不研究腐蝕 何談百年建筑
2017-04-24 10:46
金屬腐蝕不僅污染環(huán)境，還會威脅人類健康......
自從人類社會進(jìn)入鋼鐵世界，腐蝕的危害便如影隨形——它就像一種慢性毒藥，發(fā)展過程極為緩慢，易被人們忽視，但往往會釀成重大安全事故。2017年4月24日是第九個“世界腐蝕日”。4月23日，以“關(guān)注腐蝕危害，建設(shè)宜居環(huán)境”為主題的“世界腐蝕日”科普宣傳活動在遼寧省科技館拉開帷幕。
腐蝕損失已超過自然災(zāi)害的總和
“因?yàn)楦g，美國舊金山San Mateo-Hayward跨海大橋使用不到20年，就耗巨資進(jìn)行了修補(bǔ)。”中國科學(xué)院金屬研究所研究員柯偉院士介紹，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，腐蝕給人類造成的危害和損失甚至超過風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、水災(zāi)和地震等所有自然災(zāi)害的總和，我國每年為腐蝕付出的代價相當(dāng)于每年GDP的4%~5%。
世界腐蝕組織主席、國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心主任、中國科學(xué)院沈陽分院院長韓恩厚介紹，腐蝕的危害不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)損失上，還可能引起災(zāi)難性事故。例如，1981年我國臺灣地區(qū)民航客機(jī)B-737空中失事的原因，就是機(jī)身下部高強(qiáng)度鋁合金結(jié)構(gòu)件多處發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕和剝蝕，進(jìn)而形成裂紋，影響了飛機(jī)安全。而2013年山東青島的管道爆炸事件，也是因?yàn)楦g導(dǎo)致泄漏引起的。“不僅如此，腐蝕產(chǎn)生的重金屬離子會污染土壤、植物、水，污染環(huán)境的同時，還會威脅人類健康。”
“不研究腐蝕，何談百年建筑、千年大計！何談建設(shè)健康中國！”韓恩厚說，“從太空到地面乃至水下與地下，從金屬材料到非金屬材料，腐蝕無處不在。今天，腐蝕機(jī)理的基礎(chǔ)研究、防腐蝕技術(shù)研發(fā)、防腐蝕工程控制等，已經(jīng)成為人類的重要課題。”
科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)并跑，工程領(lǐng)域仍然落后
中國科學(xué)院金屬研究所宋影偉研究員介紹，目前中國的航天器已經(jīng)用上了自主研發(fā)的防腐“外衣”，“比如我們科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的鎂合金化學(xué)鍍技術(shù)就已經(jīng)應(yīng)用在嫦娥三號的鎂質(zhì)航天器部件上”。
中國科學(xué)院金屬研究所副研究員魏英華說，杭州灣大橋、港珠澳大橋也聯(lián)合使用我國科學(xué)家自主研發(fā)的高性能防腐涂料與陰極保護(hù)，并結(jié)合腐蝕原位監(jiān)測技術(shù)，“杭州灣海域的泥沙含量、水流速較大，而港珠澳大橋海域則存在較多微生物，我們針對不同防腐需求設(shè)計了不同的方案，保障實(shí)現(xiàn)杭州灣大橋100年和港珠澳大橋120年的設(shè)計壽命”。
韓恩厚總結(jié)說，雖然我國近年來對腐蝕科學(xué)的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，在某些方面與國外發(fā)達(dá)國家并跑甚至領(lǐng)跑，但工程領(lǐng)域的腐蝕防控技術(shù)應(yīng)用，仍與國外有很大差距。
“防腐蝕不僅僅是科學(xué)與技術(shù)問題，同時也是管理問題。”他說，國外建造公司等企業(yè)的整體服務(wù)體系較為完備，而國內(nèi)公司在這方面還比較欠缺。“我國防腐產(chǎn)品的生產(chǎn)與應(yīng)用整體仍落后于發(fā)達(dá)國家。我國防腐產(chǎn)業(yè)整體與發(fā)達(dá)國家相比尚有差距，故而許多防腐市場被外國產(chǎn)品占領(lǐng)。”
防腐蝕的最好辦法是做好防控
“通常大家總以為現(xiàn)在的建筑里面鋼筋、外面水泥，不會出現(xiàn)腐蝕，這種想法大錯特錯了！”韓恩厚解釋，雨雪等會滲透到水泥中，如果鋼筋沒有做好防腐，就會產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋會膨脹，損壞水泥，破壞建筑物的結(jié)構(gòu)，很可能發(fā)生重大安全事故。
韓恩厚建議，首先應(yīng)強(qiáng)化各行業(yè)對腐蝕重要性的認(rèn)識，加強(qiáng)腐蝕科普和學(xué)校教育。其次，要進(jìn)一步加大防腐蝕材料和技術(shù)領(lǐng)域的科研投入。第三，特別需要注重防腐技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用推廣與產(chǎn)業(yè)化。他說：“對于腐蝕，我們最好做到事前防控，才能最大限度地減少損失。科研人員要深入認(rèn)識腐蝕發(fā)生的機(jī)理，技術(shù)人員要診斷出腐蝕發(fā)生的‘病因’，企業(yè)要在生產(chǎn)過程中規(guī)范防腐蝕設(shè)計、合理選擇耐蝕材料和防腐蝕方法，在工程裝備使用過程中要重視日常維護(hù)，最后要重視長壽命工程結(jié)構(gòu)的安全評價與壽命預(yù)測，這樣才能最大限度地降低腐蝕危害。”
韓恩厚認(rèn)為，對于已建成的建筑或工程，在維護(hù)中要加入防腐蝕的檢查項(xiàng)目和維護(hù)投入。“但這筆投入應(yīng)該由誰來承擔(dān)？能不能上升為國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)？我們已經(jīng)呼吁了很多年，但目前還沒有得到解決。”
“長期以來，我們對腐蝕的重視程度不夠，甚至出現(xiàn)了重大事故還是得不到重視。”韓恩厚說，自20世紀(jì)80年代開始，中國逐漸進(jìn)入基礎(chǔ)建設(shè)的高峰期。如果現(xiàn)在不重視防腐蝕，那未來十幾年，與腐蝕相關(guān)的重大安全事故很可能會頻繁發(fā)生，“不能等事故發(fā)生了再后悔，重視腐蝕，就從今天開始。”
（原載于《光明日報》 2017-04-24 06版）作者：齊芳 畢玉才 劉勇