摘要:金屬腐蝕現象普遍存在于國民經濟和國防建設各個領域,危害相當嚴重,金屬因腐蝕而遭到的損失也是驚人的,金屬腐蝕是自然界中最大浪費之一。本文主要分析了金屬腐蝕的原因,介紹了金屬腐蝕的種類,分析了金屬腐蝕的主要危害,闡述了加強金屬腐蝕防護的重要意義,從非防腐技術方法方面,介紹了金屬腐蝕防護對策。
關鍵詞:金屬腐蝕;防腐技術;防護
金屬(主要指鋼材)腐蝕是指金屬和周圍環境中(介質)之間發生化學或電化學反應,從而引發的破壞或變質。金屬腐蝕現象普遍存在于國民經濟和國防建設各個領域,危害相當嚴重。我國作為世界上鋼鐵產量最多的國家,每年被腐蝕的鋼鐵占有很大比重,而這些腐蝕不僅造成經濟損失,更是對安全構成危險。目前國內已經發生過多起災難性腐蝕事故,如橋梁因鋼梁產生裂縫塌陷,起重機械因腐蝕變形嚴重發生事故,油管因穿孔或裂縫而漏油發生爆炸,壓力管道破壞有毒氣體的泄漏、可燃氣體的燃燒爆炸,給排水管道破壞導致大面積的停水等等。無論在生活中,還是在工業生產中,金屬的防腐工作都占據著舉足輕重的作用,對環境、經濟、安全都有著重大的影響。隨著現代工業的飛速發展,金屬防腐已經成為要解決的一個重要問題。
1 金屬腐蝕的原因分析
金屬在與空氣和水進行接觸的過程中容易出現被腐蝕的現象,這就導致金屬失去了原有的強度和性能,不能正常使用。金屬的腐蝕是一種常見的化學反應現象,它是金屬在遇到氧和水后產生的氧化還原反應。這一化學反應完全導致了金屬結構的變化,金屬結構出現了變化,失去了原有的性能。由于金屬的氧化還原反應是持續的,直到金屬被完全腐蝕掉徹底的改變性能,從而會導致嚴重的事故。
2 金屬腐蝕的分類
金屬的腐蝕是金屬在環境的作用下所引起的破壞或變質。按腐蝕過程分,主要有化學腐蝕、電化學腐蝕、物理腐蝕、生物腐蝕;按金屬腐蝕破壞的形態和腐蝕區的分布,主要有全面腐蝕、局部腐蝕、應力作用下的腐蝕(包含有應力腐蝕斷裂、腐蝕疲勞等);還有按腐蝕的環境條件把腐蝕分為高溫腐蝕和常溫腐蝕;干腐蝕和濕腐蝕;無水有機液體和氣體中的腐蝕、熔鹽和熔渣中的腐蝕、熔融金屬中的腐蝕。據相關部門進行統計調查:腐蝕疲勞、全面腐蝕和應力腐蝕引起的破壞事故在所有腐蝕中占比例較高,分別為24%、23%和20%,其他十余種形式腐蝕合計33%。
3 金屬腐蝕的危害及防護重要性分析
金屬腐蝕給全球帶來嚴重損失,全世界每年金屬總產量的20-40%的被腐蝕損耗。世界各國因腐蝕而造成的經濟損失遠超過其它各種自然災害引起的經濟損失的總和。工業發達國家每年因為金屬腐蝕造成的經濟損失占國發生產總值的2-4%,如果再加上因腐蝕而造成的停工和事故等間接損失,數字將會更加驚人。我國上世紀80年代初對化工機械等行業調查表明,腐蝕造成的損失約占當年生產總值的4%,如各類機械設備及建筑構筑物的使用年限極大縮短,造成不必要的二次投資,使用安全存在嚴重的風險,造成使用及維護成本的極大浪費。化學工業、石油化工、機械、農藥、原子能等工業中,由于材料腐蝕造成設備的跑、冒、滴、漏,不僅造成驚人的經濟損失,還可能使許多有毒物質甚至放射性物質泄漏而污染環境,危害人民的健康,有的甚至會長期造成嚴重的后果;而由于金屬腐蝕所造成的災難性事故嚴重地威脅著人們的生命安全。根據2003年發表的中國腐蝕調查報告,我國年腐蝕損失約占國民生產總值的5%,其中25%是能避免的,腐蝕所造成的經濟損失約為每年5000億元。隨著我國經濟的快速發展,2010年我國國民經濟總值為397983億元人民幣,每年因腐蝕而引起的損失約10000億元人民幣。因此,加強金屬的防腐保護具有重要意義。
4 金屬腐蝕防護的對策
金屬腐蝕給國民經濟造成了巨大的損失,金屬腐蝕是不可避免的,但又是可以控制的。在金屬防腐工作中需要科學使用防腐方法,隨著現代科學技術的快速發展,不斷涌現出新的防腐蝕材料和方法,防腐蝕技術也在不斷提高,腐蝕現象得到更有效的控制,給國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。然而金屬腐蝕的防護除了加強防護技術及方法外,還應從法律、制度、防護觀念、專業技術人員自身技術水平、合理的防腐技術方法等方面全方位的重視金屬腐蝕的危害。
(1)加強建設金屬材料防腐防護的相關法律,納入企業安全生產法規并嚴格執行,使企業保證每年年初將腐蝕損失資金納入設備預算中,確保有足夠的防腐蝕資金投入。
(2)建立金屬材料腐蝕控制規范是有利于國家,有利于社會和有利于企業發展的舉措。目前一些企業已經開始制定防腐設計標準規范,石油、化工、電力和鐵路等一些重點企業已經能夠從源頭抓起,制訂防護設計規范與標準。
(3)樹立全面腐蝕控制的重要理念,具體可歸納為5個過程和4個環節。5個過程分別為設計過程中的腐蝕控制、設備加工制造過程中的腐蝕控制、設備儲運安裝過程中的腐蝕控制、設備生產過程中的腐蝕控制和設備維修過程中的腐蝕控制,4個環節分別是做好腐蝕控制中的科研、教育、管理及經濟評價。
(4)針對防腐工作企業應當構建科學有效的制度,企業工程管理人員對生產安排指導的同時也需要對企業中生產設備的防腐蝕問題進行檢查。只有在組織思想上貫徹落實,才可以從源頭上真正做好防腐工作。
(5)普及防腐蝕與防護基礎知識,加強職業培訓,爭取在較短的時間內明顯提高企業的防護腐蝕科技水平。
5 結語
我國是發展中國家,防腐蝕制度和措施還很不健全,在經濟高速發展的同時也在更多的領域中暴露出腐蝕問題,須引起全社會的高度重視。