防腐蚀标准化工作探究
2014-12-04李济克水丹萍
王 昊 李济克 高 扬 李 侠 水丹萍 邵 骞
(1.中国工业防腐蚀技术协会,北京 100101;2.全国防腐蚀标准化技术委员会,北京 100101)
防腐蚀标准化工作探究
王 昊1,2 李济克1,2 高 扬1 李 侠1 水丹萍1,2 邵 骞1
(1.中国工业防腐蚀技术协会,北京 100101;2.全国防腐蚀标准化技术委员会,北京 100101)
防腐蚀标准化工作面对当前快速发展的行业需求,长期以来形成的工作瓶颈,亟需突破传统思路,将创新思维引入标准化工作中,加快综合型防腐蚀工程标准的制定,适应大数据时代的要求,更直接更好地满足最终市场的需求。
防腐蚀 标准化 防腐蚀工程
0 引言
过去30多年,是经济全球化快速推进的阶段,经济全球化和信息技术的推进,给世界经济带来了深刻变化。在众多的影响中,新技术、新工艺、新产业迅猛发展,在创造了新机遇的同时,对于重要支撑技术也提出了新的要求。如何在经济高速发展的同时,突破资源、环境瓶颈制约,有效缓解全球化带来的能源、资源、环境、气候、安全、健康等问题,是新兴产业能否实现可持续发展的关键。防腐蚀,作为工业生产中的重要支撑技术,同样也面临新的挑战。新技术、新工艺的发展,带来大量新的腐蚀问题,如腐蚀源呈现多样化、腐蚀程度深入化、腐蚀效应多元化等问题。面对这一系列问题,都要求防腐蚀在充分发挥阻止和控制腐蚀功能的基础上,延长防腐寿命,提高防腐效率,达到最佳防腐效果,从而实现节约资源,提高能源效率,保护环境、保障安全的目标。实现最佳防腐效果,是避免和减少工业生产中新技术、新工艺带来的一系列新问题的有效途径。党的“十八大”报告提出“大力推进生态文明建设,建设美丽中国”,防腐蚀作为极为重要、不可或缺的技术支撑和强力抓手,应发挥在安全保障、资源节约、能源减耗、环境保护等方面的重要作用。
防腐蚀标准化工作面对当前快速发展的行业需求,长期以来形成的工作瓶颈,亟需突破传统思路,将创新思维引入标准化工作中,加快综合型防腐蚀工程标准的制定,适应大数据时代的要求,更直接更好地满足最终市场的需求。
1 防腐蚀标准化工作的意义
1.1 现代化大生产的必要条件
标准化可以规范生产活动,规范市场行为,引领经济社会发展,推动建立最佳秩序,促进防腐蚀相关产品在技术上的相互协调和配合。随着防腐蚀技术的发展,生产的社会化程度越来越高,技术要求越来越复杂,生产协作越来越广泛,客观上要求必须在技术上使生产活动保持高度的统一和协调一致。这就必须通过制定和执行许许多多的技术标准、工作标准和管理标准,使各生产部门和企业内部各生产环节有机地联系起来,以保证生产有条不紊地进行。
1.2 科学管理的基础
标准化有利于防腐蚀企业实现科学管理和提高管理效率。现代生产讲的是效率,效率的内涵是效益。防腐蚀企业实行自动化、电算化管理,前提也是标准化。
1.3 调整产品结构和产业结构的需要
标准化可以使资源合理利用,简化生产技术,实现互换组合,为调整防腐蚀产业结构创造条件。
1.4 扩大市场的必要手段
生产的目的是为了消费,生产者要找到消费者就要开发市场。标准化不但为扩大生产规模、满足市场需求提供了可能,也为实施售后服务、扩大竞争创造了条件。由于生产的社会化程度越来越高,各个国家和地区的经济发展已经同全球经济紧密结成一体,呈现出国际市场国内化,国内市场国际化的趋势,标准和标准化不但为世界一体化的市场开辟了道路,也同样为进入这样的市场设置了门槛。
1.5 促进科学技术转化成生产力的平台
科学技术是第一生产力,只有通过技术标准提供的统一平台,才能使科学技术迅速快捷地过渡到生产领域,向现实的生产力转化,从而产生应有的经济效益和社会效益。标准化与科技进步有着十分密切的关系,两者相辅相成、互相促进。标准化是科技成果转化为生产力的重要“桥梁”,先进的科技成果可以通过标准化手段,转化为生产力,推动社会的进步。
1.6 推动贸易发展的桥梁和纽带
标准化可以增强世界各国的相互沟通和理解,消除技术壁垒,促进国际间的经贸发展和科学、技术、文化交流与合作。当前世界已经被高度发达的信息和贸易联成一体,贸易全球化、市场一体化的趋势不可阻挡,而真正能够在各个国家和各个地区之间起到联结作用的桥梁和纽带就是技术标准。只有全球按照同一标准组织生产和贸易,市场行为才能够在更大的范围和更广阔的领域发挥应有的作用。
1.7 提高质量和保护安全
标准化有利于稳定和提高产品、工程和服务的质量,促进企业走质量效益型发展道路,增强企业素质,提高企业竞争力;保护人体健康,保障人身和财产安全,保护人类生态环境,合理利用资源;维护消费者权益。标准的水平标志着产品质量水平,没有高水平的标准,就没有高质量的产品。
2 国际、国外防腐标准化工作概况
2.1 ISO
国际标准化组织(ISO)下设的技术委员会(TC)中,与防腐蚀相关的主要有:
(1)TC 156金属与合金的腐蚀
专门负责金属和合金腐蚀的标准化,包括腐蚀试验方法和腐蚀防护方法,在该技术委员会下又设立了12个工作组,分别是:
WG 1 术语
2 应力腐蚀破裂
4 大气腐蚀试验和大气腐蚀分类
5 晶间腐蚀
6 试验和数据分析的一般原则
7 加速腐蚀试验
9 发电设备材料的腐蚀试验
10 埋地和水下金属结构的阴极保护
11 电化学试验方法
12 工业冷却水系统中的腐蚀抑制
13 高温腐蚀
14 摩擦腐蚀
ISO/TC 156的标准体系围绕金属和合金的腐蚀领域标准化这个目的,制定腐蚀试验方法和腐蚀防护方法,以其层次性为例,腐蚀标准体系分为两层。第一层为通用标准,即各部门类都适用的基础标准。包括基本术语和定义、腐蚀试样上腐蚀产物的清除、腐蚀试验后结果的评定等标准;第二层按腐蚀类型分类,包括晶间腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀、摩擦腐蚀、高温腐蚀等门类。并且每个门类标准又有各自的基础标准,如应力腐蚀标准的第一部分就是试验的一般要求和试验方法总则。
目前,TC 156制定发布的ISO标准共68项。
(2) TC 35 色漆与清漆
负责色漆、清漆和相关产品(包括原料)的标准化工作。目前,该技术委员会下设4个分技术委员会和一个工作组:
SC 9 色漆和清漆的一般测试方法
10 色漆和清漆成膜物质的测试方法
12 钢表面涂装前的预处理
14 钢结构涂装防护系统
WG 2 术语
目前,TC 32已制定发布235项ISO标准。
由于ISO在标准化领域的广泛影响力,防腐蚀相关标准在国际上也相应被广泛采用,包括我国国家标准也采用了相当一部分的ISO标准,例如ISO 8044-1999《金属及合金的腐蚀特性,基本术语与定义》,就被DIN、EN、NF、GB等标准等同采用。
2.2 ASTM
美国材料与试验协会(ASTM)主要是制定材料、产品、系统和服务等领域的特性以及性能标准、试验方法和程序标准。
ASTM标准共分7类,分别是:
A 黑色金属
B 有色金属(铜,铝,粉末冶金材料,导线等)
C 水泥,陶瓷,混凝土与砖石材料
D 其它各种材料(石油产品,燃料,低强塑料等)
E 杂类(金属化学分析,耐火试验,无损试验,统计方法等)
F 特殊用途材料(电子材料,防震材料,外科用材料等)
G 材料的腐蚀,变质与降级
其中,G类下设四个技术委员会,包括G01金属腐蚀 (Corrosion of metals)、G02磨损和腐蚀(Wear and erosion)、G03老化和耐用性(Weathering and durability)、G04富氧环境中材料的兼容性和敏感性(Compatibility and sensitivity of matarials in oxygen enriched atmospheres),负责制修订相关标准。
ASTM现有11000多项在用标准,每年在ASTM标准年鉴中分15类(Section)(不包括索引)70余卷(Volume)公开发布。其中第三类“金属试验方法及分析程序”分为六卷,它们是:
03.01 金属-力学性能试验,高温和低温试验,金相
03.02 磨损和腐蚀,金属腐蚀
03.03 无损检测
03.04 磁性能
03.05 金属、矿物和相关材料化学分析(1):E32一E1 724
03.06 金属、矿物和相关材料化学分析(2):E1724以后;分子光谱,表面分析
目前,03.02类中有标准100余项。
2.3 NACE
美国腐蚀工程师协会(NACE)是目前世界上最大的防腐蚀技术专业组织,主要由其技术协调委员会(TCC)负责标准的制修订工作。目前,TCC下设27个特别技术小组(STG)负责各自领域的标准制定。
NACE标准共分三大类,分别是
(1)作业标准(SP(RP),standard practice):该类标准涉及了选材、设计、安装和操作过程,构建了腐蚀控制体系的各个细节,包括了从材料表面处理到使用腐蚀控制器材减少需求的方法,评判腐蚀控制系统操作与维护的方法,腐蚀控制技术的合理应用,提高安装过程或者系统的效率、安全和经济效益的措施,包括合理应用腐蚀控制系统避免腐蚀发生。除此之外,还包括对系统控制参数或技术的描述等实践。
(2)检测方法标准(TM,test method):该类标准主要涉及与腐蚀防护及其控制相关的测试方法,为调查、弄清楚材料、设计和操作的特征提供指导性的实验方法,而不是评判性能的标准。
(3)材料要求(MR,material requirement):此类标准主要是规定当腐蚀为影响因素时,在材料的选择、使用和维护过程中,材料应该具备的特征或者性质,包括了材料的化学组成、力学性质和物理性能。
目前,NACE共制定发布了150余项标准。
3 国内防腐蚀标准发展现状
我国的防腐蚀标准化工作起步较晚,与国外相比,我国的标准化工作是以政府管理为主导的行为,加之防腐蚀涉及面广、行业自身地位不突出、辅助性、服务性为主等特点,因此,形成了防腐蚀标准化工作发展中的一些特点:
(1)未建立完整的防腐蚀标准体系。作为标准化工作的基础和重要环节,建立防腐蚀标准体系,是开展防腐蚀标准化工作首先要解决的问题。建立科学、合理的标准体系,能够帮助我们从国家和行业的高度,认真厘清防腐蚀标准化的工作范围,明确自身的工作界面,确定在一段时间内,防腐蚀行业标准的种类、内容、数量和制修订的时间,推动防腐蚀业标准化工作的有序开展。但由于过去防腐蚀标准无统一归口管理机构,因此未建立起统一的标准体系。
(2)缺少基础性、通用性标准。由于防腐蚀涉及行业多,过去,相关标准主要由与防腐蚀产品直接相关的行业或腐蚀问题突出的行业或相关单位,根据自身生产和安全的需要,制定相关标准,如石油、化工、涂料、冶金、石化、能源、建筑、船舶等行业,涉及面广,数量多,种类杂。但往往防腐蚀只是作为性能要求之一在标准中体现,并没有将防腐蚀作为独立的标准化对象进行研究,没有形成统一的标准体系,缺乏整体性、系统性。
(3)由于标准的制定各自为营,出现了某些标准之间不一致、不协调的情况。
(4)某些领域例如特种设备新材料、新能源、核电等行业防腐蚀标准不完善,有的还是空白。
(5)随着新技术的发展,标准滞后现象仍然存在,不能适应技术发展的需要。
(6)标准的制定和推广力量不够,企业未能广泛参与到标准的制定中来,造成标准的实用性、操作性不足。
4 全国防腐蚀标准化技术委员会(SAC/ TC381)工作
为了更好地推动防腐蚀标准化工作的发展,提高防腐蚀标准化工作水平,2008年,国标委批准成立全国防腐蚀标准化技术委员会(TC381),负责开展防腐蚀标准化工作。TC381成立后,面对标准制定长期以来形成了专业“围墙”、行业“竖井”,加上自身成立时间短,基础工作薄弱,标委会工作开展举步维艰。标委会在完成日常工作的同时,借鉴国内外防腐蚀标准化工作经验,进一步加强防腐蚀标准化基础建设,建立健全防腐蚀标准体系,探索防腐蚀标准化工作道路。
总结标委会成立以来的工作,目前制约防腐蚀标准化的瓶颈存在以下主要问题:
(1)在标准的立项中,由于过去在相关行业已经开展了一些防腐蚀标准化工作,或者防腐蚀作为性能之一在其他行业中已有要求,因此往往由于归口交叉问题影响标准立项;另一方面,由于目前在ISO中尚未成立防腐蚀为主体的技术委员会,因此难以通过采标渠道开展立项工作。
(2)在标准的制定中,缺少以防腐蚀作为标准化对象开展标准制定。随着腐蚀问题越来越突出,防腐蚀重要性的凸显,防腐蚀已渐渐摆脱过去作为功能性、附属性的地位,而发展成为完整、独立、系统的应用学科,在发展的过程中也形成了一套自成一体的系统防腐蚀工程。而在实际应用中,有越来越多的内容需要作出统一、系统地规范。
(3)在标准的使用中,由于过去标准的制定往往从行业需求角度出发,各自为政,缺乏通用性和相互协调。
5 下一步防腐蚀标准化工作设想
面对新的行业发展需求,同时为了解决上述防腐蚀标准化面临瓶颈问题,如何开拓新的思路,突破传统防腐蚀业的局限,提升防腐蚀业的水平,我们认为需要依靠系统工程的方法来指导。防腐蚀本身是一门跨学科、跨领域的综合性边缘学科,并不是单个行业、单一专业的问题,需要多行业、多专业、多学科的共同合作。而系统工程恰恰是一个用于实现产品的跨学科方法,其核心是实现系统的最优化,这与当前对防腐蚀的新需求——实现最佳防腐效果不谋而合。一个完整有效的防腐蚀工程,包含了设计、选材、制造、施工、检测评定、使用、维护等多个要素的全过程系统控制。单从个别要素孤立地加以控制,并不能保证达到最佳防腐蚀效果。而需要系统、整体考虑,在保证各要素达到要求的同时,以系统最优化为目的,还要考虑各要素间的协调统一,形成环环相扣的系统工程。
基于此,我们提出了开展防腐蚀系统工程标准化工作的思路:解决长期以来在防腐蚀工程中由于缺乏整体考虑、系统管理造成的防腐蚀效益难以最大化,以防腐蚀作为标准化主体对象,从防腐蚀工程的设计、选材、制造、施工、检测评定、使用、维护等开展全过程、全要素的综合标准化研究,特别是在一些重大防腐蚀工程,研制具有综合性、系统性、相互协调优化性、高效性的防腐蚀工程标准,通过标准来引导防腐蚀在安全、环保、节能方面发挥突出作用。
防腐蚀的复杂性决定了防腐蚀标准化工作并非一项简单的工作,需要投入大量的人力、资源开展研制,在统一目标下,继续发挥各自作用,优化配合,最佳最优实现防腐蚀的最高最终要求。
Study of Anticorrosion Standardization
WANG Hao1,2, LI Ji-ke1,2, GAO Yang1, LI Xia1, SHUI Dan-ping1,2, SHAO Qian1
(1.China Industry Anticorrosion Technology Association, Beijing 100101, China;2.National Technical committee 381 on Anticorrosion of Standardization Administration of China, Beijing 100101, China)
With the development of anticorrosion industry, Anticorrosion standardization should enhances the development of anticorrosion engineering standards, to fulfilled the need of market.
anticorrosion; standardization; anticorrosion engineering
TG174.1
A
10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.11.033.04
王昊 (1982-) ,男,云南景东人,工程师,硕士, 主要从事防腐标准化管理研究工作。