本刊记者王元
装备的腐蚀与防护比一般工程、设施、设备的腐蚀与防护要重要得多，如何站在国家战略高度搞好海洋装备腐蚀控制，引领技术发展，实现“海洋强国梦”呢？值此2015第二届海洋大会来临之际，国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者对中国人民解放军海军装备研究院方志刚高级工程师进行了一次专访。
方志刚高级工程师
国家材料腐蚀与防护科学数据中心：“海洋十三五”启动在即，必将加大海洋产业投入，海洋防腐蚀领域必将面临更多的基于和挑战。“海洋十三五”重点发展领域：海上船舶、海工装备、海上风电、海洋工程等。请您谈谈海上船舶方面的防腐对推动海洋经济发展的意义？
方高工：腐蚀是一种客观存在的自然现象，人们很早就认识到防腐蚀的重要性，防止腐蚀的行为可以追溯到远古时代，三千多年前的中国大漆、出土的两千多年前的青铜剑表面钝化就是很好的证明。随着现代工业的发展，腐蚀预防与控制工作一步一步受到人们重视。金属腐蚀给人类社会带来的损失和危害是十分惊人，关于腐蚀造成经济损失问题国内外做的调查比较多，在这里我着重谈谈海上船舶方面的防腐对推动海洋经济发展的意义。
海水是自然界腐蚀性最强的介质，终年航泊或运行于大海上的船舶、海工装备，在海水这一恶劣的腐蚀环境中，腐蚀更具有普遍性、突发性和严重性，搞好船舶装备的防腐蚀工作其社会、军事、经济意义重大。
一是防腐蚀可以避免舰船装备重大事故的发生。纵观世界舰艇装备发展史，腐蚀是引发重大恶性事故主要因素之一，由于腐蚀破损引发的舰船恶性事故并不鲜见，1956年2月前苏联C型某艇，高压空气瓶发生爆炸，直接原因是腐蚀造成瓶体减薄、强度不足而引起；1951年4月17日英国“艾菲莱”常规潜艇，在韦特岛南方巡逻训练，发生沉没，艇员75人全部死亡，据分析最大可能是因材料选择不当造成腐蚀和焊接问题，使通气管在底座处折断，海水从裂口进入而沉没；1973年，美国“黑线鳕”号核潜艇在向最大深度下潜时，一海水管路破损，海水进入舱内，后迅速将进水排掉才没有导致舱室淹没。由于船体板腐蚀穿孔而使得海水进入油舱引发动力设备故障，海水管路破损造成舱室进水而不得不停机停航，这些事故在潜艇、水面舰船上则多有发生。控制腐蚀是避免舰船装备重大事故发生的主要措施。
二是防腐蚀可以提高船舶装备的寿命和在航率。船舶装备的在航率和寿命是在设计的主要指标。全寿命周期腐蚀程度预测是确定船舶寿命最主要的考量因素，腐蚀程度和发展趋势是确定船舶维修周期、维护工作量的主要参数之一。早期我国船舶的维修经费中，因除锈、涂装、更换大量的腐蚀严重的船体钢板、管系及设备，工作量几乎占到维修工作70%以上。近年来，由于相关部门的重视及材料和防护技术的改进，显著地延长船舶的坞修间隔期和使用寿命，解决腐蚀问题的维修工作量所占比重有明显下降，但是仍占有相当大的比例。相比国外情况，我国船舶装备的寿命和在航率还有很大的提升空间，防腐蚀工作能起到举足轻重的作用。
三是搞好军事装备的防腐蚀工作带来的经济效益更高。我们都知道腐蚀会造成重大的经济损失。腐蚀经济损失可分为直接损失和间接损失。对于舰船来说，直接损失是指更换被腐蚀的船体、构件、设备、管路等，并包括这种更换工作所需的劳动力在内合计花费的费用；另一类直接损失的例子是对这些构件、设备进行以防锈为目的的重新涂装的费用和外加电流、牺牲阳极阴极保护时的基本投资及维持费用。间接损失包括停航损失、效率损失、过度设计、污染损失等。一艘舰艇动则几亿、几十亿甚至上百亿元，美国海浪级攻击核潜艇单价24亿美元，航母价格就更高了，是相同吨位普通船舶的数十倍、几百倍，其主要区别是军事装备装有大量的价格昂贵的武器电子设备。美国海军腐蚀预算占保障经费的比例常年维持在25-33%范围内，2012财年海军腐蚀花费73亿美元，两年便可呑掉一艘福特级航母！腐蚀问题依然是美国海军保障过程中的“头等大事”。我国在海军舰艇方面的腐蚀损失没有详细统计，有的资料表明腐蚀损失要超过修理费的三分之一。如果说，能将腐蚀损失减少一定比例，经济价值将十分可观。搞好军事装备的防腐蚀工作带来的经济效益比一般民用设施、海工装备要更高。
国家材料腐蚀与防护科学数据中心：您作为船舶装备腐蚀控制研究方面高级人才，军队先进材料技术专家组成员，多项973特聘专家，长期从事舰船材料与腐蚀防护领域的科研工作，请您谈谈如何做好船舶腐蚀控制系统工程这个大的课题？
方高工：国防装备的腐蚀控制是一项战略工程，也是一项系统工程。之所以说是一项系统工程，可以站在国家层面来看如何系统开展材料的研制、腐蚀控制政策的制定、机构的设置、材料和腐蚀大数据的共享等等，也可以站在一艘舰、一项工程应该系统地对待腐蚀及腐蚀控制问题。
首先，我们要将腐蚀预防与控制工程置于装备技术发展的重要位置。舰船腐蚀预防和控制是一个与舰船装备的安全性、可靠性、战斗力密切相关的工程，是一项非常重要的工作，应该将舰船腐蚀预防与控制作为一项大事来抓。
其次，要积极推进“腐蚀经济学”，算好全寿命、全行业的经济账。设计建造部门要根据船主提出的要求和提供的经费情况，提出型号的具体设计建造目标设想和设计建造对策，进行认真的经济分析，以求获得船主要求的设计并达到经济效果的最优化；设计部门还要在设计之初根据型号的维修间隔进行维修性设计达到全寿命费用的最优。设计人员还要了解掌握国家相关矿产、材料资源储备和技术基础，尽量选择符合国家发展战略大趋势的材料、技术。
第三，腐蚀预防与控制必须进行顶层设计、系统控制。要控制腐蚀，需要论证、设计、制造、使用、维护、修理有关工程技术人员的共同配合，从图纸设计开始，进行全员、全方位、全过程、全寿命的控制。
第四，腐蚀预防与控制要贯穿建造的全过程。有了良好的设计，腐蚀控制才刚刚开始。设备和构件的制造应该完全按照设计的要求，制造出完全符合设计要求和设计内容的新产品；制造工艺不能损伤材料固有的耐蚀性；要严格制造过程，相关的制造工人了解相关工艺规程，不能有所疏忽而损伤了材料的耐蚀性；要有制造过程进行全员、全方位预防腐蚀控制的质量保证体系及其成套的技术和管理文件。
第五，使用过程中要始终注意延缓腐蚀发生，修理过程中要注意继承性、相容性。一艘船舶在寿命周期内要经过多次坞修、小修，至少要经过一次中修。在这些修理过程中，要根据装备的腐蚀情况和腐蚀控制技术发展情况进行修理或修复设计。在这些修理或修复设计时，要密切关注采用的修理或修复材料、工艺是否与原有的材料、腐蚀控制工艺相矛盾，是否会对相邻的区域构件、系统和设备产生影响，应特别强调修理、修复过程中的材料、工艺的继承性和相容性。
最后要建立腐蚀控制系统工程的管理程序。总体设计部门、总装厂和大型设备的制造单位要研究建立腐蚀控制系统工程的管理程序和要求，要对设计、制造的每个过程进行监督检查，要明确设计师、制造人员在腐蚀控制过程中的职责、任务和具体原则，要有外购材料、外购零部件、外购装配件的腐蚀控制措施和要求，要有装备交付用户时成套的腐蚀控制培训机制和相关文件，才有可能实现舰船从设计、研制、生产、使用、维护、修理直至退役的全过程进行全方位腐蚀控制。
国家材料腐蚀与防护科学数据中心：此届海洋大会，您主讲的报告《舰船腐蚀控制系统工程的形式和要点》，为什么选择这个主题报告，请您谈谈目前的舰船腐蚀控制的发展方向？
方高工：当前舰船腐蚀控制技术研究还有差距，在如下几个方面还存在薄弱环节，基础还比较差，还有待加强。
一是腐蚀控制实际状况与装备发展需求发展之间的差距。装备发展迅速，走得更远，潜得更深，可靠性要求更高，而装备的腐蚀实际状况离需求有明显差距。
二是国内研究与国外技术水平之间存在差距。从装备的实际状况和腐蚀控制技术综合应用的现状来看，国内的舰船腐蚀控制技术还是有很大的发展空间。
三是对潜艇的研究与对水面舰船的研究之间存在差距。就腐蚀控制来说，水面舰船相对简单，潜艇结构复杂，特别双层壳体内部的腐蚀防护，材料种类多、腐蚀环境多变，腐蚀控制难度很大，各国对此研究都是难点和薄弱环节。
四是对特殊船型的研究与对常规船型研究之间存在差距。较长时间以来，单体深V、螺旋桨推进的船型占有绝对多数，随着船舶总体技术的发展，双体、三体以及采用喷水推进的船型越来越多，但是如何搞好这些船型的防腐蚀各国都在摸索过程中。
五是对新型材料的防护研究与对传统材料研究之间存在差距。长期以来结构钢是船体结构的主要材料，对结构钢的防腐蚀研究也占有绝大多数，但是随着装备减重、减振、长寿命的需要，铝合金、钛合金、复合材料等先进材料应用越来越多，给船舶装备带来的腐蚀形式、腐蚀问题也相应地越来越多，而我们腐蚀学术界则显得对这些新材料、新结构的腐蚀研究准备不足。
六是对远海、深海的研究与对近海、浅海海域的研究之间存在差距。一直以来，人们对家门口的海域环境了解得比较多，腐蚀研究得比较透彻，随着海运和海工装备事业的发展，船舶逐步从近海走向远海，从浅海走向深海，许多船舶需要环球航行，探索海洋的深潜器工作深度从几百米、三四千米已到7000米，甚至上万米，对海洋环境以及这种条件下的腐蚀研究需要从“二维”走向“三维”，而且“维度”还得逐渐扩大。显然，这方面我们还做得很不够。
船舶腐蚀防护科学研究应朝着六个方向发展：（1）从对宏观腐蚀问题的研究向宏观与微观腐蚀问题相结合的研究方向发展，影响腐蚀的发生及其规律变化多种多样，同一个地区、同一个系统、同一种结构因为微小环境变化、组织结构变化，腐蚀形成机理可能就不一样，应以传统的宏观分析结合现代的微观晶相、微观环境的思想去研究和思考不同的船舶腐蚀问题；（2）从对二维腐蚀环境的研究向对三维腐蚀环境的研究方向发展。需要积极探索远海和深海腐蚀环境，以全球海域腐蚀的眼界和思想去对待三维海洋环境中的船舶腐蚀问题；（3）从对单因素、简单构件腐蚀研究向多因素、复杂结构研究方向发展。传统的挂板模拟自然环境腐蚀问题已经不能适应船舶腐蚀研究的需要，船舶腐蚀问题的研究应该从“材料级”逐步向“器件级”、“系统级”、“总体级”发展；（4）从单一腐蚀防护功能向多功能方向发展。船舶材料往往承担着多种功能，单纯的“防腐”材料用途有限，需要在防腐功能添加新的功能，如“防腐+降噪”、“防腐+减阻”等等；（5）从被动防护研究向主动控制研究方向发展。船舶装备防腐强调“整体”概念，不希望出现“水桶的短板”，或者希望这个“水桶短板”能快速更换。所以，在论证设计之初就对船舶总体和各个重要系统的防腐效果有一个预估，要能实现主动控制，而不是“头疼医头、脚疼医脚”；（6）从单纯腐蚀行为研究向以腐蚀科学研究指导材料研发方向发展。许多腐蚀实际上是一个材料耐蚀性问题。我们要通过对腐蚀问题的研究转化成指导材料耐蚀问题的研究，要强调指导“优生”，而不是被动地停留在“优育”层面，这是船舶腐蚀控制技术的发展所需，也是腐蚀学科出路所在。
国家材料腐蚀与防护科学数据中心：您认为2015第二届海洋材料腐蚀与防护大会的亮点在哪里？
方高工：本次会议的特点主要体现在如下几个字：高、合、全、新。
高：会议层次高。国内腐蚀界和材料界的领军人物汇聚一堂，研讨海洋材料腐蚀与防护问题，会议本身的意义已经超出学术界的范畴，与我上面提高的腐蚀问题要站在国家战略高度来考虑，有“异曲同工”之妙。
合：搭建了一个海洋材料腐蚀防护研究的技术结合、军民融合的舞台。“海洋十三五”启动在即，海洋产业将会有大的发展，海洋材料迎来了新的发展契机，海洋防腐蚀领域必将面临更多的挑战。会议为各层面的海洋防腐蚀技术人员、海洋工程材料研发人员、装备和工程设计人员提供一个研讨、交流、学习、共享的平台，必将为推动“海洋十三五”快速发展产生深远意义。
全：到会人员、研讨交流报告专业全。从两天的研讨交流发言来看，我们看到了海洋材料研发+腐蚀与防护和关于海上船舶、海工装备、海洋工程的从论证、设计、制造、使用到修理的全过程技术人员的身影，听到了他们的声音，这是一般学术会议难以做到的，希望今后能继续办下去。
新：出现了许多新的研究成果和新的观点。