将“腐败”化为神奇
2015-07-21王杰婷
王杰婷
2013年11月22日,山东省青岛市石化东黄输油管道泄漏发生爆炸,造成了62人遇难、136人受伤的重大事故。事故直接原因为“输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂而引发爆炸”。
2014年8月1日,台湾高雄发生了燃气爆炸事故,导致22人遇难、270人受伤。事故原因为“燃气管道老旧造成的接缝泄露,或是雨水造成的管道腐蚀,从而造成燃气的泄漏,引起爆炸”。
腐蚀是世界各国共同面临的问题。2014年全国自然灾害经济损失为3373.8亿元,而腐蚀造成的损失,按照占当年GDP的3%计算,年损失约为两万亿人民币,是各种自然灾害所造成损失总和的数倍。然而经济损失只是一方面,中国工程院院士侯保荣院士认为,“腐蚀的危害非常大,会使珍贵的材料变为废物,使生产和生活设施过早报废,并因此引起生产停顿,甚至着火爆炸,诱发多种环境灾害,危及人类的健康安全”。
冰山一角
海洋中蕴藏着人类生存与发展所需要的极为丰富的物质资源,随着陆地资源逐渐减少,人类对于资源的获取开始由陆地转向海洋。因此21世纪也被定义为海洋的世纪。美国、日本、法国等发达国家相继提出优先发展海洋的计划,发展相关领域的高新技术,从而增强其开发管理海洋的能力,扩大海底资源的占有量,以及保持本国在深海海域的技术控制地位。
而伴随着对海洋开采的重视和海洋开采技术的发展,逐渐形成了两个新兴分支学科,它们是海洋腐蚀科学和海洋污损生物学。
我国被称为是发展中的海洋大国,海岸线达3万公里,按照《联合国海洋法公约》的规定,我国还可以对海洋大陆架和专属经济区行使主权权利和管辖权,也就是说陆地资源的不足,可以依靠开采海洋资源进行弥补。
所以,推进深海探查与开发科技创新技术,建立更多地海上勘测和开采设施就成为了海洋开采的主要依托。
钢铁已然成为21世纪的海洋开发主要结构材料,它也是生活中常见的“坚强”物质。然而面对海洋,钢铁也变得不堪一击。
如果我们将一块铁分为五段,一段暴露在大气中,一段受海浪拍打,一段随潮汐涨落时隐时没,一段浸在海水里,一段埋在泥沙里,那么哪一段受腐蚀的程度最大?
长期从事腐蚀防护研究工作的侯保荣院士给出了准确的答案——“大海浪花飞溅腐蚀性是最强的。同一种钢,在浪花飞溅区的腐蚀速度可比海水全浸区中高出3倍-10倍。”
与钢结构一样,海洋混凝土结构受腐蚀也会给各类建筑工程造成重大的安全隐患和经济损失。
曾有美国学者做过实验,如果在混凝土结构新建时节省1美元的腐蚀防护费用,在发现锈蚀时,采取措施所需要的费用则为5美元;当发生混凝土表面顺筋开裂时,采取措施所需要的费用为25美元;当发生结构严重腐蚀破坏时,采取措施所需要的费用为125美元……
海水腐蚀就好比在我们大步前行奔向美好未来的决心与行动支撑外,伴随我们的还有“被破坏”,这无疑让我们奔向美好生活的道路横生阻碍。
然而海洋腐蚀只是腐蚀带给我们生活变化的一小部分,实际上,腐蚀在我们生活的各方面都有所体现,只是我们未曾用科学的眼光去观察他们,也许仅仅就是老旧的东西需要更换了。
我们正在积极应对
世界上工业先进的一些国家如美国、英国、日本都十分关注腐蚀损失与腐蚀控制,并开展了较为系统的腐蚀调查。与欧美等发达国家相比,我国腐蚀调查工作起步较晚。近十年来,随着科技进步,我国国民经济生产总值显著增长,经济结构和管理模式都发生了巨大变化,各个行业的腐蚀与防护状况与过去有了明显的不同,在此时开展国家层面的腐蚀成本经济性分析与防腐策略的调查,显得尤为重要。
在此背景下,2015年中国工程院设立“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目。项目集结了中国工程院多学部的科技力量,联合中国腐蚀与防护学会、中国工业防腐蚀技术协会共同开展研究。研究内容更是针对基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造及公共事业等五大领域的铁路、机场、公路桥梁、飞机、城市供水、造纸业、制药业、冶金、电信、食品加工、农业等30多个行业部门。
通过腐蚀调查可以普及腐蚀与防护基础知识,改变“对于腐蚀我们无计可施”的错误概念。同时,腐蚀调查的结果还可以为国家制定相关的政策、法规,为行业制定相关标准及规范提供科学依据。
“腐蚀”,一个和人们工作生活看似毫不相干的“破坏”,却无时无刻不在人类社会发生着。也许就在你看完这篇文章约90秒的时间里,全世界就有1吨钢铁腐蚀成铁锈。