金屬和合金的腐蝕 金屬和合金深海腐蝕試驗導則 編制說明

1一、工作簡況1.項目來源本項目是依據(jù)國家標準化管理委員會國標委發(fā)[2023]63號文“國家標準化管理委員會關于下達2023年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知”下達的項目計劃，項目編號為20232248-T-605,項目名稱為“金屬和合金的腐蝕金屬和合金深海腐蝕試驗導則”。本項目是制定項目，項目周期為16個月，計劃完成時間為2025年。2.標準化對象簡要情況深海蘊藏著豐富的油氣資源，隨著陸地資源的日漸枯竭和海上油氣工業(yè)的發(fā)展，油氣勘探和開采正逐步由近岸走向深海，許多油氣生產(chǎn)設備和系統(tǒng)布放在深海中。另外，深海海底還富含錳結核和鈷結核等礦產(chǎn)，隨著科技進步，深海礦產(chǎn)開發(fā)也逐漸成為可能，深海采礦設備和系統(tǒng)也需要長期布放在深海中。同時，為進行海洋觀測和科學考察，也需要將儀器設備安放在深海中。對于這些高價值的深海裝備和儀器，深海極端環(huán)境中的腐蝕是其需要解決的一個關鍵問題，腐蝕會嚴重影響這些深海裝備的使用性能、可靠性和安全性。由于深海環(huán)境復雜、可達性差，深海裝備難以維護、維修，一旦發(fā)生腐蝕失效，往往會造成十分嚴重的后果，不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失，而且會導致災難性事故發(fā)生，危及環(huán)境、生態(tài)和人員安全。深海裝備的設計選材、運行和維護需要有相關材料的腐蝕數(shù)據(jù)來支撐。實驗室內的模擬試驗取代不了現(xiàn)場的實際環(huán)境試驗?；跍\表海水暴露試驗結果來進行深海裝備的設計選材會存在很高的風險。因此，必須開展深海環(huán)境腐蝕試驗。深海腐蝕試驗對保障深海裝備的使用壽命、服役性能以及安全可靠性具有重要的意義。目前已有關于淺表海水中開展腐蝕試驗的國家標準（GB/T5776-2005《金屬和合金在表層海水中暴露和評價的導則》），但缺少深海環(huán)境腐蝕試驗的方法標準。由于深海腐蝕試驗的暴露環(huán)境和試驗方法與淺表海水試驗存在顯著差異，深海腐蝕試驗難度和風險更大，技術要求更高，因此非常有必要建立新的標準來指導和規(guī)范深海環(huán)境的腐蝕試驗。本標準將規(guī)范金屬和合金在深海中暴露腐蝕的試驗方法，以便可以按照規(guī)定的條件和程序來開展深海腐蝕試驗，并使得不同的深海腐蝕試驗結果可以進行有意義的比較。該標準將有益于深海資源勘探開采、深海工程建設、深?？茖W研究等領域的各相關方。基于深海腐蝕試驗結果，可以使深海裝備的腐蝕得到更有效的控制，從而增強其安全可靠性，減輕環(huán)境污染和發(fā)生事故的風險，并顯著降低腐蝕損失，具有廣闊的應用前景和顯著的經(jīng)濟和社會效益。該標準符合《國家標準化發(fā)展綱要》中加強關鍵技術領域標準研究、以科技創(chuàng)新提升標準水平2的要求,以及《“十四五”推動高質量發(fā)展的國家標準體系建設規(guī)劃》中關于高端裝備和材料標準的相關要求。3.主要工作過程起草(草案、調研)階段:計劃下達后，2024年1月全國鋼標準化技術委員會金屬和合金的腐蝕分技術委員會組織起草單位成立了標準起草工作組，由中國船舶集團有限公司第七二五研究所和冶金工業(yè)信息標準研究院負責主要起草工作。本標準編制組調研、查閱、分析了涉及海水腐蝕試驗方法的相關ISO國際標準、中國國家標準等相關標準，同時查閱了涉及深海腐蝕的研究文獻，在大量的研究分析、資料查證工作基礎上，確定等同采用國際標準ISO23226:2020Corrosionofmetalsandalloys—Guidelinesforcorrosiontestingofmetalsandalloysexposedindeep-seawater（金屬和合金的腐蝕金屬和合金深海腐蝕試驗導則）。該國際標準是目前世界上首個關于深海腐蝕試驗方法的標準，是由我國提案并主導制定的國際標準。該國際標準的項目負責人也是本國家標準項目編制工作組的負責人。本標準起草工作組編制了《金屬和合金的腐蝕金屬和合金深海腐蝕試驗導則》標準草案。經(jīng)工作組及有關專家研討后，對該標準草案又進行了認真的修改，于2024年5月形成了標準征求意見稿及其編制說明等相關附件，并上報全國鋼標準化技術委員會金屬和合金的腐蝕分技術委員會秘書處。征求意見階段:2024年X月XX日，由全國鋼標委金屬和合金的腐蝕分技術委員會秘書處將標準征求意見稿和編制說明發(fā)送到金屬和合金的腐蝕分委員會委員及有代表性的標準相關方廣泛征求意見，同時在《鋼鐵標準網(wǎng)》網(wǎng)站上公開征求社會意見。4.主要參加單位和工作組成員及其所做的工作本標準由中國船舶集團有限公司第七二五研究所、冶金工業(yè)信息標準研究院共同起草。工作組主要成員:中國船舶集團有限公司第七二五研究所參與編制的人員包括許立坤、范林、侯健、辛永磊、郭為民、丁康康、張海兵、王洪仁等人員，冶金工業(yè)信息標準研究院參與人員包括侯捷、孫夢寒、李倩、田子健等。所做的具體工作包括：文獻搜集、審讀、分析和討論；標準初稿的編寫；標準初稿的修改；征求意見稿的編制等。二、標準編制原則本標準在制定過程中，注重標準制定與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)品應用相結合，突出標準的先進性、科學性、適用性。本標準制定中所遵循的主要原則為：（1）吸收采納國際上最新的相關研究成果和工程實踐經(jīng)驗，提高標準的先進性。3（2）調研參考國內外相關標準規(guī)范，開展相關試驗驗證，提高標準的科學性。（3）以滿足深海腐蝕試驗實際使用需要為原則，提高標準的適用性和可操作性。（4）標準應充分考慮并滿足國家法律、安全、衛(wèi)生、環(huán)保法規(guī)的要求。（5）按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求進行編制，保證標準的規(guī)范性。三、主要內容說明1．標準主要內容本標準采用翻譯法等同采用國際標準《ISO23226:2020Corrosionofmetalsandalloys—Guidelinesforcorrosiontestingofmetalsandalloysexposedindeep-seawater》,主要技術內容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、試驗場的選擇、試驗裝置和部件、試樣、試驗程序、試樣評價、試驗報告。現(xiàn)將各部分內容簡述如下：（1）范圍本標準規(guī)定了金屬和合金在深海環(huán)境中進行海水暴露腐蝕試驗的方法導則，包括試驗場的選擇、試驗系統(tǒng)的部件和總成、試樣制備、試驗程序、試樣回收后的處理與評價以及試驗報告。本標準適用于金屬和合金在深海環(huán)境中的一般腐蝕試驗和局部腐蝕試驗，如應力腐蝕開裂、電偶腐蝕、縫隙腐蝕試驗等。其他材料如復合材料、橡膠等在深海中的暴露試驗也可以參照本導則進行，但試樣回收后的評價方法與金屬和合金不同。本標準不包括實際深海環(huán)境中犧牲陽極的性能測試，其可采用特殊的測試單元和設備來進行深海暴露試驗。然而，本導則仍可對開展犧牲陽極的深海性能測試提供有益的參考。（2）規(guī)范性引用文件本標準共引用文件1份，即GB/T10123金屬和合金的腐蝕術語。（3）術語和定義除了在GB/T10123中規(guī)定的術語和定義適用于本標準外，本標準還增補了4個術語及其定義，分別為深海、試驗場、服役環(huán)境和試樣框架。（4）試驗場的選擇本部分敘述了試驗場的選擇應滿足的基本要求。試驗場應具有代表性，以便試驗結果能夠真實反映材料在實際深海服役環(huán)境中的腐蝕狀況。同時，在選擇試驗場時，應考慮深海腐蝕試驗的安全和環(huán)境問題。（5）試驗裝置和部件本部分包括試驗裝置的功能和總體要求、主要組成、設計和使用試驗裝置的人員要求，以及主要部件如試樣框架、環(huán)境監(jiān)測設備、釋放系統(tǒng)、水面和水下定位單位、浮體、連接附件、纜繩、電池、錨定系統(tǒng)等相關要求。（6）試樣4本部分包括試樣的制備、試樣的安裝、試樣的包裝和運輸?shù)葍热?。?）試驗程序本部分包括試驗前在現(xiàn)場的檢查、試驗裝置的布放、狀態(tài)監(jiān)測和定位、深海暴露試驗周期以及需要考慮的因素、試驗裝置的回收和處理程序、回收后試樣的儲存和運輸要求等內容。（8）試樣評價本部分包括試樣和試樣框架的外觀和狀態(tài)、表面生物污損的處理、腐蝕產(chǎn)物的清除方法、質量損失的測量及腐蝕速率的計算、局部腐蝕的檢查與評價（包括點蝕、縫隙腐蝕、脫成分腐蝕、電偶腐蝕、應力腐蝕）等內容。（9）試驗報告本部分規(guī)定了試驗報告應包含的信息和內容。2．主要技術差異本標準等同采用國際標準《ISO23226:2020Corrosionofmetalsandalloys—Guidelinesforcorrosiontestingofmetalsandalloysexposedindeep-seawater》，內容與ISO23226:2020一致，本部分還做了下述編輯性修改：（1）刪除了國際標準的前言和引言，增加我國標準前言；（2）刪除了國際標準的目錄；（3）采用對應的國家標準（等同或等效采用ISO標準）替代了引用的國際標準。參考文獻中的ISO國際標準也做了相應的修改。四、主要試驗（或驗證）過程中國船舶集團有限公司第七二五研究所采用該標準試驗方法在我國南海、印度洋、西太平洋等海域成功開展了多次深海環(huán)境腐蝕試驗，驗證了本標準方法的先進性、適用性和可靠性。五、標準中涉及專利的情況在前言中已強調本標準的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。六、預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況深海是海洋科學與技術的前沿領域，是海洋資源開發(fā)和海洋強國建設的戰(zhàn)略要地。深海資源開發(fā)和科學探索離不開深海裝備，而腐蝕是影響深海裝備安全可靠性的關鍵因素。本標準規(guī)定了金屬和合金在深海環(huán)境中進行海水暴露試驗的方法導則，依據(jù)該標準開展深海環(huán)境試驗，可以獲取各類海洋工程材料在實際深海服役環(huán)境中的腐蝕性能，評價各類防腐保護措施的有效性，為保障深海裝5備的服役安全、促進深海新材料的開發(fā)、研究深海環(huán)境中材料的腐蝕行為和機理提供技術支撐。本標準批準發(fā)布后，經(jīng)宣貫和實施，可有效降低深海環(huán)境腐蝕試驗的風險。該標準有利于推動海洋環(huán)境腐蝕試驗技術的發(fā)展與進步，可有效提升深海裝備的防腐技術水平，延長其服役壽命，保障其服役安全，避免因腐蝕失效而導致事故的發(fā)生，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。七、與國際、國外對比情況中國船舶集團有限公司第七二五研究所是我國深海環(huán)境腐蝕試驗技術領域的先驅，先后研制了系列化的深海環(huán)境腐蝕試驗裝置，并在我國南海、印度洋、太平洋等海域開展了深海腐蝕試驗，建立了我國首個深海環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)庫，為我國深海裝備發(fā)展做出了重要貢獻，使我國深海腐蝕試驗技術和能力躋身國際先進行列。以長期技術積累為基礎，代表中國提案并主導制定了國際上首個深海環(huán)境腐蝕試驗方法標準，即ISO223226:2020“Corrosionofmetalsandalloys—Guidelinesforcorrosiontestingofmetalsandalloysexposedindeep-seawater”。本國家標準等同采用ISO23226:2020。本標準反映了國內外深海環(huán)境腐蝕試驗技術的當前發(fā)展現(xiàn)狀。八、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強制性標準的協(xié)調性本標準規(guī)定了金屬和合金深海環(huán)境腐蝕試驗導則，為開展深海環(huán)境腐蝕試驗提供了方法指引。之前已有在表層海水中開展金屬和合金暴露試驗的方法標準，即ISO11306:1998Corrosionofmetalsandalloys—Guidelinesforexposingandevaluatingmetalsandalloysinsurfaceseawater。我國以該國際標準為基礎制定了相應的國家標準，即GB/T5776-2005《