单位13位科技人员分工协作,挖出埋置了33年的钢管、钢板、钢筋硅酸盐混凝土块、石棉水泥管、聚氯乙烯(PVC)管、片等四类材料,8个品种共155件。通过认真测试、分析和研究,取得十分宝贵的数据和基础资料,撰写出7份专题报告,l份综合报告。报送有关领导部门和单位,得到有关部门的重视和极大关注。
 

　　国家科委基础研究高技术司“基础科学研究快报”上刊登了“三峡地区土壤中埋置33年的材料土壤腐蚀数据,将直接为三峡工程的设计与选材提供科学依据”的报导;国家自然科学基金委员会内部通讯“情况与交流”刊登了“材料土壤腐蚀基础数据为三峡工程建设服务”的报导;中科院金属腐蚀与防护研究所的学术刊物《腐蚀科学与防护技术》修改原来的刊出计划,以最快的速度于1995年第1期正式发表“三峡地区材料33年土壤腐蚀行为研究”报告，立即受到国务院三峡办、三峡工程开发总公司、长江水利委员会设计院与科学院等单位的好评。
 

　　1995年1月，“环境腐蚀网站领导小组”办公室派专人与武汉材保所课题组同志一起,携带资料云武汉长江水利委员会设计院,与三峡枢纽工程设计总工程师、金属结构室主任等一起讨论“三峡土壤站”数据和试验研究成果的应用问题。设计院同志一致认为:“三峡土壤站的材料腐蚀数据十分宝贵,可以为三峡工程地下构件及结构的设计提供科学依据”。“三峡地区土壤导致硅酸盐混凝土试件强度显著降低的试验结果有重要意义,一定要很好重视”。“聚氯乙烯(PVC)塑料管、片埋置33年后抗压与抗拉强度、击穿电压强度仍符合标准值”这对混凝土大坝防渗漏设计很有意义。1996年6月，长江水利委员会设计院在宜昌召开“三峡工程金属结构腐蚀与防护讨论会”，与会的有国务院三峡办、三峡工程开发总公司工程技术部各处负责人,长委设计院枢纽处,金属结构室负责人,科研院所、高等学校、生产企业、施工公司等40多个单位。全国材料环境腐蚀网站“三峡地区材料土壤腐蚀与防护试验研究报告”被安排在大会第二个发言,发言后很多单位要求索取资料,特别是三峡总公司工程技术部监理处,要我们提供资料。
 

　　根据三峡工程建设和设计需要,在国家自然科学基金委员会和三峡开发总公司联合资助下,由大气腐蚀网站组长单位武汉材料保护研究所,武汉大学与长委设计院合作,在三峡大坝坝址附近建立3个大气腐蚀试验站和2个长江动水腐蚀试验站。对要求进入三峡工程的国内外43家企业,科研院所生产的防腐材料,防护体系共108个品种。进行6年的大气、淡水环境腐蚀试验,同时进行室内加速腐蚀试验,快速评价这些材料的耐蚀性,为三峡工程结构防腐设计选用性能好,质量高的防腐材料提供真实、可靠的依据。腐蚀试验所得数据与成果,成功应用到三峡枢纽建设的许多项目,其他水利枢纽,也参考了这些试验成果。长委设计院来信,他们的工程技术人员深深体会到:“材料环境腐蚀试验、研究和数据积累是一项对国家建设具有重要意义的公益性、基础性工作,它为工程设计人员提供了极大的帮助,对提高工程建设质量,保证工程达到设计要求的使用寿命,具有十分重要的作用”。

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