基于Web的材料環境腐蝕失效案例系統*

陳軍，吳明，朱本廷

（遼寧石油化工大學儲運與建筑工程學院，遼寧撫順113001）

基于Web的材料環境腐蝕失效案例系統*

陳軍，吳明，朱本廷

（遼寧石油化工大學儲運與建筑工程學院，遼寧撫順113001）

在具有高性能和安全性的Windows 2003 Server操作系統支持下，采用Oracle數據庫和ASP. NET2.0技術相結合實現腐蝕案例數據在WEB頁面上的呈現。系統提供了腐蝕失效案例的瀏覽、查詢、添加、修改等功能。用戶可以從網絡WEB頁面獲取相關的材料腐蝕的數據及相關建議，從而實現腐蝕案例數據網上的直觀共享。

腐蝕；失效；案例庫；網絡

腐蝕是指材料與環境間發生的化學或電化學相互作用而導致材料功能受到損傷的一種現象，普遍存在于國民經濟的每個環節，甚至會給國民經濟帶來了巨大影響及損失。盡管有一些事故表面有著相似之處但很可能腐蝕機理不同，所以單個的腐蝕失效事故分析往往具有偶然性，并不具有很強的參考性，但是通過對特定環境下相同或相似設備或零部件大量腐蝕失效事故的統計分析，就可以得到規律性的結論。如果設計人員或設備的操作者能及時的得到案例信息，就可以及時的采取措施來預防事故的發生，有效地提高設計、制造、運行、決策和管理的水平。本系統針對上述情況，確定其中心任務是：提高設備的監察和管理水平，將案例信息快速并準確地發布出來。相應的用戶群為廣大失效分析工作者、設計人員及工程技術人員，隨時在網絡上為他們提供較為全面的參考和多種查詢案例的方式。

1 數據庫總體結構設計

合理的數據庫結構設計是非常重要的，是創建一個能夠有效、準確完成系統所需功能的數據庫的基礎，而且設計不合理的數據庫結構可能會增加SQL語句的設計難度，甚至有可能無法從Oracle數據庫中查詢出想要的信息[1-5]。本文材料腐蝕數據庫系統的后臺數據庫的邏輯結構、數據庫的數據結構、以及數據內容（包括學術名詞、材料介質名稱以及材料的排號、計量單位等等）參照國際、國內相關標準，盡量和其保持一致。這不僅方便用戶查詢檢索，同時也方便數據庫系統的統一處理。

設計Oracle數據庫時為了避免冗余以及使整個系統清晰，特采用星形結構，各個表之間通過案例編號和案例基本情況表關聯起來，圖1為腐蝕失效案例庫系統結構的模型圖。

圖1腐蝕失效案例庫系統結構模型Fig.1System model of corrosion failure case base

2 系統案例庫內容

材料腐蝕失效案例庫系統的案例主要來源于各地方和各行業的設備和材料腐蝕失效事故，具有很強的典型性和針對性。通過對失效案例的分析，案例報告是先對腐蝕失效案例發生的工作狀態與周圍環境進行分析，然后再對其設計、選材、加工等方面采取的措施進行分析，必要時需要進行實驗室模擬，接著根據調查的數據信息進行綜合分析，總結出腐蝕失效發生的主要原因與次要原因，最后給出防止同類腐蝕失效發生的建議與預防措施。總的為材料腐蝕失效案例庫分為4個模塊：基本情況、原因分析、結論、建議。

綜合常見材料腐蝕失效模式的理論分析以及腐蝕失效案例的分析步驟，可以確定腐蝕失效案例庫中的案例基本上包括以下的內容[6-10]：

2.1案例基本情況

案例的基本情況包括：案例名稱、案例概況、設備名稱、工作條件、材質、材料類型、失效部件、防護措施、行業、失效類型、腐蝕的環境類型、腐蝕原理等。行業分為化學工業、石油化學工業、石油采輸工業、煤炭工業、電力工業、熱力工業、海洋開發工業、航空航天工業、船舶工業、汽車工業、電子和微電子工業、冶金工業、建筑工業、鐵路運輸工業和其他行業等。

2.2宏觀檢查

宏觀檢查主要是指用肉眼、放大鏡等來觀察分析失效部件的宏觀形貌特征，這是失效分析的第一步，也是微觀分析的基礎。宏觀檢查采用的方法是目視和照相，所以在其報告中包括宏觀描述以及照片信息。

2.3斷口裂紋形貌

斷口裂紋是判斷腐蝕失效模式的重要依據之一。無論從理論分析還是從案例統計結果來看，都是不可缺少的項。包括裂紋宏觀擴展路徑、裂紋微觀擴展路徑、裂紋走向、裂紋形態等。該項包括斷口或者裂紋的描述（文字描述和圖片描述）和斷口分析，斷口分析既是參照斷口或者裂紋的描述對裂紋產生的原因進行有目的的分析，為找出腐蝕失效的原因作鋪墊。

2.4金相分析

金相組織是熱處理和化學成分的反映，熱處理和合金的化學成分確定了合金的金相組織，金相組織的變化又影響了合金的耐蝕性能，是腐蝕失效影響因素之一，包括分析手段、取樣部位、金相組織描述、金相分析等信息。

2.5腐蝕介質及腐蝕環境

由材料腐蝕失效模式的比較分析可知，介質（環境）因素是引起腐蝕失效的主要因素之一，是材料腐蝕失效的“溫床”。該項包括濃度描述、介質名稱、腐蝕介質分析、腐蝕環境分析等。

2.6材質化學成分

由材料腐蝕失效模式的比較分析可知，材料的化學成分是腐蝕失效的影響因素之一，許多金屬的腐蝕失效更深層的原因是材質的化學成分問題，所以案例庫中的案例必須包括材料的化學成分這一部分。該項包括元素濃度描述、元素名稱、部位、手段、材質化學成分分析等。

2.7應力、硬度測試

材料的力學性能是材料的基本屬性，對于失效分析是一個很有用的信息。所以案例庫中的案例中包括材料的力學性能——應力、硬度測試。該項包括應力、硬度描述和應力、硬度分析。

2.8流速、流態的影響

介質的流速、流態會影響金屬的腐蝕速度以及機械的使用壽命，所以案例庫的案例中包括流速、流態的影響。該項包括流速、流態描述和流速、流態分析。

2.9腐蝕產物

腐蝕產物對于確定是何種腐蝕介質引起的腐蝕以及腐蝕機制是很有力的證據，其包括腐蝕產物的特征、腐蝕產物化學成分、手段、腐蝕產物分析等。

2.10綜合分析

綜合分析是對該案例進行整體的概括和分析，是作者對案例失效原因的論述，可使讀者在腦海里對該案例產生一個系統的印象，所以是案例不可缺少的一項。

2.11模擬試驗

模擬試驗是試驗者根據機械的使用情況及其工作環境，對金屬或非金屬的腐蝕進行試驗模擬，得出試驗數據和試驗結果，然后對試驗的數據和結果進行分析和歸納，從而總結出該設備腐蝕的原因。該項包括模擬試驗和試驗結論。

2.12涂層失效

涂層失效的原因多種多樣，但歸納起來主要是施工不當、材料問題和施工技術要求有誤等。該項包括涂層種類、失效形式和原因等。

2.13結論

主要記錄通過上述分析得出的各方面的結論，是對該案例失效原因的總結和概述。

2.14建議

主要記錄對此環境中該腐蝕失效事件發生提出的建議，包括材料、預防措施、改善環境等各個方面。

2.15參考文獻

包括作者、刊物名稱、出版日期、頁碼范圍等項。

3 系統功能設計與實現

整個系統采用Dreamweaver8和Visual Studio 2005共同制作前臺界面，并用Visual Studio全程開發設計代碼，實現ASP.NET2.0無縫地與Visual Studio.NET結合，這不僅使得Web開發更加方便，而且還能提供這些工具必須提供的所有優點。

3.1用戶模塊

系統將用戶分為兩類：注冊用戶和未注冊用戶。只有注冊用戶可以瀏覽網站內腐蝕案例等的內容，而未注冊用戶只可以看到主頁面和幫助頁面，即利用Session語句Session[“Userid”]=txtUser Name.Text.Trim（）；儲存用戶名，并進行頁面傳遞，用以判斷當前瀏覽用戶是否為注冊用戶進行下一步瀏覽，非注冊用戶將會返回主頁面。注冊用戶可以在登陸后的頁面中修改自己的詳細信息。

3.2查詢模塊

考慮用戶的需求不同，提供了多角度，多層次的查詢方式，總體分為基本查詢和高級查詢兩種查詢方法。用戶可以根據自身查詢的需要，快速的查找并瀏覽所需的典型案例。在顯示結果中，采用GridView列表按錄入時間降序顯示，還具有當前頁，首頁，尾頁，前一頁，后一頁及總案例個數，方便用戶直觀的選擇瀏覽。

在基本查詢中，選取了最為常見的4種關鍵詞查詢類型，包括：案例名稱，行業，失效模式，腐蝕環境。在使用的過程中用戶輸入關鍵詞，選擇好查詢類型，單擊“查詢”按鈕就可以在新彈出的頁面中顯示出查詢結果，并顯示查詢結果數量，其中雙擊案例號或者案例名稱都可以較為快速直接到達該案例的詳細瀏覽頁面。

在高級查詢中，查詢類型包括：材質，行業，失效模式，腐蝕介質。用戶既可以簡單的像基本查詢一樣使用，即單個使用，也可以4種類型任意組合交叉查詢。其中“或”和“與”的查詢條件，用戶可以根據自身需要來進行選擇。

3.3管理和維護模塊

管理和維護模塊共包括了兩大部分：用戶管理與案例管理。

用戶管理模塊中，主要是用戶的注冊資格審核，用戶的權限賦予，用戶的刪除，用戶的分類及用戶的一些日常管理與維護。

在案例管理模塊中，為了管理員及錄入者方便，直觀的工作，采用了和瀏覽頁面相似的頁面，案例庫15個內容中的每個內容可以隨時獨立的更改添加或者刪除。其中有一些案例不曾涉及到得方面如流速流態，涂層失效等內容將會在用戶瀏覽顯示時用語句直接隱去，讓顯示的案例結果更為簡潔，直觀，用戶使用起來會十分方便，具體管理和維護模塊的流程操作如圖2。

圖2數據維護模塊流程圖Fig.2Flow chart of data maintenance module

4 結論

對大量案例進行失效分析，核對，模擬試驗等建立了材料環境腐蝕失效案例系統，并通過Oracle存儲管理數據。采用ASP.NET2.0在WEB頁面中實現多種角度的查詢，案例詳細瀏覽，案例庫的維護等功能，使腐蝕失效與防護科學技術的信息能在最大范圍內得到快捷和有效的利用。

參考文獻

[1]王光耀，張國強.腐蝕數據庫的設計和實現[J].中國腐蝕與防護學報，1997，17（1）：51-57.

[2]劉曉方.計算機在腐蝕與防護領域的應用[J].腐蝕科學與防護技術，1998，10（4）：222-229.

[3]李巖，屈祖玉.埋地管線管線腐蝕失效案例庫設計與研究[J].腐蝕與防護，2004，12（12）：541-543.

[4]柯偉，楊武.腐蝕科學技術的應用和失效案例[M].北京：化學工業出版社，2006.

[5]張鋒，王光耀.材料腐蝕數據庫（網絡版）的設計與制作[J].腐蝕科學與防護技術，2004，5（3）：177-179.

[6]孫素華.精通Dreamweaver8網站建設[M].北京：中國青年出版社，2007.

[7]王彬，代彥波.Oracle10g簡明教程[M].北京：清華大學出版社，2006.

[8]劉乃麗.精通ASP.NET2.0項目開發[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[9]Cristian Darie，Karli Watson.ASP.NET電子商務入門經典[M].北京：清華大學出版社，2003.

[10]張慶華.零基礎學Visual C#2005[M].北京：機械工業出版社，2008.

Web-based Environmental Corrosion Failure Case System

CHEN Jun，WU Ming，ZHU Ben-ting

（Liaoning Shihua University，Liaoning Fushun 113001，China）

Under support of the high performance and safety Windows 2003 Server operating system，Combined with Oracle database and ASP.NET2.0 technology，corrosion case data can be presented on the WEB page.The system provides a function of browsing，querying，adding and modifying corrosion failure cases.WEB page from the network users can access the relevant data and related materials，corrosion proposals in order to achieve corrosion intuitive online sharing of case data.

Corrosion；Failure；Case base；Web

TP 311.13

A

1671-0460（2010）03-0336-04

國家材料自然環境腐蝕實驗臺網建設專項材料環境腐蝕失效案例庫建設（2005DKA10400－Z10）

2009-12-21

陳軍（1982－），男，在讀碩士研究生，主要從事計算機技術在材料腐蝕失效研究中的應用及管道地理信息系統。

E-mail：kingdom-0451@163.com。