腐蝕 悄悄進(jìn)行的大破壞
材料是物質(zhì)文明的主要載體,是現(xiàn)代化生產(chǎn)、生活和構(gòu)筑物的承載基礎(chǔ)。材料與環(huán)境之間發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致性能衰變的現(xiàn)象稱為腐蝕。腐蝕是一種悄悄進(jìn)行的破壞,但其造成的后果卻十分嚴(yán)重。在工程上,腐蝕導(dǎo)致的直接后果就是縮短工程材料的使用壽命和災(zāi)難性的事故,不但造成嚴(yán)重的人員傷亡,而且?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失;在環(huán)境安全方面,腐蝕產(chǎn)物或由腐蝕引發(fā)的化學(xué)物質(zhì)的泄漏可能嚴(yán)重污染水資源、大氣和土壤資源;在日常生活中,腐蝕問題時(shí)有發(fā)生,不僅影響物質(zhì)的美觀和使用,同時(shí)也會(huì)對(duì)人體健康和出行安全等造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì),腐蝕給人類造成的危害和損失甚至超過風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、水災(zāi)和地震等自然災(zāi)害的總和。
一、腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失十分巨大
國(guó)際公認(rèn)腐蝕對(duì)每一國(guó)家造成的損失高達(dá)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的 3 ~ 5%。2016 年 3 月,國(guó)際腐蝕界的權(quán)威機(jī)構(gòu)美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)根據(jù)全球腐蝕調(diào)研項(xiàng)目IMPACT, 公布了最新腐蝕調(diào)查結(jié)果:全球腐蝕成本估算為2.5萬(wàn)億美元。在我國(guó),特別是近 20 年來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值高速增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和管理模式巨變,各行業(yè)的腐蝕事故明顯增加。2015 年中國(guó)工程院?jiǎn)?dòng)了“我國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目,對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸、能源、水環(huán)境、生產(chǎn)制造等 5 大關(guān)鍵領(lǐng)域 30 多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)的腐蝕狀況、腐蝕成本及其防控措施開展了為期兩年的專題調(diào)查工作。調(diào)查結(jié)果得出,2014 年,我國(guó)各行業(yè)腐蝕總成本約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的 3.34%,總額超過 2 萬(wàn) 1 千億元人民幣,相當(dāng)于每個(gè)中國(guó)人當(dāng)年承擔(dān) 1555 多元的腐蝕成本。
二、腐蝕嚴(yán)重威脅國(guó)家重大工程裝備的安全運(yùn)行與長(zhǎng)壽命服役
包括“三峽工程”、 “西氣東輸”、 “南水北調(diào)”、 “海洋平臺(tái)”等國(guó)家重大工程及裝備建設(shè)中,大量使用的金屬結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于水下、水上大氣以及土壤環(huán)境等自然環(huán)境中,不可避免發(fā)生各種腐蝕問題。以“西氣東輸”工程為例,該工程用大口徑(直徑 1016 毫米)鋼管把我國(guó)西部新疆塔里木氣田的天然氣輸送到東部長(zhǎng)江三角洲,途徑 8 個(gè)省市,總長(zhǎng)4000 公里。工程管道絕大部分都埋于土壤中,要與腐蝕性不同的 17 種土壤接觸,特別是在新疆區(qū)段,不同土壤腐蝕性的差別達(dá) 10 幾倍,腐蝕問題十分突出。如在塔里木地段由于土壤腐蝕性強(qiáng), 管道運(yùn)行3年后就會(huì)發(fā)生塑性失穩(wěn)破壞,9 年就會(huì)發(fā)生腐蝕穿孔。目前各條管線已進(jìn)入腐蝕事故多發(fā)期,嚴(yán)重威脅著長(zhǎng)輸管線工程的安全運(yùn)行。在重大海洋工程裝備方面,隨著“走向深藍(lán)”國(guó)家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施,我國(guó)海洋平臺(tái)及海洋工程裝備建設(shè)快速發(fā)展,各類超大型的海上工程裝備不斷出現(xiàn)。隨著材料服役向高濕熱海洋和深遠(yuǎn)海的不斷拓展,溫度、鹽度、壓力、生物等環(huán)境因素發(fā)生明顯變化,在嚴(yán)酷海洋環(huán)境下服役的無論是超大型海洋平臺(tái),還是各類被稱為“國(guó)之重器”的海洋工程裝備,都面臨前所未有的腐蝕問題,不斷地對(duì)材料耐蝕性能及防腐蝕技術(shù)提出新的要求和挑戰(zhàn)。
三、腐蝕成為阻礙我國(guó)裝備制造水平提升的重要因素
制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。圍繞實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),我國(guó)提出了《中國(guó)制造 2025》重大戰(zhàn)略部署。材料是裝備制造的先導(dǎo)和基礎(chǔ),選材設(shè)計(jì)及其服役行為是高端裝備制造的核心。如在先進(jìn)軌道交通裝備領(lǐng)域,高速鐵路已成為“中國(guó)制造”的代名詞,高速鐵路軌道工程及車輛都涉及到大量的新材料,由于速度的大幅提升,對(duì)材料的使用要求和安全服役提出了更高的要求。但隨著我國(guó)高鐵制造水平的快速發(fā)展,高鐵網(wǎng)絡(luò)遍布神州大地,材料服役環(huán)境千差萬(wàn)別,而根據(jù)我國(guó)長(zhǎng)期開展材料腐蝕數(shù)據(jù)積累工作的結(jié)果可知,在不同環(huán)境下,同樣材料的腐蝕速率可相差數(shù)倍,高鐵材料及構(gòu)件的腐蝕問題十分突出,隨著車輛服役期的延長(zhǎng),由于材料腐蝕導(dǎo)致的安全問題日益加劇。在海洋工程裝備及高技術(shù)船舶領(lǐng)域,包括深海探測(cè)、資源開發(fā)利用、海上作業(yè)保障裝備及其關(guān)鍵系統(tǒng)和專用設(shè)備,以及深海空間站、大型浮式結(jié)構(gòu)物等海洋裝備制造領(lǐng)域,材料都在十分嚴(yán)苛的海洋環(huán)境下長(zhǎng)期服役,同樣面臨十分嚴(yán)峻的海洋腐蝕問題。另外,我國(guó)已成為汽車制造大國(guó),但在汽車材料制造、涂裝防護(hù)技術(shù)方面與汽車制造強(qiáng)國(guó)還存在較大的差距,尤其是近年來由于腐蝕導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題和索賠事件頻發(fā),嚴(yán)重阻礙了我國(guó)汽車工業(yè)的國(guó)際化發(fā)展。其他如智能電網(wǎng)用輸變電及用戶端設(shè)備、通信電子設(shè)備也都發(fā)生過嚴(yán)重的腐蝕事故,尤其是近年來隨著我國(guó)海洋戰(zhàn)略的實(shí)施,這些領(lǐng)域都將面臨嚴(yán)重的腐蝕威脅。
四、腐蝕已成為國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略實(shí)施的絆腳石
“一帶一路”重大戰(zhàn)略規(guī)劃為我國(guó)經(jīng)濟(jì)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。 在國(guó)家 “一帶一路” 戰(zhàn)略中, 材料先行是關(guān)鍵,也是必然。特別是“21 世紀(jì)海上絲綢之路”沿線的東南亞、印度洋等地區(qū)面臨著嚴(yán)重的腐蝕問題,由于缺乏材料在“一帶一路”環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)和相關(guān)研究,將影響到相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)和重大工程實(shí)施。同時(shí)材料腐蝕問題也是實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和阻礙企業(yè)“走出去”步伐的重要技術(shù)瓶頸之一。近期,國(guó)家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)等機(jī)構(gòu)開展了針對(duì)“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線的泰國(guó)、老撾、新加坡等太平洋沿岸和印度洋沿岸的材料腐蝕狀況全面調(diào)查,調(diào)查結(jié)果顯示,東南亞地區(qū)嚴(yán)酷海洋氣候環(huán)境下的材料腐蝕十分嚴(yán)重,大部分沿海區(qū)域的腐蝕等級(jí)達(dá)到 4-5 級(jí)以上,且不同地區(qū)腐蝕速率差異巨大。這對(duì)在上述地區(qū)長(zhǎng)期服役的平臺(tái)、船舶和高速鐵路等重大裝備的安全運(yùn)行,形成嚴(yán)重的威脅,必須針對(duì)“一帶一路”海上走廊沿線開展全面的腐蝕試驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累,為“一帶一路”戰(zhàn)略實(shí)施提供科技支撐。
五、腐蝕已成為國(guó)防工程和武器裝備服役安全的頭號(hào)“敵人”
近年來,隨著我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施,海軍裝備活動(dòng)半徑由近海逐漸向遠(yuǎn)海、深海延伸,航天導(dǎo)彈裝備需要長(zhǎng)期在海洋環(huán)境執(zhí)行巡邏、作戰(zhàn)任務(wù),為國(guó)家利益提供有力的戰(zhàn)略支撐,打造深藍(lán)海軍是我國(guó)重要的國(guó)策,發(fā)展和建造航母、核潛艇、深潛器等成為國(guó)防安全的根本保障。材料的環(huán)境腐蝕與海洋裝備的服役性能息息相關(guān),對(duì)其環(huán)境適應(yīng)性、可靠性提出了更高的要求。近年來,我國(guó)開始重視在南海等嚴(yán)酷海洋區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)支撐,新建島礁和其他工事都發(fā)生過嚴(yán)重的腐蝕事故,有部分構(gòu)筑物建成后不到一年時(shí)間就由于腐蝕導(dǎo)致失效損毀。另外,隨著各種裝備上島服役,材料、構(gòu)件甚至電子元器件的腐蝕問題頻頻發(fā)生,已成為海島建設(shè)的最大難題。我國(guó)海上作戰(zhàn)力量體系中包含航母、潛艇、艦船等全方位武器裝備的材料選擇、設(shè)計(jì)、服役壽命評(píng)估,都必須考慮腐蝕問題;陸軍裝備在沿海環(huán)境所面臨的苛刻服役條件下的環(huán)境適應(yīng)性和維修保養(yǎng)問題十分迫切,包括水陸兩棲裝甲車、火炮、槍支等都會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕問題;火箭軍武器裝備涉及的型號(hào)戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略導(dǎo)彈貯存環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)和壽命,都與腐蝕與防護(hù)措施息息相關(guān)。
六、腐蝕是我國(guó)載人航天及深空探測(cè)工程必須解決的關(guān)鍵問題
中國(guó)首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”的發(fā)射升空,“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”、“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”的對(duì)接等一系列重大任務(wù)的成功,表明我國(guó)已經(jīng)邁出了載人航天工程堅(jiān)實(shí)的前兩步。根據(jù)我國(guó)載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)將在 2016 年發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室,并分步開展飛船載人對(duì)接試驗(yàn)和宇航員太空駐留試驗(yàn)。初步規(guī)劃在 2020 年左右建成載人空間站。中國(guó)載人航天“三步走”計(jì)劃完成后,航天員和科學(xué)家在太空的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)?;?,并將逐步開展登月和火星探測(cè)等深空探測(cè)任務(wù),為我國(guó)和平利用太空和開發(fā)太空資源打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為人類開發(fā)宇宙空間做出貢獻(xiàn)。
在陌生的外太空環(huán)境中,航天飛行器所處的服役環(huán)境非常復(fù)雜,影響飛行器材料服役安全的因素很多,我國(guó)在該方面的研究基礎(chǔ)十分薄弱。材料的失效輕則會(huì)影響設(shè)備、裝置的功能效果,重則會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性事故,特別是在空間實(shí)驗(yàn)室、載人空間站甚至深空探測(cè)器的建設(shè)和運(yùn)行過程中,關(guān)鍵材料的失效將會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果,不僅引發(fā)空間站的安全事故,甚至影響航天員所處環(huán)境的安全,危及空間站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和可靠性。由于空間站用材料腐蝕防護(hù)與控制和壽命預(yù)測(cè)是一項(xiàng)全新的工作,這一復(fù)雜的系統(tǒng)工程,目前我國(guó)還沒有大規(guī)模開展相關(guān)材料在空間環(huán)境下的材料服役行為研究和數(shù)據(jù)積累工作?!疤鞂m二號(hào)”及未來空間站和深空探測(cè)器的選材、設(shè)計(jì)及可靠運(yùn)行必須要解決材料的環(huán)境適應(yīng)性問題;2016 年我國(guó)首個(gè)臨海航天發(fā)射場(chǎng)將進(jìn)行“長(zhǎng)征五號(hào)”大推力火箭發(fā)射,未來將承擔(dān)更多的航天發(fā)射任務(wù),發(fā)射場(chǎng)設(shè)施、裝備的腐蝕與防護(hù)問題必須引起高度的重視。
七、腐蝕是造成管網(wǎng)泄露等突發(fā)事故及次生災(zāi)害的主要原因
腐蝕破壞是一種逐漸發(fā)生發(fā)展,并由量變到質(zhì)變的過程,尤其工程裝備和重大設(shè)施的腐蝕過程通常不易發(fā)現(xiàn),一但發(fā)生腐蝕破壞,極易引發(fā)重大安全事故。因此,腐蝕導(dǎo)致的間接損失——即腐蝕次生災(zāi)害造成的損失更嚴(yán)重。腐蝕不僅靜悄悄地吞噬鋼材,同時(shí)造成設(shè)備的跑、冒、滴、漏,不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,甚至著火、爆炸,造成嚴(yán)重的傷亡事故。特別像石油化工設(shè)備一般在高溫高壓下運(yùn)行,介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)、擴(kuò)散速度快、易燃易爆,危害性更大。腐蝕次生災(zāi)害嚴(yán)重?fù)p害社會(huì)安寧和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。另外,因腐蝕問題的制約,常常致使一些新產(chǎn)品、新工藝遲遲不能投產(chǎn)。因此,腐蝕的次生災(zāi)害是一個(gè)重大的社會(huì)不安全、不安定和降低社會(huì)運(yùn)行效率的問題,保守估計(jì)腐蝕間接損失是其直接經(jīng)濟(jì)損失的三倍以上。
美國(guó)是世界上埋地管道使用最早和最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一,目前其天然氣輸送管道大約有 52 萬(wàn) Km。在 1990-2005 年的16年里共發(fā)生了1415次事故, 年均近90次。 外部干擾 (外力及第三方破壞)、腐蝕和材料及施工缺陷分列事故原因的前三位,分別占事故總數(shù)的 39.6%、22.5%和 15.3%。歐洲 17 個(gè)國(guó)家的 227 萬(wàn) Km 天然氣管道 1970-2004 年間共發(fā)生事故 1123 起,事故原因與美國(guó)相似,上述三個(gè)原因分別約占事故總數(shù)的49.7%、 15.1%和16.7%。 俄羅斯 (前蘇聯(lián))的油氣管道事故率較高,原因前三位分別是腐蝕、材料及施工缺陷和外部干擾,依次為 39.9%、32.7% 和 16.9%。美國(guó)近年來發(fā)生了三起重大的燃?xì)夤艿辣ㄊ鹿剩?1999 年華盛頓州 Bellingham 汽油管道爆炸事故、2000年新墨西哥州 Carlsbad 天然氣管道爆炸事故和 2006 年阿拉斯加 Prudhoe Bay 油田原油管道泄漏事故。這三起事故均與腐蝕有關(guān),引起美國(guó)舉國(guó)關(guān)注,并因此進(jìn)一步加強(qiáng)了油氣管道完整性的強(qiáng)制性管理,頒布了《管道安全改進(jìn)法案》,首次以法律的形式明確要求執(zhí)行管道完整性管理程序。
據(jù)國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局特種設(shè)備監(jiān)察局報(bào)道,70-90% 管道安全壽命縮短問題是由腐蝕造成的。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008-2010 年間,全國(guó)僅媒體公開報(bào)道的各種地下管道事故平均每天就有 5.6 起,近 5 年來管道事故數(shù)呈井噴式上升。地下管道事故引發(fā)的嚴(yán)重次生災(zāi)害屢見不鮮。例如:武漢“3·15”天然氣管道泄漏事故致使 2000 人被緊急疏散,山東膠州“5·2”原油管道爆裂事故導(dǎo)致數(shù)百噸原油泄漏,陜西銅川“5·31”天然氣管道閃爆事故迫使上萬(wàn)人被緊急疏散,青島的“11·22” 特大石油管道爆炸事故導(dǎo)致 62 人死亡、120 多人受傷,直接損失 7.5 億元。其中“11·22”事故是典型的多網(wǎng)并匯區(qū)的管道土壤腐蝕導(dǎo)致的次生災(zāi)害。這些事故表明,腐蝕嚴(yán)重威脅著號(hào)稱地下生命線工程管網(wǎng)的服役安全,我國(guó)管道完整性管理和事故應(yīng)急預(yù)警技術(shù)等方面仍然存在重大缺陷,亟待解決。
八、腐蝕也給社會(huì)民生造成極大的困擾
腐蝕不僅靜悄悄地吞噬材料, 污染環(huán)境, 造成傷亡事故;在日常生活中,腐蝕問題也時(shí)有發(fā)生,不僅影響物質(zhì)的美觀和使用,同時(shí)也會(huì)對(duì)人體健康和出行安全等造成嚴(yán)重威脅。 從安全的角度考慮, 除上述重大安全事故外, 市政網(wǎng)(給水、排水、燃?xì)?、供熱、電力、電信、工業(yè)及其它共八大類 )為城市輸送著物質(zhì)、能量與信息,構(gòu)成了城市的生命線。近幾年來, 全國(guó)各地城市每天都在發(fā)生著各類突發(fā)性事故,暖氣漏水、漏電、燃?xì)庑孤┦鹿剩约皺跅U、燈柱、景觀傾倒傷人事件等頻頻發(fā)生,對(duì)老百姓的生命安全造成極大的危害,這其中除了人為管理因素,很大部分原因是由于腐蝕引起的。在食品飲用水安全方面,如頻頻曝光的水龍頭析鉛污染事件、不銹鋼餐具重金屬超標(biāo)問題,腐蝕產(chǎn)物重金屬污染土壤和地下水問題,無不與腐蝕相關(guān)。除此之外,我國(guó)文物古跡的腐蝕損失嚴(yán)重,調(diào)查顯示,各類材質(zhì)的館藏文物,普遍存在不同程度的自然病害,藏品總數(shù)中有一半以上遭受了各種程度的自然腐蝕損害,其中,受重度腐蝕的文物數(shù)量超過 230 萬(wàn)件,占館藏文物總量的 16.5%。文物腐蝕造成的文化和經(jīng)濟(jì)損失極為慘重!可見,材料腐蝕導(dǎo)致的腐蝕損失十分巨大!材料靜悄悄地腐蝕和由此導(dǎo)致的嚴(yán)重次生災(zāi)害及經(jīng)濟(jì)損失,要充分引起社會(huì)各界和廣大民眾的關(guān)注。本次中國(guó)工程院“我國(guó)腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目,對(duì)我國(guó)的腐蝕情況進(jìn)行了一次全面深入的梳理,使得人們更深入的認(rèn)識(shí)腐蝕、了解腐蝕,有助于提高我國(guó)工程裝備制造水平,發(fā)展先進(jìn)防腐蝕技術(shù),對(duì)于提高全民防腐蝕意識(shí),推動(dòng)腐蝕立法具有重要意義。
九、夢(mèng)能服務(wù)與支持
1、免費(fèi)樣品
如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用,請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項(xiàng)目:驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。
用于維修項(xiàng)目:驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補(bǔ):提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。
申請(qǐng)用量:在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。
2、免費(fèi)打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試,請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)
夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì),以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
4、購(gòu)買通道
零售:購(gòu)買50kg以內(nèi),線上購(gòu)買,抖店直接下單購(gòu)買。
工廠業(yè)務(wù):長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票
貿(mào)易、代理:提供代工業(yè)務(wù)支持,項(xiàng)目保護(hù)。
業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院:提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。
涂裝施工:提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。