蔡承洋、羅俊雄 / 工研院材化所
前言
AMPP Annual conference and EXPO為全球三大國際防蝕研討會之一，係由美國材料防護與性能協會(Association for Materials Protection and Performances; AMPP)主辦，本次研討會活動包含大會特邀演講、分組論文發表、論壇、廠商攤位展示、Sister Society Meeting、License & Partnership Meeting等，吸引了約6,000人與會、上百家廠商參展。
大會首先由Dr. Michio Kau進行演講(圖一～二)，其為為紐約市立學院和紐約市立大學研究生中心的理論物理學教授，並為美國知名未來學家、物理學家、科學傳播者、科普作家。他首先說明未來第五波工業革命將是以核融合、量子電腦、Brain Net為主，並預測未來主要基於以下兩種技術對抗材料腐蝕問題，並有以下可能之潛在應用：
1. 人工智慧
a. 可有效辨識最大或最深之腐蝕位置或劣化區域
b. 可預測材料腐蝕行為
c. 可計算出何種方法可以最有效防蝕
2. 奈米科技
a. 可製造出比鋼鐵還堅硬之防蝕塗裝
b. 可製造出無重量不可見之新結構體
研討會精摘
本次會議共有426篇論文發表，分組論文發表共有22個主題，此次針對風機防蝕、氫脆防治、地熱結垢與腐蝕、大氣腐蝕、AC腐蝕、CUI腐蝕防治、機械學習等議題進行介紹。
一、風機防蝕
1. C2024-20688 Duplex zinc coatings for offshore wind towers
發表人：Martin Gagne / Zelixir Inc
講者主要介紹位於北海(North sea)的離岸風機塔架塗裝經25年使用後除役之性能驗證結果，現場大氣腐蝕等級為C5M。該風機塔架防蝕塗裝採Duplex Zinc Coatings設計，50 μm PU塗層+200 μm環氧樹脂+120 μm Zn-15Al熔射層，服役共25未曾維護過。現場驗證結果顯示，塔架大氣帶及潮間帶之塗裝經現場目視檢查發現無明顯銹蝕跡象，進一步現場取樣並進行OM觀察，可發現其各層厚度皆與原始設計值相近，顯示Duplex Zinc Coatings防蝕年限確實可達25年免維護之設計。目前台灣離岸風機塔架亦是採用Duplex Zinc Coatings設計，風場大氣腐蝕等級多為C5~CX，故此論文之現場驗證結果相當具有參考價值，塗裝系統25年免維護應具高度可能性(圖三)。
圖三、塔架大氣帶及潮間帶之Duplex Zinc Coatings塗裝經現場目視檢查發現無明顯銹蝕跡象
二、氫脆防治
1. C2024-20688 Can electrochemical charging replace hydrogen gas charging during hydrogen embrittlement testing?
發表人：Roy Johnsen/ Norwegian University of Science and Technology (NTNU)
講者說明目前各國在進行鋼材氫脆測試時，常用較簡易操作之電化學充氫法，唯此等方法是否可以等同於高壓壓力釜充氫法，本研究即進行探討。實驗手法以X65碳鋼為基材，藉由調整電化學充氫條件以接近所需的等效氫氣壓力，模擬潛在的氫氣壓力用於氫氣運輸管道，並進行氫吸收率和氫擴散率計算，並找出兩充氫方法之關聯性。研究結果顯示，兩充氫方法之關係如下，可供進行鋼材氫脆充氫實驗時參考(圖六)。
(1). 3.5% NaCl 溶液中， -1,050 mVAg/AgCl的電化學充電對應於曝露於約17 bar的氫氣壓力下
(2). 3.5% NaCl 溶液+2 g/l thiourea， -1,125 mVAg/AgCl進行電化學充電相當於曝露於約190 bar的氫氣壓力下。
圖六、電化學充氫法與壓力釜充氫法示意圖
三、地熱結垢與腐蝕
2.C2024-20932 Casing corrosion in geothermal environments containing sulfuric acid
發表人：Joseph Thevakumar / University of Leeds
講者說明其評估N80碳鋼及22 Cr雙相鋼暴露於含硫酸的地熱流體環境之腐蝕行為成果。主要使用高溫高壓釜量測材料暴露80℃~150℃ 的H2SO4 溶液 (pH2-4)時之線性極化阻抗值，以獲取即時之動力學數據。此外，利用掃描電子顯微鏡和Light Interferometry研析腐蝕機制並量化局部腐蝕速率費率。建立 pH、溫度和金屬腐蝕之間的定量關係，以進而評估兩材料在如此低pH值得地熱流體環境防蝕性能。研究結果發現在20小時的測試期間，隨著pH值的升高，碳鋼的初始腐蝕速率會增加約90%，腐蝕速率最高約100 mm/年。暴露於150℃，pH2溶液的碳鋼，碳鋼局部腐蝕深度接近200 μm，相同之測試環境，22 Cr雙相鋼之腐蝕速率約1 mm/年，因此碳鋼的腐蝕速率約為及22 Cr雙相鋼之100倍。在測試的地熱流體中未發現及22 Cr雙相鋼出現局部腐蝕，但仍需要更長的測試時間以驗證此材料於此等地熱流體環境之可行性(圖十)。
六、CUI腐蝕防治
1. C2024-20778 Corrosion under insulation：Case studies and challenges in the use of corrosion inhibitors 發表人：Takehiro Toyoda / INPEX corporation
講者說明保溫層下腐蝕(CUI)是石油和天然氣行業的一個重大問題，其首先介紹了CUI幾個典型案例，包括外部氯化物應力腐蝕開裂(ECSCC)的實例。雖然目前已有一些阻水性較佳之保溫材或CUI塗裝系統可運用，然而針對一些幾何形狀複雜之設備組件，其CUI腐蝕除銹難以施行，有必要開發較為便利之修復方法。本研究提出一種CUI腐蝕修復作法，乃是將噴塗有腐蝕抑制劑的保溫材料直接包覆於CUI腐蝕區，以達到修復及延緩腐蝕繼續擴大之功效。所使用之腐蝕抑制劑為磷酸鹽/亞硝酸鹽系統，用U型彎式試驗進行70天浸泡試驗(NaCl溶液含有腐蝕抑制劑)進行驗證，顯示含有抑制劑的測試樣品保持金屬外觀，無應力腐蝕開裂跡象。經過極化曲線分析，此等腐蝕抑制劑抑制在3.0 wt.% NaCl 溶液中，可將腐蝕速率從17.9 mdd降至8.1 mdd(圖十四) ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖十四、噴塗有腐蝕抑制劑的保溫材料直接包覆於CUI腐蝕區，以達到修復及延緩腐蝕繼續擴大之功效