淺談金屬腐蝕危害與防護(hù)

李雪愛(ài) 王文彪(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150040)

一、金屬腐蝕的危害

腐蝕對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著巨大影響， 美國(guó)發(fā)布的第7 次腐蝕損失調(diào)查結(jié)果表明， 其每年的直接腐蝕損失是2760 億美元，約占其GDP 的3.1%；根據(jù)2003 年發(fā)表的中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告，我國(guó)年腐蝕損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的5%，腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失約為每年5000 億元。 世界各國(guó)因腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)超過(guò)其它各種自然災(zāi)害引起的經(jīng)濟(jì)損失的總和。

腐蝕與環(huán)境及工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際亦有著密切聯(lián)系， 與人民的安全與生命財(cái)產(chǎn)有著重要相關(guān)性， 通過(guò)對(duì)石油化工行業(yè)每一年發(fā)生的事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 在爆炸事故中70%是由于設(shè)備受到腐蝕，不能及時(shí)更新，最終造成了嚴(yán)重的事故。 特別是一些應(yīng)力腐蝕，在發(fā)生重大事故前沒(méi)有任何表面現(xiàn)象。 因此，對(duì)于金屬腐蝕的危害性的有效認(rèn)識(shí)，在使用年限內(nèi)，定期檢查設(shè)備是每個(gè)金屬設(shè)備使用者的必不可少的工作。

二、金屬腐蝕的機(jī)理

大部分金屬的穩(wěn)定狀態(tài)為氧化態(tài)， 而將金屬?gòu)牡V石中提煉為金屬態(tài)后，其向氧化態(tài)的轉(zhuǎn)變?cè)跓崃W(xué)上是自發(fā)過(guò)程。 金屬腐蝕在不同情況下的腐蝕機(jī)理是十分復(fù)雜的， 其主要形式有化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，具體分類如圖1 所示。 金屬材料會(huì)與環(huán)境產(chǎn)生化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)， 在電解質(zhì)溶液中金屬產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為是一個(gè)發(fā)生還原氧化反應(yīng)的過(guò)程， 可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)。 在腐蝕發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，發(fā)生腐蝕的外部因素就是環(huán)境，對(duì)腐蝕發(fā)揮作用的環(huán)境因素主要包括以下幾個(gè)方面：

1）介質(zhì)，對(duì)腐蝕發(fā)揮作用的有氫離子、氯離子等，伴隨著這些物質(zhì)變化的濃度，其產(chǎn)生的腐蝕問(wèn)題也會(huì)發(fā)生變化；2）溫度，大部分情況下,腐蝕速度會(huì)隨環(huán)境溫度的升高而加快；3）流速，較大的流速非常容易造成沖刷腐蝕， 流速過(guò)快或過(guò)慢都會(huì)增加腐蝕的速度；4）壓力，在特定介質(zhì)中的很多金屬材料，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)了某個(gè)數(shù)值時(shí)就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破壞。

三、金屬腐蝕的防護(hù)

要做好防腐工作，必須從法律、制度、防護(hù)觀念、專業(yè)技術(shù)人員自身技術(shù)水平、 合理的防腐技術(shù)方法等方面全方位的重視金屬腐蝕的危害，具體要從以下幾方面進(jìn)行防治：

1）加強(qiáng)建設(shè)防腐防護(hù)的相關(guān)法律，并且嚴(yán)格編入企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)定之中貫徹執(zhí)行， 企業(yè)保證在每一年都要在預(yù)算設(shè)備資金中投入腐蝕損失費(fèi)用；

2）建立對(duì)腐蝕全面進(jìn)行控制的理念，詳細(xì)可以分為五個(gè)環(huán)節(jié)與四個(gè)過(guò)程。 五個(gè)環(huán)節(jié)分別是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)腐蝕進(jìn)行的控制、加工制造環(huán)節(jié)對(duì)腐蝕的控制、安裝運(yùn)輸環(huán)節(jié)對(duì)腐蝕的控制、生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)腐蝕的控制以及維修機(jī)器設(shè)備環(huán)節(jié)對(duì)腐蝕的控制， 四個(gè)過(guò)程分別是在控制腐蝕過(guò)程中做好研究、教育、管理以及評(píng)價(jià)；

3）針對(duì)防腐工作企業(yè)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建科學(xué)有效的制度，企業(yè)工程管理人員對(duì)生產(chǎn)安排指導(dǎo)的同時(shí)也需要對(duì)企業(yè)中生產(chǎn)設(shè)備的防腐蝕問(wèn)題進(jìn)行檢查。 只有在組織思想上貫徹落實(shí)，才可以從源頭上真正做好防腐工作，將預(yù)防作為主要工作，并且結(jié)合防治；

4）將預(yù)防工作作為重點(diǎn)，防止出現(xiàn)短期問(wèn)題，提議綜合分析經(jīng)濟(jì)費(fèi)用技術(shù)在使用期限之內(nèi)的理念， 通過(guò)提升制造成本促使迅速降低維修所需成本以及簡(jiǎn)潔產(chǎn)生的損失；

5）構(gòu)建防腐蝕專業(yè)部門，配置防腐蝕技術(shù)專業(yè)人員，促使他們積極的加入到企業(yè)生產(chǎn)、制造、操作的每一個(gè)過(guò)程，并且加強(qiáng)每個(gè)工作環(huán)境的腐蝕管理工作，為設(shè)備構(gòu)建防腐檔案；

6）組織學(xué)習(xí)防腐蝕的基礎(chǔ)防護(hù)知識(shí)，對(duì)職業(yè)加強(qiáng)培訓(xùn)，力爭(zhēng)在最短的時(shí)間內(nèi)顯著提高企業(yè)的防護(hù)腐蝕科技水平；

7）在金屬防腐工作中需要科學(xué)使用防腐方法，目前行之有效的防腐方法包括涂裝防腐涂料和陰極保護(hù)， 涂料是一種具有經(jīng)濟(jì)性的防護(hù)措施，并且在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域大量運(yùn)用，但在一定條件下，單獨(dú)涂料難以滿足防腐要求，因此會(huì)將陰極保護(hù)與涂料結(jié)合使用；

8）對(duì)于一些復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境企業(yè)，設(shè)備的不同決定了各異的防腐工藝要求， 在選擇防腐涂料的過(guò)程中不僅要考慮涂料的防腐效能，還要考慮涂料的施工特點(diǎn)。 例如生產(chǎn)合成氨過(guò)程中產(chǎn)生的冷排系統(tǒng)，由于循環(huán)再生水的應(yīng)用，促使其處于苛刻的環(huán)境中，也對(duì)防腐涂料提出了更加嚴(yán)格的防腐要求，可是由于設(shè)備表面無(wú)法很好的進(jìn)行除銹噴砂， 這樣就需要涂料具備低表面優(yōu)良涂裝功能；

9）關(guān)注防腐涂料工程的使用技術(shù)與對(duì)應(yīng)的管理規(guī)定，這也是確保涂裝整體工程質(zhì)量的重要條件， 也只有這樣才會(huì)充分延長(zhǎng)防腐涂料的使用效果，進(jìn)而保證金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)

伴隨著不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)， 也產(chǎn)生了更加嚴(yán)格的工業(yè)應(yīng)用材料要求，尤其應(yīng)該十分關(guān)注金屬腐蝕的危害。 一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始制定防腐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，科學(xué)的選擇金屬材料，應(yīng)用防腐涂料與陰極保護(hù)或兩者相結(jié)合等防護(hù)方法對(duì)金屬腐蝕進(jìn)行有效控制，并且獲得了良好的防腐效果。

[1]王聯(lián)果. 高耐久有機(jī)氟涂料在道橋工程中的應(yīng)用[J].腐蝕與防護(hù),2009，(11)∶505-508·

[2]夏蘭廷. 金屬材料的海洋腐蝕與防護(hù)[M]. 北京∶冶金工業(yè)出版社, 2003∶45-62

[3]K. Dam-Johansen, et al. Anticorrosive coatings∶a review [J].J. Coat. Technol. Res. 2009, 6(2) 135-176