与自然灾害相比,腐蚀显得毫不起眼,却在悄无声息地入侵了人们生活的方方面面,带来了极大的破坏。腐蚀是指材料与所处环境介质发生化学或者电化学作用,导致材料发生变质和破坏。
生活中随处可见腐蚀的“身影”:自来水管生锈、防护栏杆锈蚀、门锁或螺丝钉的锈蚀……腐蚀使有用的材料变废,使重要设备提前报废,给国民经济造成了重大的损失。中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况及控制战略研究”调查结果表明,2014年,我国腐蚀成本约占当年国内生产总值的3.34%,高达2.1万亿元人民币。如果按照2020年国内生产总值(1015986亿元)测算,这个数字接近3.4万亿元人民币。
材料腐蚀渗透于现代社会的各个行业中,不仅造成巨大的经济损失,严重的腐蚀还会造成设备设施损坏报废、有毒介质泄露、火灾、爆炸等灾难性事故,给人类生命安全、环境及社会造成不可挽回的损失。
石油石化行业
化工行业生产过程中涉及大量腐蚀性物质,如强酸、强碱、强氧化剂等。这些物质对生产设备和管道具有极强的侵蚀性。化工管道在输送硫酸等强腐蚀性介质时,长期使用后管道内壁会出现腐蚀现象。随着时间推移,管壁逐渐变薄,直至穿孔,导致介质泄漏。反应釜等核心设备在高温、高压以及强腐蚀介质的共同作用下,釜体材料易发生腐蚀。若釜体焊接处存在缺陷,或防腐涂层在使用过程中受损,腐蚀会迅速加剧,最终可能致使反应釜破裂,引发物料泄漏、爆炸等灾难性事故。
油罐是石油石化行业储存油品的重要设施。油品中含有的水分、硫化物等杂质会对油罐内壁产生腐蚀,而油罐外壁则会受到土壤中电解质、微生物的侵蚀。油罐底部和侧壁是腐蚀的高发部位,当腐蚀穿孔后,油品会泄漏到土壤和地下水中,引发火灾、爆炸等危险,同时造成严重的环境污染。
海上石油平台长期经受海水的冲刷和氯离子的侵蚀,平台钢结构会发生电化学腐蚀。此外,海洋生物附着在平台结构表面,形成的生物膜会进一步加速腐蚀过程。随着腐蚀的加剧,平台结构的承载能力下降,部分构件可能出现损坏,甚至威胁到整个平台的稳定性,导致平台坍塌事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡。
建筑钢结构行业
在建筑工程中,钢筋混凝土结构是最为常见的形式。然而,当混凝土保护层厚度不足或密实性不佳时,空气中的二氧化碳会与混凝土中的碱性物质发生反应,使混凝土碳化,破坏钢筋表面的钝化膜,从而引发钢筋锈蚀。钢筋锈蚀后体积膨胀,会挤压周围的混凝土,导致混凝土出现裂缝、剥落,降低结构的承载能力和耐久性。
对于钢结构建筑,其构件在大气环境中会受到氧气、水汽等共同作用发生锈蚀。特别是在工业厂房等环境中,受到工业废气的侵蚀,钢结构的腐蚀速度会更快。如果不及时进行防腐处理,钢结构的截面会因腐蚀而减小,连接部位的性能也会受到影响,进而危及整个建筑的结构安全。
交通运输行业
在汽车领域,车身、底盘和发动机等部件在日常使用中会接触到雨水、道路盐分、油污等多种腐蚀性物质。车身金属板材如果防腐处理不当,在雨水和氧气的作用下,容易生锈,不仅影响车辆美观,还会降低车身强度。底盘部件长期受到路面泥水的侵蚀,会发生腐蚀,导致悬挂系统、传动系统等部件的连接部位松动、断裂,影响行车安全。
对于船舶而言,船壳直接与海水接触,受到海水的电化学腐蚀和物理冲刷作用。船壳底部由于长期浸泡在海水中,腐蚀更为严重。船舱内的设备也会因潮湿的环境和货物中的腐蚀性物质而发生腐蚀。船壳腐蚀会使船体钢板变薄,影响船舶的抗风浪能力和航行安全;船舱设备腐蚀则会导致设备故障,影响船舶的正常运行。
电力行业
在火力发电领域,锅炉设备长期处于高温、高压和复杂水质环境之中。水质中含有的溶解氧、酸碱物质等会对锅炉受热面管道产生腐蚀作用。这种腐蚀通常以点蚀、均匀腐蚀等形式出现,导致管道内壁出现凹坑、裂纹。一旦管道承受不住内部压力,就会发生爆管事故,高温高压蒸汽瞬间泄漏,不仅会中断发电生产,还可能对现场工作人员造成严重烫伤。
锅炉腐蚀
在输电线路方面,铁塔长期暴露在大气环境中,受到雨水、氧气、工业废气等侵蚀,表面钢材会逐渐生锈。特别是在酸雨频发地区或沿海高盐雾环境中,铁塔的腐蚀速度会明显加快。随着腐蚀程度的加深,铁塔结构强度不断下降,严重时可能出现倾斜、倒塌,造成输电线路中断,影响大面积区域的电力供应。
铁塔结构腐蚀
腐蚀在各个行业中都有着多样且严重的表现形式,深入了解这些特点,对于采取有效的防腐措施、保障行业安全稳定发展具有重要意义。
编辑:小姜
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