金屬類裝備防腐最優策略怎么定？

金屬類裝備防腐最優策略怎么定？

目前，我國金屬類的防腐蝕迫在眉睫，各種被腐蝕的金屬或含金屬制品時時刻刻制造著巨大損失。真金不怕火煉，但真金也怕腐蝕！近日，“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢項目發布階段性研究成果顯示，在2014年，我國的腐蝕總成本約占當年GDP的3.34%，總額超過21000億元，相當于每個中國人承擔1555多元的腐蝕成本。

該項目顧問徐匡迪院士指出，“我國的法律制度導致建筑和工業裝備領域存在建成后不注重后期維護、維修的問題。購買新設備和技術改造的經費容易申請，但相應的維護費用卻很難落實”。在他看來，這些矛盾的產生與我國長期以來對腐蝕問題不夠重視有很大關系。“怎么計算腐蝕成本、如何降低腐蝕成本”應該成為人們關注的重點。

腐蝕成本怎么算

腐蝕具有普遍性、隱蔽性、漸進性和突發性，給人類造成巨大損失，不僅消耗資源、污染環境，而且可能造成工業事故，危及人類健康和安全。據了解，全世界每90秒就有1噸鋼鐵腐蝕成鐵銹。2013年11月22日，青島黃島區中石化輸油管道發生爆炸事故，直接經濟損失7.5億元，事故直接原因就是“輸油管道與排水暗渠交匯處管道腐蝕減薄、管道破裂”所致。

“腐蝕成本”除了腐蝕帶來的設備損耗、生產事故、產品質量問題等損失外，還包括腐蝕帶來的附加投入及人員成本等。

“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢項目總負責人侯保榮院士告訴記者，目前世界公認的傳統方法有三種：

1.Uhlig法。從生產、制造方面單純地累加直接防蝕費用進行評估。算出各類防腐蝕措施，包括涂層與涂裝、鍍層與轉化膜表面處理、耐蝕材料、防銹油、緩蝕劑、電化學保護、腐蝕研究、腐蝕檢測等所需費用，再進行加總。

2.Hoar法。按照各使用領域的腐蝕損失和防蝕費用的總和進行推算。由于使用領域多，使用地點分散，調查相當困難，本項目采用調查問卷的方法，并進行針對性的訪問，在得到可靠數據后進行推算。

3.Battelle法。根據企業生產關聯表，用投入/產出矩陣方法進行統計，把世界分為世界I，即現實有腐蝕的世界；世界II，即不存在腐蝕的世界；世界III，即腐蝕被理想控制的世界。同時，定義世界II-世界I=腐蝕損失，世界III-世界I=可避免的腐蝕損失。

侯保榮說，“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”項目重點圍繞基礎設施、交通運輸、能源、水環境、生產制造及公共事業五大領域進行調研，涉及公路橋梁、港口碼頭、水利工程、海洋平臺、化工、冶金、采礦等30個行業。

項目組著眼我國產業結構的調整和發展特點，結合現代數學、經濟學的理論和方法，引入了熵值系數法，評估不同行業或企業之間，哪個的腐蝕經濟損失最重。因為確定腐蝕影響因素時，用精確數學的方法難以數字化、量化，還引入了灰色理論和模糊數學綜合評估法，考慮評估當中的外延不明確對象。

項目調查綜合采用以上的方法，通過發放問卷、實地調研、專家咨詢、電話訪談、學術討論、查閱文獻、國外考察等，獲得了大量可靠數據。例如問卷調查法中，問卷的設計也根據不同行業做了相應的調整。問卷分專業版和大眾版，前者發放對象是相關行業和領域的工程師、設計師等，用以統計不同行業的腐蝕損失，了解不同領域的防腐蝕現狀；后者發放對象為對腐蝕科學沒有相關專業知識的普通民眾，用以了解民眾在日常生活中是否有足夠的腐蝕防護意識。

據悉，該項目目前已經完成腐蝕成本計算，下一步將具體針對各個行業提出防腐蝕控制策略和措施。

最優策略怎么定

腐蝕是世界各國共同面臨的問題，不能完全解決，那么我們應該如何應對？

侯保榮院士表示：項目的目的是要摸清情況，哪些地方腐蝕輕，哪些地方腐蝕重，哪些地方可以采取但沒采取防腐措施，哪些地方還有新的防腐方法需要去研究，提出防腐控制策略。他認為，在我國，腐蝕的危害雖然巨大，但如果采用有效的腐蝕防護措施，25%-40%的腐蝕損失可以避免。

“一個中國人一年要負擔1555元的腐蝕成本，這個數字很大，一個人減少到1500元就行。2014年腐蝕成本占當年GDP的3.34%，2015年肯定更高，因為GDP增加了，增加的GDP也要再乘以3.34%。不可能今年3.34%，明年3.2%，這個數字起碼得管5～10年。我們的目的是降到3.24%，這樣腐蝕損失減少了，但是腐蝕成本絕對值還要增加。這是很難的事，不可能全部解決問題。比如你用不銹鋼，材料本身就增加了成本。”侯保榮院士說。

2015年，我國GDP是10.42萬億美元，如果減少0.01%的損失，就節省了10.4億美元，減少0.1%的損失，就是104億美元。防腐蝕投入和腐蝕損失是此消彼長的關系，腐蝕調查和控制策略研究本身也需要投入，采取防腐蝕措施也會增加防腐蝕投入，但只要帶來的腐蝕損失減少大于防腐蝕投入，這件事就值得投入。

中國工程院院士王景全認為：“新材料防腐性能更好，但高性能材料大量使用又帶來經濟性問題。這是一個系統問題，要合理、科學地使用防腐技術，將不同防腐蝕方法融會貫通，合理利用，針對不同產品結構、不同環境，采取科學的腐蝕控制策略”。

目前，我國對防腐蝕控制方法的應用還不夠，如果在可防腐蝕的領域多利用經濟、可行的防腐蝕方法，也可以有效降低腐蝕成本。例如，熱浸鍍鋅鋼筋作為混凝土結構耐腐蝕鋼筋的一種，在發達國家已經得到廣泛應用，在我國工程應用的有關試驗研究則相對較少。

徐匡迪院士也希望此重大咨詢項目不僅局限于技術咨詢層面，還要為政策性咨詢起好服務作用，最終使項目研究成果能夠在國家立法、財政規定上有所體現，讓我國的裝備、裝置能夠長壽化。

未來方向哪里尋

耐蝕材料、電防蝕、防銹油、表面處理、緩蝕劑、涂料涂裝……腐蝕不可避免地發生在生活的每一個角落，防腐蝕技術也在不斷發展。在海洋腐蝕中，侯保榮院士認為，危害重大的是海洋鋼結構工程在浪花飛濺區的腐蝕，目前無法完全根除，但可以采取有效措施控制。除了正確設計金屬構件、合理選材外，通常還有以下幾種：一是采用厚漿型重防腐涂料，二是對重點部件和部位采用耐腐蝕材料包覆，三是設計構件時考慮到足夠的腐蝕裕量，四是根據電化學腐蝕原理，犧牲陽極保護陰極材料。

侯保榮院士在研究成果報告中說，腐蝕是安全問題、經濟問題、生態文明問題、國計民生問題、節約資源問題。為此，項目組撰寫了“關于將我國基礎設施及重大裝備腐蝕防護安全納入國家戰略”的院士建議，包括將腐蝕防護安全納入國家戰略；盡快啟動人大常委會腐蝕防護立法；設立全國腐蝕防護安全日。

王景全院士認為，認識到腐蝕的危害性和腐蝕控制的必要性后，重視腐蝕控制要靠科技進步，靠創新，靠轉型。以后不能再搞大規模的、粗放型的工程建設，需往精細化方向發展，要讓工程建設的質量更好、耐久性更高，須有一系列控制腐蝕方面的科技作支撐，需要知道怎樣發展新材料，怎樣科學利用材料。

在這方面，我們還可以借鑒國外的先進經驗和做法。

項目組赴澳大利亞開展腐蝕調查發現，建于1932年的悉尼海港大橋，經過80多年的風吹日曬還光彩如新，得益于從設計之初就開始實施的集選材、耐蝕結構設計、表面防腐體系設計、使用維護等全過程的腐蝕控制計劃。在設計之初就配套建設了后期維修的輔助架構，使用過程中也進行了橋梁腐蝕狀態記錄，為大橋的腐蝕監測、維護維修、防護技術更新提供足夠依據。

這種全過程、系統化的腐蝕控制策略和預防措施，是我國防腐蝕產業未來的發展方向。在此項目中，腐蝕成本調查僅占20%，更重要的80%工作是提出防腐蝕控制策略和措施。這些方法不僅可以為企業提供解決方案，節省損失，還可以為政府提供防腐蝕相關的立法建議。

防腐領域前景廣闊，將來會出現更多新技術，涌現更多高端人才，我們應該重視這個領域，從防腐蝕理論、技術、材料、結構上開展研究，并創新、創業，為經濟轉型及產品和工程的耐久性提升作出貢獻。

（本文由順益體系（集團）提供）