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现阶段腐蚀与防护的任务

 金属的腐蚀与防腐蚀问题与现代科学技术发展和人民生活息息相关,腐蚀是国民经济的大敌。它使宝贵的材料变为废物,使生产和生活设施过早地报废,造成生产的停顿,产品或生产的流体如石油、天然气等的流失与泄漏,污染环境,引起火灾,甚至发生爆炸,造成人员伤残或死亡,给国民经济造成巨大损失,给个人和家庭带来巨大的悲痛,同时,也将影响新技术的发展。其原因在于:几乎所有金属材料都是在一定环境中使用,其使用量的90%以上是钢铁,而金属材料在使用过程中受环境的作用,往往随时间的延长而逐渐会发生损毁或性能下降,这种作用通常称之为“腐蚀”或“老化”。金属腐蚀的问题十分严重和普遍,据统计,全世界现存的金属设备每年的腐蚀率大约为10%左右,因腐蚀所造成的损失则高于7000亿美元。

  据英国1970年统计,每年由于腐蚀所带来的损失高达国民生产总值的3.5%左右,而其中约三分之一(当时价值约为13.5亿英镑)可以通过运用现代先进的防腐蚀的科技手段加以克服。美国1975年因腐蚀而造成的损失为700亿美元,占当年国民生产总值的4.2%。在我国,每年由于腐蚀造成的损失可能高达数百亿元,包括上百万吨的钢材和各种灾难性事故所造成的损失。在石油化工企业中,腐蚀造成的损失所占的比例更大。其原因在于:目前世界上工业设备的绝大部分是由钢铁所构成的,而这些设备,如大型桥梁、钢轨、车辆、石油化工生产设备、储罐、厂房等都是在易于生锈的大气中使用,因而腐蚀是难以避免的。据估计,因大气腐蚀的金属约占材料总腐蚀损失量的一半以上,随着大型工程、核电站、石油化工与城市建设的发展,大量的油、气、水管、电缆及其他金属构件埋入地下,因此由土壤造成的腐蚀损失也十分可观,而这些损失往往在出现漏油、漏气、火灾、爆炸等事故时才被发现,现代海洋工程中金属使用量的80%也是钢铁,而在海洋中的钢铁腐蚀速度约十倍于大气中的腐蚀速度。随着海洋石油天然气的开发,海上交通、港口建设的发展,如何加强海洋腐蚀与防护问题已成为世界各国面临的重大问题,我国海岸线长达一万八千多公里,加强腐蚀与防护问题更是十分突出。产生腐蚀的各种环境与其影响因素如图1-1 所示。

  腐蚀常常造成:装置开工周期缩短,引起爆炸、着火及人身伤亡事故;停工停产;缩短使用寿命,导致装置和设备过早报废;产品和物料流失;产品质量低劣;污染环境,同时也直接或间接影响新技术的正常开发。随着工业的发展,如不采取必要的措施,腐蚀所带来的损失将越来越严重。据统计,一个工业发达国家平均每年由于金属的腐蚀所造成的直接损失就占全年国民生产总值的4%左右,间接损失(如停工减产或对环境的污染等)则更大。所以,减轻腐蚀所带来的危害是国民经济各部门和工矿企业所共同关心的问题。特别是在石油天然气化工领域,这一问题的影响尤为严重。由此可见,材料的腐蚀遍及经济与生活的各个领域。努力克服腐蚀造成的危害是广大工程技术人员所面临的紧迫任务。

  近几十年来,国内外腐蚀与防腐蚀科学技术取得了显著的成果。据国内外有关部门和专家估计,如果将现在已取得的腐蚀与防腐蚀的科学知识加以普及推广,至少可使设备的腐蚀损失减少30%左右。

  随着现代腐蚀科学技术的迅速发展,新的防腐蚀技术不断涌现,加上我国腐蚀科学知识的不断普及,进一步把已取得的成熟的防腐蚀科学技术在各个领域进行推广应用,不仅对我国现代化建设发展意义深远,而且还将成为节约能源,保护资源,减少污染,减少灾害隐患,提高社会、经济和环境效益的有效途径之一。

  在腐蚀的防护中,对腐蚀的监测是控制腐蚀发展的一项有效而可靠的方法,采用腐蚀监测技术,不仅能提高经济效益,还可获得其他的潜在收益。随着石油天然气生产现代化的日益进步,生产装置越来越趋于向一体化的方向发展,一个简单的设备甚至零件发生意外损坏,都可能给生产甚至企业带来巨大的经济损失。随着人们市场经济观点的逐渐树立,经济观点的意识日益增强,加之对人身安全的关注和对环境问题的认识不断深化与提高,对腐蚀进行监测以减轻其危害已受到各方面的关注。

  与此同时,有关防腐蚀的设计工作也随之发展起来,对设备的腐蚀预防与防护都起到了良好的作用。


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