研究腐蚀的重要意义
2014-05-07 09:27:00
作者：腐蚀与防护手册来源：
研究腐蚀的重要意义主要体现在以下五个方面。
（1）减少腐蚀危害产生的巨大经济损失
腐蚀导致经济的巨大损失已是众所周知的事实。以年产30万吨合成氨装置为例，每年因设备腐蚀失效导致物料泄漏、工艺流程停产一天就损失人民币约60万元，该装置中的转化炉是其心脏设备，由于高温腐蚀，每更换一根炉管就会造成三天停产，每损坏17根炉管造成停产的损失相当于一台转化炉的造价；由于腐蚀，停车100次其损失相当于整个合成氨厂的总投资。一个年产30万吨乙烯的装置每停产一天造成的损失高达750万元。从国内石油化工生产企业统计，1999年泸天化年总产值8.284亿元，而直接与间接腐蚀经济损失共计6010万元，占年生产总值的7.25%。仪征化纤厂大修周期从1年改为2年，创净利润（22~23）亿/年。通常认为间接腐蚀损失比直接腐蚀损失大。根据现有数据，石油工业的间接腐蚀损失是直接腐蚀损失的3倍。2000年，上海医药集团腐蚀损失是8114万元；华东电网因锅炉“四管”腐蚀爆漏导致非计划停车115次，损失电量29亿千瓦·小时，经济损失7.7亿元。
汽车行业1999年的腐蚀损失约为242亿元。以重庆汽车腐蚀调查为例，重庆市系内陆盆地，夏季闷热，冬天潮湿，年平均气温较高，其环境大气中的Cl-、SO2和H2S等含量高，下雨频率高，酸雨、大雾天气时有发生。车辆受大气环境的腐蚀十分严重，通常新车运行1年后就产生锈斑，2年左右就有腐蚀穿孔现象发生。由于大面积腐蚀和腐蚀穿孔，通常车辆每年都要进行外涂装；2年要进行换顶；4年要进行面板、车顶的更换，大梁、车身骨架的维护，重庆市车辆年均总的腐蚀损失为16057.1万元。
（2）提高人身和工业生产装置及重要基础设施运行的安全
应力腐蚀、氢脆、孔蚀等局部腐蚀破坏的发生难以预测，极易引起生产设备的爆炸、火灾等突发性灾难事故，危及职工及生产装置的安全。如国内某天然气管线曾因硫化氢应力腐蚀破坏多次发生爆炸，其中一次引爆起特大火灾，造成20多人伤亡；某天然气井口设备因硫化氢酸性气体腐蚀造成井喷，大火烧了二十多天，经济损失惨重；某化肥厂废热锅炉进口管因氢腐蚀引发爆炸，造成7人死亡等。
城市立交桥的腐蚀。北京西直门立交桥1979年建成通车，1999年拆除重建，使用不到20年。除交通流量等客观因素外，主要是因溶雪撒盐造成的“盐腐蚀”,重修费用3000万元。北京的桥正在进行的外涂层防护，约100万平方米，一次就花费几千万元。
（3）保护地球有限的可利用资源
腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，如冶金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发、基础设施等。其对自然能源及材料的消耗是骇人听闻的（表0-1）。
珍惜自然资源是人类一项长期的战略任务，腐蚀一方面要损耗大量的材料资源，同时也会浪费大量的能源。据统计，因腐蚀每年有30%的钢铁遭受腐蚀，10%的钢铁将全部变成无用的铁锈。能源的消耗不仅发生在材料的冶炼、加工、运输过程中，还发生在腐蚀产物和污垢的影响作用上，如腐蚀产物和污垢的形成将导致锅炉、换热设备的传热效率降低，消耗大量的能源。据统计，仅锅炉结垢降低传热效率一项，我国每年就要多消耗1750万吨标准煤。
（4）建立一个最适合人类居住的生存环境
腐蚀经常造成环境的严重污染，如硫酸厂的腐蚀会造成SO2、SO3等的泄漏，氯碱厂的腐蚀会造成氯气、盐酸等的泄漏，硝酸厂的腐蚀会造成氧化氮气的泄漏，大量报废的各种金属、玻璃钢、塑料、橡胶、石墨、涂料等的废料处理，都会造成环境危害。
（5）促进高新技术产业的发展
尿素生产工艺早在1870年就被提出来，但是由于高温、高压尿素甲铵的强腐蚀性和连续生产的特点，人们为寻找耐蚀材料和防护的途径奋斗了大半个世纪。直到1953年，荷兰斯塔米卡邦公司提出在CO2原料气中加入氧气作为钝化剂维持不锈钢的钝化，基本解决了不锈钢作为尿素装置结构材料的腐蚀问题后，才使尿素工艺从此真正走上了工业化的道路。法国的拉克气田1951年因设备发生了应力腐蚀开裂得不到解决，不得不推迟到1957年才全面开发。美国的阿波罗登月飞船储存N2O4的高压容器曾发生应力腐蚀破裂，若不是及时研究出加入体积分数为0.6%的NO解决这个问题，登月计划将会推迟若干年。又如，国内三套异丁烯生产装置由于高温稀硫酸腐蚀问题难以解决，加上原料来源等原因，已有两套下马。剩余的一套虽然防腐蚀投资增加到原装置投资的4~5倍，部分管道甚至使用了锆材，但生产仍不正常，生产周期仅为一两个月，产量长期达不到设计要求。
20世纪以来，石油、化学等工业的高速发展，促进了腐蚀理论和耐蚀材料的研究和应用。现在我国已初步解决了在石油天然气开发、石油化工、化学工业、船舶制造、航空航天、交通设施、核能等现代工业中的腐蚀问题，研制出了许多耐蚀金属和非金属材料，基本上满足了工业生产发展的需要。人类在与腐蚀做斗争的过程中，不断创造出新材料、新技术，推动生产的发展和科学的进步。例如人造骨骼、人造关节、人造心脏瓣膜、人造心血管支架等生物医学高科技领域的发展都与耐腐蚀功能材料的发展紧密相关。（摘自《腐蚀与防护手册》）
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