近日，我院叶春松教授团队在化工领域国际公认三大顶级期刊之一《Industrial & Engineering Chemistry Research》上发表了题为 “Corrosion and Plugging of the Hollow Copper Conductor Caused by CO₂ Inleakage: Thermodynamic Analysis and Field Evidence” 的学术论文。我院2023届博士生王天平为论文第一作者，王天平博士和叶春松教授为通讯作者。据悉，这是发电机内冷水科学技术研究领域在化工顶级期刊上发表的首篇学术论文，标志着我院在这一优势研究领域取得新突破。论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c01946。

      发电机是电厂的“心脏”，发电机定子铜导线则是“心血管”。一旦“心血管”过热或堵塞，必将引起重大事故。为了避免发电机定子铜导线过热，通常是以低电导率高纯水高速流过狭窄流通截面的空芯铜导线进行冷却。在这个非常特殊的水冷系统中，空芯铜导线可能会发生腐蚀-沉积-堵塞，引起发电机定子线棒过热，严重时会导致发电机跳机、烧毁等事故。此前，铜导线腐蚀产物沉积-堵塞的机理一直不明晰。

      该文基于Cu-O₂-CO₂-H₂O多元体系的化学热力学分析，建立了内冷水氧还原电位、不同温度条件下铜腐蚀产物溶解度与CO₂渗入量的定量关系，提出了CO₂渗入引发“铜腐蚀速率加快-铜氧化层失效脱落-脱落氧化物高温区选择性沉积”等连串反应的作用机理（图1），并通过对某核电站进口发电机因腐蚀堵塞报废机组空芯铜导线的全面检测得到了证实。为此，通过理论与实践相结合，首次揭示了CO₂渗入导致铜导线腐蚀-堵塞的机理。

图1 CO₂渗入引起发电机定子空芯铜导线腐蚀-堵塞的示意图

      叶春松教授团队在发电机内冷水领域潜心钻研了20多年，致力于“把论文写在祖国的大地上”，取得了“国际领先”科技成果、省部级科技奖励、电力行业标准、学术论文、发明专利技术等系列科研成果（图2）。在科学原理上，阐明了发电机铜导线腐蚀-堵塞机理、提出了内冷水离子交换微碱化理论。在工业技术上，为抑制空芯铜导线腐蚀、预防腐蚀产物沉积、实时清除微量沉积防止堵塞，提出了系列发明专利技术。目前，部分技术发明已经转化为行业标准，在电力行业得到了普及应用，保障了发电机水冷系统安全经济运行，产生了广泛的经济效益、社会效益和环保效益。新的技术发明，将会继续为保障大型发电机的高效安全经济运用提供技术支撑。

图2 叶春松教授团队在发电机内冷水科学技术研究领域取得的系列成果