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在高壓輸變電設施、石化裝備、軌道交通等大型設施和建筑的腳下,埋藏著看不見的“生命線”——接地網,它的任務是引雷入地,避免雷擊危害。然而,這條“生命線”自己卻長期面臨危險:傳統金屬材料在土壤中易被腐蝕,可能在數年內失效,讓整個系統暴露在雷擊風險中。
如今,來自廣東的原創技術正試圖終結這個困擾全球的頑疾。由廣東腐蝕科學與技術創新研究院(下稱“防腐院”)研發出的顛覆性先進技術孵化出了廣東和通科技有限公司,用功能高分子材料替代沿用百年的金屬材料,為建筑、設施接上“不怕腐蝕的生命線”。
近兩年來,相關技術在佛山、汕頭、茂名等地相繼落地,不斷開拓新的應用場景。這根“生命線”正逐步壯大成千億級產業集群。
功能高分子材料能與電網主設備“同壽”
腐蝕的代價驚人。全球每年因此損失GDP的3%至5%,遠超所有自然災害損失之總和。
對于接地網,腐蝕不僅是經濟損失,更是安全隱患。中國工程院院士、防腐院院長韓恩厚說:“鍍鋅鋼在腐蝕性土壤中保持完好的周期不超過6年;性能最好的銅,也只能使用20年,且成本高昂。在地下的接地網失效后一旦未及時檢測到,建筑和設施就會面臨安全風險。”
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那么,有沒有一種材料,既能有良好的導電性、優異的機械強度,又具備極度耐腐蝕的能力,而且環境友好,還便宜呢?
防腐院瞄準“高安全長壽命接地系統”方向,研發出了符合一連串苛刻要求的新材料,完成了“從0到1”的顛覆性創新。
韓恩厚介紹,用上這種導電高分子基復合接地極材料的接地網,就像有了金剛不壞之身,埋入地下后幾乎不被腐蝕,其設計壽命可達60年以上,能與電網主設備“同壽”。
為了驗證這份長效,科研團隊通過加速實驗模擬數十年甚至上百年的腐蝕,再結合數字模型精準預測,確保了材料的可靠性。2024年6月,該成果通過了由廣東省防腐蝕協會組織的權威鑒定,結論顯示:在多種土壤環境中,這種新型接地導體具有極低的腐蝕速率和極佳的環境適應性。
項目落地進度不斷加快
任何顛覆性技術,最終都要回答兩個問題:產業用不用得上?客戶用不用得起?
從項目的“小賬”算,盡管新材料的初期一次性投入較高,但以全生命周期來計算仍極具經濟性。它無需像金屬那樣在5至20年內頻發檢測、反復開挖與更換,運維成本和因檢修導致的停電損失大幅降低。
韓恩厚還算了一筆“大賬”。全國每年因腐蝕造成的數萬億元損失中,約三分之一可通過各種防腐蝕技術避免;僅是這項接地新技術,在國內就有望節約數百億元的接地網更新成本。
新技術的產業化已經邁出關鍵步伐。在南方電網的500千伏超高壓輸電線路、110千伏變電站等接地網的標志性示范項目中,這個高安全長壽命接地系統運行穩定,接地電阻完全達標,獲得了業主的高度評價。
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項目落地進度不斷加快:前年,茂名供電局應用了新型電力接地系統產品,海南原油庫應用了該接地材料;去年6月,汕頭供電局的沿海變電站應用了該接地產品;去年12月,澳門輕軌地鐵設計上圖了新型接地產品,保障了在沿海地區鹽漬土壤、廣東地區酸性土壤、石化設備下高腐蝕性土壤等環境中接地系統的高安全長壽命運行……
從一根“線”到一個產業,該技術不僅解決了安全痛點,更具綠色戰略意義,它有望大幅節約銅資源,同時減少土壤中的重金屬污染。廣東正依托此類原創技術,推動接地行業更新換代,發力培育腐蝕控制產業,目標打造千億級產業集群。
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