4.5.7.1本行业在腐蚀与防护方面存在的问题
近年来,我国水电行业发展迅猛,截止2015年末,我国目前水电装机容量为3.19亿千瓦。通过对水力发电行业和重点企业的腐蚀与防护情况调查,发现在国家建设与国民生产发展的推动下,30年来水力发电行业的相关防腐蚀科学技术进步已取得显著成效。但通过本次调查也可以清楚看到水力发电行业在腐蚀防护方面还存在控制程度低、防腐蚀技术创新不足、防腐蚀意识薄弱、防腐蚀工程技术人员短缺、法规建设及管理落后等问题,这些问题严重影响了电力生产的安全和高效运行。
1. 腐蚀与防护程度低
由于防腐蚀技术及管理上的问题,腐蚀与防护的程度也较低。如果腐蚀防护工作做得好,25%~40%的经济损失可以避免。由于腐蚀预防措施相对到位,日本因腐蚀带来的直接经济损失不到其国民经济总产值的2%。
中国工程院主席团名誉主席、中国工程院原院长徐匡迪院士直言,当前在中国,建筑或工业装备“几乎没有维修费用,也不注重维修”。而且往往注重短期投入,轻视长期费用。“防腐维护年年有,只是大小各不同”,一次性建设时资金投入较多,选材和建设的质量较高,而维护时防腐费用投入较少,在维护时经常选用低成本的防腐材料及工艺,反而经常需要后期的“修修补补”,影响正常生产,增大维护投入。
2. 防腐蚀意识薄弱
腐蚀是一种悄悄进行的破坏,危害性大,但因腐蚀而造成的破坏往往要经过一定时间才能出现,因此人们往往忽视对腐蚀的预防。同时,水力发电企业对于腐蚀问题的危害性认识不够,防护意识比较淡薄,不了解防护投入和经济效益提高的关系,认为“材料腐蚀不可避免,损坏就修,报废就换”,从而造成了巨大的经济损失,甚至灾难性的事故,也影响了腐蚀与防护技术的发展。腐蚀科技工作者在水电行业中对腐蚀控制技术的宣传和普及不够,也是造成这一现象的原因之一。侯保荣院士认为,与防腐技术相比,更重要的是提高主动防腐意识,“腐蚀是一个缓慢的过程,如果项目负责人目光短浅,只希望自己在位时不出大问题,就不会去关注这个问题。而很多人对这项技术也不甚了解,国家也缺乏相应的技术标准。”
3.防腐蚀技术创新不足
随着现代高参数发电机组的日益普及,及水质污染的不断加剧,使水力发电设备的腐蚀控制难度加大,迫切需要防腐蚀技术的更新。目前,在水力发电建筑和主要设备的防腐蚀技术中,目前采取的措施主要有涂层保护、金属热喷涂、阴极保护三大类,针对特殊部位的钢结构还有加厚钢板、耐蚀金属、包覆技术等。防腐蚀技术在实际应用中存在以下几个问题:(1)所用的防腐技术与防护材料比较单一;(2)往往注重防腐材料的更新,而防腐技术的创新能力不足;(3)在设计防腐蚀方案时,缺乏对材料、结构设计、腐蚀环境的综合考虑;(4)工程技术人员的腐蚀与防护技术水平较低,在实际应用时存在一些错误,进而导致防护程度低,长效防护不佳。
以在水工金属结构中应用最为广泛的涂层保护为例,近年来国际上由于十分注意对环境和人体健康的保护,加强了环保立法,因而对新涂料和缓蚀剂的发展提出了更高的要求。相邻学科近代理论和试验技术的进展为开发新型涂料提供了可能,创新结果不断出现,可惜国内在涂料的研究开发方面尚处于较为无序的状态,在国际竞争中处于十分不利的地位。
在与一些企业的业内人士接触并对这些企业进行调查发现,在防腐涂装的实际应用存在着几个误区:
(1)注重防腐材料,轻视表面处理
对金属材料进行防腐涂装之前,必须对基体表面进预处理,这是防腐涂装的一个非常重要的环节,如果表面处理不当,会直接影响涂层对基体的附着力、涂层的品质及对基体的保护性能、涂层使用寿命、涂层外观等。调研结果表明,影响防腐涂层达不到设计防腐年限的主要因素大都是表面处理不符合要求,在材料选用、配套性、环境条件等几大因素中占50%强。但企业工程技术人员只比较关心防腐涂料品质、在行业的应用效果及业绩,忽略表面处理要求,不愿意在表面处理上花钱、花精力,这样,势必造成防腐保护寿命大大缩短。
(2)注重材料选用,轻视防腐配套:
由于防腐涂料性能各异,在不同的环境介质、被涂物特性、施工条件及防腐设计年限下,应该作不同的选择,因此不能仅仅简单的评价防腐涂料的“好”“坏”,而应将其作为一个体系来选择防腐涂料,即配套性。在实际业务中,不注重防腐体系配套性的情形比比皆是,有的工程选用的防腐涂料很好,按长效防腐年限设计,环氧富锌底漆/环氧中漆/聚氨酯面漆,但表面处理却采用动力打磨只达ST2/ST3要求,甚至于仅仅使用电动钢/铜刷清理表面,根本无法满足8年以上的长效防腐要求;有的表面处理采用喷砂,达到Sa2.5,底漆却选用红丹,“着洋装,穿草鞋”;特别是维护工程,在旧涂层上重涂,不考虑覆涂的涂层与旧涂层的适应性,出现咬底、起泡等现象,导致涂装失败。
技术创新是推动腐蚀与防护学科发展的根本,是提高防腐蚀效果、节约成本、环境保护方面都具有重要的意义。如:侯宝荣院士课题组研发的针对浪花飞溅区的复层矿脂包覆技术,可对低潮线下1米与高潮线上2米的浪花飞溅区和潮差区提供长效保护,推动了金属结构件的长效防护技术的发展。
4.防腐蚀工程技术人员短缺
我国腐蚀领域具有自主知识产权的核心技术不多,其根本原因是腐蚀工程师的专业基础知识和从事学科交叉能力不够。这种情况长期继续下去则很难在国际竞争中取胜。“人才资源是第一资源”,由于企业中的腐蚀工程师地位不高,吸收、凝聚和稳定人才都不容易,加上许多有经验的老工程师正在成批的退休,人才问题就更为紧迫。由于大规模经济建设和市场利益的驱动,防腐蚀正在形成一门新兴的产业。当前,我国在劳动力资源方面投入腐蚀领域的比例很大,甚至整县的人以腐蚀产业为生,但合格的工程师和高级管理人员严重短缺,防腐蚀工程队伍的素质的提高是个很大的问题。