科创中国

随着我国海上风电的快速发展和投运，部分海上风电基础生命期已经步入服役中期，海洋环境腐蚀带来的检测、评估、修复问题日益显著，并且随着海上风电场址选择的深远化、技术经济的精益化，对海上风电基础和高、低压电气装备的腐蚀与防护智能化水平提出了更高的要求。本技术采用电化学技术实时监测钢管桩涂层老化度和阴极保护效率；同时采用膜电阻探针技术监测电子电气系统的大气腐蚀速率，以及风电舱室内的盐雾沉积量，结合远程网络和云服务技术，实现电气装备腐蚀速率、牺牲阳极保护效率和涂层老化状态的长期在线监测，及早发现腐蚀隐患并预警，通过预防性维修和养护，将海上风电腐蚀灾难降低到最低值，提高海上风电基础和电气装备的防腐蚀管理的自动化和信息化水平。

（1）本监测系统采用精密电阻探针技术实现大气腐蚀监测，具有极高的腐蚀减薄分辨率，并能自动补偿环境温度漂移，具有灵敏、准确和适用性强的特点（在油、水、气等单相或多相介质中均适用），是输变电设备大气腐蚀监测的首选。（2）本监测系统采用电化学阻抗实现涂层老化状态监测，通过监测海水潮差区的涂层探头阻抗，可以实时评估钢管桩涂层的老化状态，为防止基体金属腐蚀以及老化涂层的预防性维修提供重要参考。（3）本监测系统还集成有阴极保护电位、保护电流和牺牲阳极故障状态的监测模块，可以对海上风电系统的腐蚀与防护状态实现快速预警与综合评估。（4）网络平台可实时显示监控数据;具备历史数据查询、故障报警和预测等功能；远程监控系统软件运行在Windows服务器上，数据库采用SQLSERVER最新版。

该成果技术采用电化学技术实时监测钢管桩涂层老化度和阴极保护效率；同时采用膜电阻探针技术监测电子电气系统的大气腐蚀速率，以及风电舱室内的盐雾沉积量，结合远程网络和云服务技术，实现电气装备腐蚀速率、牺牲阳极保护效率和涂层老化状态的长期在线监测，及早发现腐蚀隐患并预警，通过预防性维修和养护，将海上风电腐蚀灾难降低到最低值，提高海上风电基础和电气装备的防腐蚀管理的自动化和信息化水平。

可以应用于大型海工基础设施（桥梁、隧道、码头和风电）的腐蚀网络化在线监测、失效预警与寿命评估，为防腐蚀措施的成本效益最优化提供重要参考。

董泽华，教授，华中科技大学材料与环境化学研究所所长，中国腐蚀与防护学会常务理事，油气田及管道腐蚀与安全专业委员会副主任,腐蚀电化学专业委员会委员。长期从事金属腐蚀与防护、腐蚀电化学、电化学科学仪器以及工程结构的腐蚀与安全监测等领域的工作，并在油气开发、桥隧交通、航空装备和海洋防腐蚀工程中得到较大规模应用。主持国家自然科学基金4项，863项目1项，国家重大科技攻关项目子课题2项，横向科研项目30多项。参编《工科基础化学》、《基础化学实验》、《纳米材料与器件》、《 Handbook of Corrosion Inhibitors in Industrial Water Treatment》等中英文教材或专著，发表研究论文90多篇，SCI收录50多篇，获得发明专利11项，广东省科技进步二等奖一项，中国腐蚀与防护学会科技进步二等奖一项。

我国近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦，而陆地上风能储量仅有2.53亿 kW，海上风能储量远远大于陆地，有广阔的发展空间。同时，我国东部沿海地区经济发达，能源紧缺，开发丰富的海上风能资源将有效改善能源供应结构。因此，尽管我国海上风电起步较晚，但发展潜力巨大。到2030年，风电的累计装机将超过４亿kw，在全国发电量中的比例应达到8.4%，风电项目在满足电力需求、改善能源结构、支持国民经济和社会发展中的作用日益加强。

海上风电容量巨大，按照2030年前30000套装机计算，每套海上风机需要安装一套综合腐蚀监控系统，其市场规模可达到30亿元。即使市场占用量为10%，则市场价值可达到3亿元，可见本项目所形成的产品具有极好的市场前景。

基于该项目成果，计划与大型海工基础设施（桥梁、隧道、码头和风电）的腐蚀网络化在线监测、失效预警与寿命评估等相关领域的单位合作，通过技术转让、技术许可、作价入股、合作开发、技术服务等方式，推动“海上风电智能化腐蚀监测与风险评估管理系统”成果的转化应用。