將“腐敗”化為神奇

王杰婷

2013年11月22日，山東省青島市石化東黃輸油管道泄漏發(fā)生爆炸，造成了62人遇難、136人受傷的重大事故。事故直接原因為“輸油管道與排水暗渠交匯處管道腐蝕減薄、管道破裂而引發(fā)爆炸”。

2014年8月1日，臺灣高雄發(fā)生了燃氣爆炸事故，導(dǎo)致22人遇難、270人受傷。事故原因為“燃氣管道老舊造成的接縫泄露，或是雨水造成的管道腐蝕，從而造成燃氣的泄漏，引起爆炸”。

腐蝕是世界各國共同面臨的問題。2014年全國自然災(zāi)害經(jīng)濟損失為3373.8億元，而腐蝕造成的損失，按照占當年GDP的3%計算，年損失約為兩萬億人民幣，是各種自然災(zāi)害所造成損失總和的數(shù)倍。然而經(jīng)濟損失只是一方面，中國工程院院士侯保榮院士認為，“腐蝕的危害非常大，會使珍貴的材料變?yōu)閺U物，使生產(chǎn)和生活設(shè)施過早報廢，并因此引起生產(chǎn)停頓，甚至著火爆炸，誘發(fā)多種環(huán)境災(zāi)害，危及人類的健康安全”。

冰山一角

海洋中蘊藏著人類生存與發(fā)展所需要的極為豐富的物質(zhì)資源，隨著陸地資源逐漸減少，人類對于資源的獲取開始由陸地轉(zhuǎn)向海洋。因此21世紀也被定義為海洋的世紀。美國、日本、法國等發(fā)達國家相繼提出優(yōu)先發(fā)展海洋的計劃，發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域的高新技術(shù)，從而增強其開發(fā)管理海洋的能力，擴大海底資源的占有量，以及保持本國在深海海域的技術(shù)控制地位。

而伴隨著對海洋開采的重視和海洋開采技術(shù)的發(fā)展，逐漸形成了兩個新興分支學科，它們是海洋腐蝕科學和海洋污損生物學。

我國被稱為是發(fā)展中的海洋大國，海岸線達3萬公里，按照《聯(lián)合國海洋法公約》的規(guī)定，我國還可以對海洋大陸架和專屬經(jīng)濟區(qū)行使主權(quán)權(quán)利和管轄權(quán)，也就是說陸地資源的不足，可以依靠開采海洋資源進行彌補。

所以，推進深海探查與開發(fā)科技創(chuàng)新技術(shù)，建立更多地海上勘測和開采設(shè)施就成為了海洋開采的主要依托。

鋼鐵已然成為21世紀的海洋開發(fā)主要結(jié)構(gòu)材料，它也是生活中常見的“堅強”物質(zhì)。然而面對海洋，鋼鐵也變得不堪一擊。

如果我們將一塊鐵分為五段，一段暴露在大氣中，一段受海浪拍打，一段隨潮汐漲落時隱時沒，一段浸在海水里，一段埋在泥沙里，那么哪一段受腐蝕的程度最大？

長期從事腐蝕防護研究工作的侯保榮院士給出了準確的答案——“大海浪花飛濺腐蝕性是最強的。同一種鋼，在浪花飛濺區(qū)的腐蝕速度可比海水全浸區(qū)中高出3倍-10倍?！?/p>

與鋼結(jié)構(gòu)一樣，海洋混凝土結(jié)構(gòu)受腐蝕也會給各類建筑工程造成重大的安全隱患和經(jīng)濟損失。

曾有美國學者做過實驗，如果在混凝土結(jié)構(gòu)新建時節(jié)省1美元的腐蝕防護費用，在發(fā)現(xiàn)銹蝕時，采取措施所需要的費用則為5美元；當發(fā)生混凝土表面順筋開裂時，采取措施所需要的費用為25美元；當發(fā)生結(jié)構(gòu)嚴重腐蝕破壞時，采取措施所需要的費用為125美元……

海水腐蝕就好比在我們大步前行奔向美好未來的決心與行動支撐外，伴隨我們的還有“被破壞”，這無疑讓我們奔向美好生活的道路橫生阻礙。

然而海洋腐蝕只是腐蝕帶給我們生活變化的一小部分，實際上，腐蝕在我們生活的各方面都有所體現(xiàn)，只是我們未曾用科學的眼光去觀察他們，也許僅僅就是老舊的東西需要更換了。

我們正在積極應(yīng)對

世界上工業(yè)先進的一些國家如美國、英國、日本都十分關(guān)注腐蝕損失與腐蝕控制，并開展了較為系統(tǒng)的腐蝕調(diào)查。與歐美等發(fā)達國家相比，我國腐蝕調(diào)查工作起步較晚。近十年來，隨著科技進步，我國國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值顯著增長，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和管理模式都發(fā)生了巨大變化，各個行業(yè)的腐蝕與防護狀況與過去有了明顯的不同，在此時開展國家層面的腐蝕成本經(jīng)濟性分析與防腐策略的調(diào)查，顯得尤為重要。

在此背景下，2015年中國工程院設(shè)立“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目。項目集結(jié)了中國工程院多學部的科技力量，聯(lián)合中國腐蝕與防護學會、中國工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會共同開展研究。研究內(nèi)容更是針對基礎(chǔ)設(shè)施、交通運輸、能源、水環(huán)境、生產(chǎn)制造及公共事業(yè)等五大領(lǐng)域的鐵路、機場、公路橋梁、飛機、城市供水、造紙業(yè)、制藥業(yè)、冶金、電信、食品加工、農(nóng)業(yè)等30多個行業(yè)部門。

通過腐蝕調(diào)查可以普及腐蝕與防護基礎(chǔ)知識，改變“對于腐蝕我們無計可施”的錯誤概念。同時，腐蝕調(diào)查的結(jié)果還可以為國家制定相關(guān)的政策、法規(guī)，為行業(yè)制定相關(guān)標準及規(guī)范提供科學依據(jù)。

“腐蝕”，一個和人們工作生活看似毫不相干的“破壞”，卻無時無刻不在人類社會發(fā)生著。也許就在你看完這篇文章約90秒的時間里，全世界就有1噸鋼鐵腐蝕成鐵銹。