腐蝕：悄悄的“破壞者”

  當(dāng)你手表上的秒針轉(zhuǎn)過一圈半，世界上就有1噸的鋼鐵被腐蝕成鐵銹。與地震、海嘯等“驚天動地”的自然災(zāi)害相比，腐蝕同樣破壞力極強(qiáng)，卻因悄然無息，容易被人忽視。今年6月，“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目啟動，將針對基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸?shù)?大領(lǐng)域30多個行業(yè)部門進(jìn)行腐蝕調(diào)查研究。這個由中國工程院、中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會、中國工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會共同開展的“重磅”項目意義何在？

　　腐蝕損失大于各類災(zāi)害總和

　　中國工程院主席團(tuán)名譽(yù)主席、中國工程院原院長徐匡迪院士介紹說，根據(jù)世界上宏觀的統(tǒng)計和調(diào)查，所有材料每年因腐蝕損失約1%的重量，這種損失在熱帶、海洋的環(huán)境中更加嚴(yán)重。從世界上來看，腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失約占國家經(jīng)濟(jì)總量的3%到4%?！斑@是一個巨大的問題，但長期以來沒有引起我們足夠的重視?！毙炜锏显菏空f。

　　“腐蝕是金屬和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的一種破壞性侵蝕，它是一種悄悄在進(jìn)行的破壞。腐蝕的危害非常巨大，它使珍貴的材料變?yōu)閺U物，如鐵變成鐵銹，它使生產(chǎn)和生活設(shè)施過早報廢，并因此引起生產(chǎn)停頓，甚至著火爆炸，誘發(fā)出多種環(huán)境災(zāi)害，危及人類的健康和安全?！薄拔覈g狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目負(fù)責(zé)人，中國科學(xué)院海洋研究所研究員侯保榮院士說，腐蝕具有普遍性、隱蔽性、漸進(jìn)性和突發(fā)性的特點，它給人類造成了巨大的損失，不僅消耗資源，污染環(huán)境，而且造成了大量的工業(yè)事故。

　　侯保榮舉例說，2013年，山東省青島市發(fā)生的“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸重大事故，直接原因正是輸油管道與排水暗渠交匯處管道腐蝕減薄、管道破裂，引發(fā)爆炸。2014年8月1日臺灣高雄發(fā)生的燃?xì)獗ㄊ鹿剩蚴枪艿览吓f造成的接縫泄漏，或是雨水造成的管道腐蝕，從而造成燃?xì)獾男孤?，引起爆炸?/span>

　　侯保榮告訴記者：“這些因腐蝕發(fā)生的慘重事故應(yīng)該引起我們的重視，它可能就潛伏在我們的身邊，一旦發(fā)生，就會危害我們的生命，給國家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?！睋?jù)侯保榮課題組統(tǒng)計，2014年全國自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失為3373.8億元，而腐蝕造成的損失，按照占當(dāng)年GDP的3%計算，年損失約為兩萬億人民幣，是各種自然災(zāi)害所造成損失總和的數(shù)倍。腐蝕問題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。

　　腐蝕也是各國共同面臨的難題。侯保榮介紹說，英國是最早進(jìn)行腐蝕調(diào)查的國家。1922年，英國推算1920年鋼鐵銹蝕損失為2900萬噸。1969年，劍橋大學(xué)Hoar博士開始對200個企業(yè)進(jìn)行腐蝕損失調(diào)查，結(jié)果表明，英國年腐蝕損失為13.65億英鎊，占英國GNP的3.5%。為此英國政府加大了腐蝕防控力度，于1972年成立腐蝕防護(hù)中心，次年建立英國腐蝕科技學(xué)會，在1975年8月成立國家腐蝕服務(wù)部承擔(dān)全國腐蝕咨詢。

　　美國同樣重視腐蝕控制。1919年，美國麻省理工學(xué)院Uhlig教授在天然資源保護(hù)會上提出，美國每年腐蝕直接損失為55億美元。1975年，美國推算年腐蝕損失為825億美元。美國1998年總腐蝕損失為2760億美元，占其GDP的3%以上，相當(dāng)于每年每人約支出1000美元。

　　科技創(chuàng)新讓防腐有計可施

　　面對悄悄來襲的腐蝕，不少人會覺得無計可施。事實上，科技創(chuàng)新已經(jīng)在多領(lǐng)域的腐蝕防控中立下汗馬功勞，讓人們對付腐蝕有計可施。

　　我國再制造專家、中國工程院院士徐濱士介紹說，再制造技術(shù)可以有效降低由于管道腐蝕泄漏造成的污染事故，并通過節(jié)能減排降低環(huán)境污染風(fēng)險。他舉例說，廢舊油管再制造技術(shù)已經(jīng)廣泛參與到吉林油田、長慶油田、大慶油田等的廢舊油管再制造項目中，取得了不錯的效果。以吉林油田為例，將9505噸廢舊油管再制造成7967噸金屬陶瓷復(fù)合油管，在7個采油廠300多口油水井中應(yīng)用3年多未發(fā)現(xiàn)腐蝕、磨損、結(jié)垢，使用壽命是新油管的5倍以上。

　　海洋設(shè)備在海洋環(huán)境中服役一兩年就可能出現(xiàn)腐蝕問題。針對這一問題，中科院寧波材料所研制成功高固厚膜有機(jī)涂料。以往防護(hù)涂層一般要達(dá)到500微米以上才可以達(dá)到防腐要求，但固體粉末防腐涂料噴涂施工程序繁瑣，而且在運(yùn)輸和安裝過程中受到?jīng)_擊很容易脫落。這種新型的高固厚膜有機(jī)涂料，能一次性施工到500微米厚度，防腐壽命提高到20年以上。它還能實現(xiàn)水下固化，可在海洋鋼結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)維護(hù)中發(fā)揮重要作用。

　　據(jù)統(tǒng)計，我國每年因鋼鐵腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上千億元人民幣。以前，我國在鋼鐵防腐上多采用油漆涂料、熱浸、電鍍等技術(shù)，難保障防腐時間和效果，而且加工過程會產(chǎn)生廢氣、廢渣等污染。目前，由我國企業(yè)和高校合作研發(fā)的微納米粉末復(fù)合滲鋅防腐技術(shù)通過專家鑒定，有效防腐時間能達(dá)到50年，在大大提高鋼鐵防腐時間和效果的同時，沒有污染排放，真正實現(xiàn)低碳環(huán)保。

　　新技術(shù)的產(chǎn)生正是因為瞄準(zhǔn)了新問題，如果能對我國目前腐蝕狀態(tài)進(jìn)行全面摸底，了解腐蝕領(lǐng)域出現(xiàn)的新問題、新情況，必然能夠催生更多腐蝕防控新技術(shù)，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。相比世界上工業(yè)先進(jìn)國家對腐蝕損失與腐蝕控制的系統(tǒng)研究，我國腐蝕調(diào)查工作起步晚，發(fā)展較慢。

　　侯保榮說，近10年來，各個行業(yè)的腐蝕與防護(hù)狀況與過去有了明顯不同，迫切需要展開全國層面的腐蝕成本經(jīng)濟(jì)性分析與防腐策略的調(diào)查，全面摸清我國的腐蝕及控制狀況。正因為此，“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目應(yīng)運(yùn)而生，將針對基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸、能源、水環(huán)境、生產(chǎn)制造及公共事業(yè)等五大領(lǐng)域的30多個行業(yè)部門進(jìn)行腐蝕成本和防護(hù)策略的調(diào)查研究，總結(jié)先進(jìn)的腐蝕控制技術(shù)及管理經(jīng)驗，研究我國腐蝕控制領(lǐng)域存在的問題及制約其發(fā)展的主要因素，提出可行的腐蝕控制戰(zhàn)略建議。

　　維護(hù)資金缺乏是道坎

　　徐匡迪院士在“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目啟動會上與大家分享了一個小故事——

　　那年，他在瑞典公司工作時，接到的第一個任務(wù)就是參與挪威和英國之間的北海油田輸油管線建設(shè)項目的競標(biāo)。當(dāng)時的“勁敵”有英國、日本等國的團(tuán)隊。徐匡迪院士跟團(tuán)隊沒有按照傳統(tǒng)思路將關(guān)注點放在鋼材強(qiáng)度上，而是聚焦在海水、泥沙、石油、天然氣等對管線的腐蝕問題上。因為天然氣中硫化氫含量高，他們就進(jìn)行抗硫化氫腐蝕的實驗，最終發(fā)現(xiàn)“硫化氫誘導(dǎo)腐蝕是在鋼的硫的含量里邊”，他們就把主攻方向確定為鋼里邊的硫含量要低于5ppm，通過技術(shù)攻關(guān)最終實現(xiàn)，繼而中標(biāo)。

　　徐匡迪想通過這個例子說明，對付腐蝕問題的策略一是要防止，也就是做表面的防腐；二是要研究腐蝕介質(zhì)；三是要弄清材料本身如何應(yīng)對腐蝕，只有這樣才能在防控腐蝕上目的明確。

　　我國的腐蝕情況比較復(fù)雜，涉及青藏高原的高寒地區(qū)，內(nèi)蒙古、新疆的風(fēng)沙區(qū)域，以及高濕高溫高鹽的南海等諸多環(huán)境狀態(tài)?！耙虼耍@個項目非常有意義。也希望我們國家根據(jù)這個項目的調(diào)研情況，在防控腐蝕方面有一些立法和規(guī)定，不是說僅僅做一個科研項目，而是要變成可操作性的條例。”徐匡迪說。

　　“我們到歐洲去看，一百年、二百年的房子都很漂亮，一點都沒事。而我國70年代建造的房子現(xiàn)在都得拆掉了重建。”徐匡迪認(rèn)為，造成這種差異的一個重要原因就是，現(xiàn)有的法規(guī)及機(jī)制“允許買皮鞋，不允許買皮鞋油”，也就是房子建完以后就沒有什么維護(hù)費(fèi)用了。在歐洲則是反過來的，城市住房如果3年不刷油漆，不防腐蝕，房地產(chǎn)稅就從1.5%增加到3%，而刷漆的話只要0.3%。相關(guān)管理人員會在規(guī)定期限前提前通知房主，詢問是否刷漆。房主可以選擇自己刷，也可以付費(fèi)讓社區(qū)里專門的工作隊刷。

　　對此，徐匡迪說：“我們國家則缺少這樣的機(jī)制，甚至在工業(yè)裝備方面也沒有這樣的機(jī)制。比如我們購買新設(shè)備，技術(shù)改造，可以申請到一些錢，但卻沒有維護(hù)使用的資金。這跟我們過去計劃經(jīng)濟(jì)下的財政制度有關(guān)。我希望這次戰(zhàn)略咨詢項目的結(jié)果，不僅僅是技術(shù)、工程咨詢，還是政策性的咨詢，希望能讓我國今后所有的裝備、裝置、建設(shè)項目長壽化、有效化。”

　　據(jù)《經(jīng)濟(jì)日報》記者了解，我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究重大咨詢項目的調(diào)查結(jié)果將免費(fèi)向社會公布，腐蝕成本調(diào)查占全部工作的20%，提出防腐蝕方法占全部工作的80%。