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腐蚀破坏力极强 损失大于各类灾害总和

  • 发布时间:2015-07-02 08:26:00  来源:中国经济网  作者:董碧娟  责任编辑:罗伯特

  

  图① 一辆锈迹斑斑的旧车。

  图② 某小区前树立的一根生锈的铁管。经济日报记者 董碧娟摄

  图③ 街道上生锈的护栏。经济日报记者 董碧娟摄

  当你手表上的秒针转过一圈半,世界上就有1吨的钢铁被腐蚀成铁锈。与地震、海啸等“惊天动地”的自然灾害相比,腐蚀同样破坏力极强,却因悄然无息,容易被人忽视。今年6月,“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目启动,将针对基础设施、交通运输等5大领域30多个行业部门进行腐蚀调查研究。这个由中国工程院、中国腐蚀与防护学会、中国工业防腐蚀技术协会共同开展的“重磅”项目意义何在?

  腐蚀损失大于各类灾害总和

  中国工程院主席团名誉主席、中国工程院原院长徐匡迪院士介绍说,根据世界上宏观的统计和调查,所有材料每年因腐蚀损失约1%的重量,这种损失在热带、海洋的环境中更加严重。从世界上来看,腐蚀带来的经济损失约占国家经济总量的3%到4%。“这是一个巨大的问题,但长期以来没有引起我们足够的重视。”徐匡迪院士说。

  “腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀,它是一种悄悄在进行的破坏。腐蚀的危害非常巨大,它使珍贵的材料变为废物,如铁变成铁锈,它使生产和生活设施过早报废,并因此引起生产停顿,甚至着火爆炸,诱发出多种环境灾害,危及人类的健康和安全。”“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目负责人,中国科学院海洋研究所研究员侯保荣院士说,腐蚀具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性的特点,它给人类造成了巨大的损失,不仅消耗资源,污染环境,而且造成了大量的工业事故。

  侯保荣举例说,2013年,山东省青岛市发生的“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸重大事故,直接原因正是输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂,引发爆炸。2014年8月1日台湾高雄发生的燃气爆炸事故,原因是管道老旧造成的接缝泄漏,或是雨水造成的管道腐蚀,从而造成燃气的泄漏,引起爆炸。

  侯保荣告诉记者:“这些因腐蚀发生的惨重事故应该引起我们的重视,它可能就潜伏在我们的身边,一旦发生,就会危害我们的生命,给国家造成巨大的经济损失。”据侯保荣课题组统计,2014年全国自然灾害经济损失为3373.8亿元,而腐蚀造成的损失,按照占当年GDP的3%计算,年损失约为两万亿人民币,是各种自然灾害所造成损失总和的数倍。腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。

  腐蚀也是各国共同面临的难题。侯保荣介绍说,英国是最早进行腐蚀调查的国家。1922年,英国推算1920年钢铁锈蚀损失为2900万吨。1969年,剑桥大学Hoar博士开始对200个企业进行腐蚀损失调查,结果表明,英国年腐蚀损失为13.65亿英镑,占英国GNP的3.5%。为此英国政府加大了腐蚀防控力度,于1972年成立腐蚀防护中心,次年建立英国腐蚀科技学会,在1975年8月成立国家腐蚀服务部承担全国腐蚀咨询。

  美国同样重视腐蚀控制。1919年,美国麻省理工学院Uhlig教授在天然资源保护会上提出,美国每年腐蚀直接损失为55亿美元。1975年,美国推算年腐蚀损失为825亿美元。美国1998年总腐蚀损失为2760亿美元,占其GDP的3%以上,相当于每年每人约支出1000美元。

  科技创新让防腐有计可施

  面对悄悄来袭的腐蚀,不少人会觉得无计可施。事实上,科技创新已经在多领域的腐蚀防控中立下汗马功劳,让人们对付腐蚀有计可施。

  我国再制造专家、中国工程院院士徐滨士介绍说,再制造技术可以有效降低由于管道腐蚀泄漏造成的污染事故,并通过节能减排降低环境污染风险。他举例说,废旧油管再制造技术已经广泛参与到吉林油田、长庆油田、大庆油田等的废旧油管再制造项目中,取得了不错的效果。以吉林油田为例,将9505吨废旧油管再制造成7967吨金属陶瓷复合油管,在7个采油厂300多口油水井中应用3年多未发现腐蚀、磨损、结垢,使用寿命是新油管的5倍以上。

  海洋设备在海洋环境中服役一两年就可能出现腐蚀问题。针对这一问题,中科院宁波材料所研制成功高固厚膜有机涂料。以往防护涂层一般要达到500微米以上才可以达到防腐要求,但固体粉末防腐涂料喷涂施工程序繁琐,而且在运输和安装过程中受到冲击很容易脱落。这种新型的高固厚膜有机涂料,能一次性施工到500微米厚度,防腐寿命提高到20年以上。它还能实现水下固化,可在海洋钢结构的修补维护中发挥重要作用。

  据统计,我国每年因钢铁腐蚀造成的经济损失达上千亿元人民币。以前,我国在钢铁防腐上多采用油漆涂料、热浸、电镀等技术,难保障防腐时间和效果,而且加工过程会产生废气、废渣等污染。目前,由我国企业和高校合作研发的微纳米粉末复合渗锌防腐技术通过专家鉴定,有效防腐时间能达到50年,在大大提高钢铁防腐时间和效果的同时,没有污染排放,真正实现低碳环保。

  新技术的产生正是因为瞄准了新问题,如果能对我国目前腐蚀状态进行全面摸底,了解腐蚀领域出现的新问题、新情况,必然能够催生更多腐蚀防控新技术,服务经济社会发展。相比世界上工业先进国家对腐蚀损失与腐蚀控制的系统研究,我国腐蚀调查工作起步晚,发展较慢。

  侯保荣说,近10年来,各个行业的腐蚀与防护状况与过去有了明显不同,迫切需要展开全国层面的腐蚀成本经济性分析与防腐策略的调查,全面摸清我国的腐蚀及控制状况。正因为此,“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目应运而生,将针对基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造及公共事业等五大领域的30多个行业部门进行腐蚀成本和防护策略的调查研究,总结先进的腐蚀控制技术及管理经验,研究我国腐蚀控制领域存在的问题及制约其发展的主要因素,提出可行的腐蚀控制战略建议。

  维护资金缺乏是道坎

  徐匡迪院士在“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目启动会上与大家分享了一个小故事——

  那年,他在瑞典公司工作时,接到的第一个任务就是参与挪威和英国之间的北海油田输油管线建设项目的竞标。当时的“劲敌”有英国、日本等国的团队。徐匡迪院士跟团队没有按照传统思路将关注点放在钢材强度上,而是聚焦在海水、泥沙、石油、天然气等对管线的腐蚀问题上。因为天然气中硫化氢含量高,他们就进行抗硫化氢腐蚀的实验,最终发现“硫化氢诱导腐蚀是在钢的硫的含量里边”,他们就把主攻方向确定为钢里边的硫含量要低于5ppm,通过技术攻关最终实现,继而中标。

  徐匡迪想通过这个例子说明,对付腐蚀问题的策略一是要防止,也就是做表面的防腐;二是要研究腐蚀介质;三是要弄清材料本身如何应对腐蚀,只有这样才能在防控腐蚀上目的明确。

  我国的腐蚀情况比较复杂,涉及青藏高原的高寒地区,内蒙古、新疆的风沙区域,以及高湿高温高盐的南海等诸多环境状态。“因此,这个项目非常有意义。也希望我们国家根据这个项目的调研情况,在防控腐蚀方面有一些立法和规定,不是说仅仅做一个科研项目,而是要变成可操作性的条例。”徐匡迪说。

  “我们到欧洲去看,一百年、二百年的房子都很漂亮,一点都没事。而我国70年代建造的房子现在都得拆掉了重建。”徐匡迪认为,造成这种差异的一个重要原因就是,现有的法规及机制“允许买皮鞋,不允许买皮鞋油”,也就是房子建完以后就没有什么维护费用了。在欧洲则是反过来的,城市住房如果3年不刷油漆,不防腐蚀,房地产税就从1.5%增加到3%,而刷漆的话只要0.3%。相关管理人员会在规定期限前提前通知房主,询问是否刷漆。房主可以选择自己刷,也可以付费让社区里专门的工作队刷。

  对此,徐匡迪说:“我们国家则缺少这样的机制,甚至在工业装备方面也没有这样的机制。比如我们购买新设备,技术改造,可以申请到一些钱,但却没有维护使用的资金。这跟我们过去计划经济下的财政制度有关。我希望这次战略咨询项目的结果,不仅仅是技术、工程咨询,还是政策性的咨询,希望能让我国今后所有的装备、装置、建设项目长寿化、有效化。”

  据《经济日报》记者了解,我国腐蚀状况及控制战略研究重大咨询项目的调查结果将免费向社会公布,腐蚀成本调查占全部工作的20%,提出防腐蚀方法占全部工作的80%。(经济日报记者 董碧娟)

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