本項目屬于金屬表面防腐技術領域。高鐵已成為中國制造的標桿和國家名片,是我國經濟社會發展的支撐和引領。隨著我國高速鐵路橋梁建設的進一步“升級”,對高鐵橋梁的鋼結構和構件的防腐服役性能提出了更高的要求,其保障程度關系到國民經濟穩定發展和交通安全。
粉末滲鋅防腐涂層因具有優異的耐腐蝕性能,被廣泛用于地鐵工程、高速鐵路、電力、化工、電信等防腐領域,2006年國家鐵道部將粉末滲鋅工藝作為鐵路鋼構件防腐蝕處理方法編入有關設計標準。其中對鋼構件的耐鹽霧試驗要求是≥500小時。福建宏貫路橋防腐科技股份有限公司(下稱宏貫路橋)于2016年獲福建省科技進步獎項目“鋼鐵制件表面高性能防腐處理關鍵技術”,對鋼鐵制件多元合金共滲層配方、共滲件封閉涂層配方和共滲過程工件定位及降塵裝置進行了優化研究和創新開發,取得良好效果,其鋼鐵制件共滲層厚度﹥60μm、耐中性鹽霧試驗≥550小時,優于TB/T3274-2011《鐵路混泥土梁配件多元合金共滲防腐技術條件》。
隨著高鐵時速提升、相對惡劣的服役環境條件和服役運營期間免維護、少維護的新要求以及國家環保政策日趨嚴格,原有的鋼構件防腐性能標準已無法滿足高速鐵路橋梁高質量發展的要求。高鐵橋梁鋼構件長效防腐面臨亟待解決的關鍵科學與技術難題:一是鋼鐵構件多元素合金共滲層各因素的影響規律和作用機理有待進一步研究;二是亟待研究發明吸收率更高、滲層厚度更均勻的新型助滲劑及環保型復合鈍化液;三是防腐服役失效快,維護成本高。
針對以上關鍵難題,宏貫路橋聯合中國鐵道科學研究院集團有限公司金屬及化學研究所(下稱中鐵金化所)、廈門大學等單位,依托福建省科技廳重大科研合作項目的支持,并以川藏鐵路建設為工程背景開展科研攻關,取得了如下創新成果:
1.深入研究并揭示了鋼鐵構件多元素合金共滲層各因素的影響規律和作用機理,為關鍵技術開發與推廣應用提供了理論依據。
2.發明了新型復合助滲劑(氟硼酸鉀+氯化銨),顯著提高了滲劑成分吸收效率和滲層厚度均勻化程度。
3.發明了高性能鋼構件表面防腐多元素合金共滲劑配方和環保型復合鈍化液,優化了共滲工藝條件,開發出適用于工程建設的真空共滲+鈍化+封閉的復合長效防腐技術,使鋼構件維氏硬度比基體提高30以上,耐中性鹽霧試驗超過2000小時,防腐服役時間延長了3倍,實現了在高原嚴寒、隧道內外、戈壁、潮濕地區高鐵、地鐵和混凝土橋梁鋼構件的長效防腐。
4.設計開發了基于電熱源的智能化多元合金共滲爐設備,解決了多元素粉末共滲過程中共滲層溫度不均勻的技術問題。
項目獲得授權發明專利11件、授權新型專利10件。發表論文5篇,SCI收錄1篇。研究成果被中鐵12局、24局等100多家企業應用于川藏鐵路、鄭渝高鐵等高鐵橋梁工程項目建設,請獎單位實現新增營收38.57億元,新增經濟效益5.47億元,取得了顯著的經濟和社會效益,對推動我國高速鐵路橋梁高質量發展,支撐交通強國建設和提高行業競爭力具有重要的現實意義。
1.中國鐵道科學研究院集團有限公司金屬及化學研究所 2.廈門大學 3.中鐵十二局集團有限公司 4.中鐵二十四局集團橋梁建設有限公司
1.王 濤 2.羅貫虹 3.邵丕彥 4.張 颯 5.羅長虹 6.李瑞平 7.李大春 8.艾俊杰 9.陳鎮平 10.丘麗華 11.謝華標 12.吳韶亮 13.賈恒瓊 14.石振平
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評價單位: |
中國民營科技促進會 |
報告編號: |
202401003088 |
評價日期: |
2024-06-15 |
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組織單位: |
中國民營科技促進會科技成果轉化辦公室 |
項目負責: |
雷智旺、李育春 |
成果管理: |
13681429210 |
一、提供的資料齊全,符合評價要求。
二、項目針對新時期高鐵橋隧高質量發展和服役環境條件相對惡劣的迫切需求,開展了“高速鐵路橋梁鋼構件長效防腐關鍵技術”研究,取得以下創新性成果:
1、深入研究并揭示了鋼鐵構件多元素合金共滲層各因素的影響規律和作用機理,為關鍵技術開發與推廣應用提供了理論依據。
2、發明了氟硼酸鉀和氯化銨復合新型助滲劑,顯著提高了滲劑成分吸收效率和滲層厚度均勻化程度。
3、發明了高性能鋼構件表面防腐多元素合金共滲劑配方和環保型復合鈍化液,優化了共滲工藝條件,開發出適用于工程建設的“真空共滲+鈍化+封閉”復合長效防腐技術,使鋼構件維氏硬度比基體提高30%以上,耐中性鹽霧試驗超過2000小時,防腐服役時間延長了3倍,實現了在高原嚴寒、隧道內外、戈壁、潮濕地區高鐵和混凝土橋梁鋼構件的長效防腐。
4、設計開發了基于電熱源的智能化多元素合金共滲爐設備,解決了共滲過程中共滲層溫度不均勻的技術問題。
項目獲得授權發明專利10件、授權新型專利10件。發表論文4篇(其中SCI收錄1篇)。
三、經國家鐵路產品質量檢驗檢測中心檢測,項目產品的關鍵防腐性能指標優于行業標準,產品被廣泛用于鐵路橋梁和隧道附屬鋼構件。經用戶使用反映良好,經濟和社會效益顯著。
評價委員會一致認為,該項目符合交通運輸建設的國家戰略需求,提升高鐵橋隧工程建設水平和行業競爭力,項目綜合技術達國際先進水平。
建議:進一步在海上風電樁、公路、地鐵、核電和電力行業推廣應用。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業 |
李曉剛 |
北京科技大學 |
正高 | 材料腐蝕與防護 |
程學群 |
中國腐蝕與防護學會 |
正高 | 材料腐蝕與防護 |
林建明 |
華僑大學 |
正高 | 材料科學與工程 |
黃志勇 |
集美大學 |
正高 | 分析化學 |
林碧蘭 |
廈門理工學院 |
正高 | 材料抗腐蝕及表面改性 |
童長青 |
龍巖學院 |
正高 | 材料科學與工程 |
廖萬彩 |
福建省機械科學研究院 |
正高 | 機械工程 |