说说防腐蚀的那些事儿

我国金属类的防腐蚀迫在眉睫，各种被腐蚀的金属或含金属制品时时刻刻制造着巨大损失。

真金不怕火炼，但真金也怕腐蚀！

  近日，“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目发布阶段性研究成果显示，在2014年，我国的腐蚀总成本约占当年GDP的3.34%，总额超过21000亿元，相当于每个中国人承担1555多元的腐蚀成本。

  为什么我国腐蚀成本这么高？

  该项目顾问徐匡迪院士指出，“我国的法律制度导致建筑和工业装备领域存在建成后不注重后期维护、维修的问题。购买新设备和技术改造的经费容易申请，但相应的维护费用却很难落实”。在他看来，这些矛盾的产生与我国长期以来对腐蚀问题不够重视有很大关系。

  怎么计算腐蚀成本？如何降低腐蚀成本？请看《经济日报》记者采写回来的报道。

  腐蚀成本怎么算

  腐蚀具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性，给人类造成巨大损失，不仅消耗资源、污染环境，而且可能造成工业事故，危及人类健康和安全。据了解，全世界每90秒就有1吨钢铁腐蚀成铁锈。2013年11月22日，青岛黄岛区中石化输油管道发生爆炸事故，直接经济损失7.5亿元，事故直接原因就是“输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂”所引发的爆炸。

  “腐蚀成本”除了腐蚀带来的设备损耗、生产事故、产品质量问题等损失外，还包括腐蚀带来的附加投入及人员成本等。

  这些数据是怎么计算出来的呢？靠谱吗？

  “我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目总负责人侯保荣院士告诉记者，目前世界公认的传统方法有三种：

  Uhlig法，从生产、制造方面单纯地累加直接防蚀费用进行评估。算出各类防腐蚀措施，包括涂层与涂装、镀层与转化膜表面处理、耐蚀材料、防锈油、缓蚀剂、电化学保护、腐蚀研究、腐蚀检测等所需费用，再进行加总。

  Hoar法，按照各使用领域的腐蚀损失和防蚀费用的总和进行推算。由于使用领域多，使用地点分散，调查相当困难，本项目采用调查问卷的方法，并进行针对性的访问，在得到可靠数据后进行推算。

  Battelle法，根据企业生产关联表，用投入/产出矩阵方法进行统计，把世界分为世界I，即现实有腐蚀的世界；世界II，即不存在腐蚀的世界；世界III，即腐蚀被理想控制的世界。同时，定义世界II-世界I=腐蚀损失，世界III-世界I=可避免的腐蚀损失。

  侯保荣说，“我国腐蚀状况及控制战略研究”项目重点围绕基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造及公共事业五大领域进行调研，涉及公路桥梁、港口码头、水利工程、海洋平台、化工、冶金、采矿等30个行业。

  项目组着眼我国产业结构的调整和发展特点，结合现代数学、经济学的理论和方法，引入了熵值系数法，评估不同行业或企业之间，哪个的腐蚀经济损失最重。因为确定腐蚀影响因素时，用精确数学的方法难以数字化、量化，还引入了灰色理论和模糊数学综合评估法，考虑评估当中的外延不明确对象。

  项目调查综合采用以上的方法，通过发放问卷、实地调研、专家咨询、电话访谈、学术讨论、查阅文献、国外考察等，获得了大量可靠数据。例如问卷调查法中，问卷的设计也根据不同行业做了相应的调整。问卷分专业版和大众版，前者发放对象是相关行业和领域的工程师、设计师等，用以统计不同行业的腐蚀损失，了解不同领域的防腐蚀现状；后者发放对象为对腐蚀科学没有相关专业知识的普通民众，用以了解老百姓在日常生活中是否有足够的腐蚀防护意识。

  据悉，该项目目前已经完成腐蚀成本计算，下一步将具体针对各个行业提出防腐蚀控制策略和措施。

  最优策略怎么定

  腐蚀是世界各国共同面临的问题，不能完全解决，那么我们应该如何应对？

  侯保荣院士表示，项目的目的是要摸清情况，哪些地方腐蚀轻，哪些地方腐蚀重，哪些地方可以采取但没采取防腐措施，哪些地方还有新的防腐方法需要去研究，提出防腐控制策略。他认为，在我国，腐蚀的危害虽然巨大，但如果采用有效的腐蚀防护措施，25%-40%的腐蚀损失可以避免。

  “一个中国人一年要负担1555元的腐蚀成本，这个数字很大，一个人减少到1500元就行。2014年腐蚀成本占当年GDP的3.34%，2015年肯定更高，因为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%，这个数字起码得管5年或者10年。我们的目的是降到3.24%，这样腐蚀损失减少了，但是腐蚀成本绝对值还要增加。这是很难的事，不可能全部解决问题。比如你用不锈钢，材料本身就增加了成本。”侯保荣院士说。

  2015年，我国GDP是10.42万亿美元，如果减少0.01%的损失，就节省了10.4亿美元，减少0.1%的损失，就是104亿美元。防腐蚀投入和腐蚀损失是此消彼长的关系，腐蚀调查和控制策略研究本身也需要投入，采取防腐蚀措施也会增加防腐蚀投入，但只要带来的腐蚀损失减少大于防腐蚀投入，这件事就值得投入。

  中国工程院院士王景全认为，“新材料防腐性能更好，但高性能材料大量使用又带来经济性问题。这是一个系统问题，要合理、科学地使用防腐技术，将不同防腐蚀方法融会贯通，合理利用，针对不同产品结构、不同环境，采取科学的腐蚀控制策略”。

  目前，我国对防腐蚀控制方法的应用还不够，如果在可防腐蚀的领域多利用经济、可行的防腐蚀方法，也可以有效降低腐蚀成本。例如，热浸镀锌钢筋作为混凝土结构耐腐蚀钢筋的一种，在发达国家已经得到广泛应用，在我国工程应用的有关试验研究则相对较少。

  徐匡迪院士也希望此重大咨询项目不仅局限于技术咨询层面，还要为政策性咨询起好服务作用，最终使项目研究成果能够在国家立法、财政规定上有所体现，让我国的装备、装置能够长寿化。

  未来方向哪里寻

  耐蚀材料、电防蚀、防锈油、表面处理、缓蚀剂、涂料涂装……腐蚀不可避免地发生在生活的每一个角落，防腐蚀技术也在不断发展。

  在海洋腐蚀中，侯保荣院士认为，危害重大的是海洋钢结构工程在浪花飞溅区的腐蚀，目前无法完全根除，但可以采取有效措施控制。除了正确设计金属构件、合理选材外，通常还有以下几种：一是采用厚浆型重防腐涂料，二是对重点部件和部位采用耐腐蚀材料包覆，三是设计构件时考虑到足够的腐蚀裕量，四是根据电化学腐蚀原理，牺牲阳极保护阴极材料。

  侯保荣院士在研究成果报告中说，腐蚀是安全问题、经济问题、生态文明问题、国计民生问题、节约资源问题。为此，项目组撰写了“关于将我国基础设施及重大装备腐蚀防护安全纳入国家战略”的院士建议，包括将腐蚀防护安全纳入国家战略；尽快启动人大常委会腐蚀防护立法；设立全国腐蚀防护安全日。

  王景全院士认为，认识到腐蚀的危害性和腐蚀控制的必要性后，重视腐蚀控制要靠科技进步，靠创新，靠转型。以后不能再搞大规模的、粗放型的工程建设，需往精细化方向发展，要让工程建设的质量更好、耐久性更高，须有一系列控制腐蚀方面的科技作支撑，需要知道怎样发展新材料，怎样科学利用材料。

  在这方面，我们还可以借鉴国外的先进经验和做法。

  项目组赴澳大利亚开展腐蚀调查发现，建于1932年的悉尼海港大桥，经过80多年的风吹日晒还光彩如新，得益于从设计之初就开始实施的集选材、耐蚀结构设计、表面防腐体系设计、使用维护等全过程的腐蚀控制计划。在设计之初就配套建设了后期维修的辅助架构，使用过程中也进行了桥梁腐蚀状态记录，为大桥的腐蚀监测、维护维修、防护技术更新提供足够依据。

  这种全过程、系统化的腐蚀控制策略和预防措施，是我国防腐蚀产业未来的发展方向。在此项目中，腐蚀成本调查仅占20%，更重要的80%工作将提出防腐蚀控制策略和措施。这些方法不仅可以为企业提供解决方案，节省损失，还可以为政府提供防腐蚀相关的立法建议。

  防腐领域前途广阔，将来会出现更多新技术，涌现更多高端人才，我们应该重视这个领域，从防腐蚀理论、技术、材料、结构上开展研究，并创新、创业，为经济转型及产品和工程的耐久性提升作出贡献。