特别策划一直以来,腐蚀问题造成国民经济损失,以及对经济建设、国防建设的影响,对人类生存环境与生存安全的危害都是极其严重的。因此,腐蚀防护行业的发展,也标志着国家经济的发展与社会素质的提升。近几年来,随着我国工业整体水平的不断提高,腐蚀防护技术的发展开始日渐被重视起来。在国家相关政策的支持下,随着国民¾济的发展和国家一系列重点工程中防腐蚀工程的顺利竣工,腐蚀防护行业在实践中得以成长和发展,正在逐步走向更为规范化、健康化、创新化的可持续发展之路。又一年即将过去,新的一年总会带来更多希望。再次回首,整理思路,为更好地前行做准备。为此,《腐蚀防护之友》杂志特在本期特别策划栏目聚焦2011年腐蚀防护行业的热点问题,并将此一年中行业重要信息进行盘点归纳,希望通过客观、理性地分析之后,更为充分地看到自身的优势与不足,从而寻求切实可行的、理性的发展之计。回首2011,是为了迎接全新的2012的到来。【行业热点】腐蚀控制系统工程—打造“大防腐”格局要真正控制腐蚀,必须从设计开始,贯穿制造、使用、维护、维修全过程,进行系统控制才能达到目的。“腐蚀要进行系统控制,才能获得成功”。腐蚀控制系统工程是从制件的设计开始,贯穿于制造、储存、运输、使用、维护、维修全过程,进行全员、全方位的控制,研究每一个零部件的制造环境、运行环境及其协同作用,提出控制大纲和实施细节,以获得最大的经济效益和社会效益的系统工程。从科研设计、施工建造、使用维护直至报废的大防腐工作体系的雏形已¾出现。防腐蚀是一门多领域、多学科的新兴的综合性边缘科学。每个工程项目,每个基础设施和装备,使用材料不同、结构不同、受力作用不同、材料组合不同,在复杂多变的腐蚀环境和使用条件下,腐蚀破坏的机理不同,需要采取不同的防腐蚀措施,需要多行业,多专业、多学科的合作,从环境评估,一直到建成使用,前后环节的连接必须相合相扣,才能保证设施、装备、建筑的安全、长寿命运行。如今不少国家重点工程,如杭州湾跨海大桥、国家体育馆(鸟巢)等项目,将工程防腐列为攻关重点,从科研设计到施工维护,已经逐步形成大防腐工作体系模式。行业标准化建设 —规范行业管理、避免恶性竞争建立切实可行的行业标准,有效规范行业行为,弥补法律不足,提供一个行为参考的坐标,不仅可以缩短行业内先进与落后企业之间的差异,更能够促进行业健康发展。如今,大多数企业正面临两方面问题:一方面,原材料、劳动力等生产要素价格上涨,以及财务费用增加等因素在不断推高企业成本;另一方面,市场上存在的无序、混乱的竞争状态又让企业如同雪上加霜。就市场发展规律而言,竞争可以刺激并推动发展,然而市场竞争不是价格混战,良性的竞争会给企业注入发展动力与活力,而以价格混战为代表的恶性竞争则会阻碍行业发展。由于竞标价格过低,部分中标企业甚至不顾产品质量,偷工减料、以次充好。这些做法,一是扰乱正常市场秩序、破坏公平竞争环境,二是将会对工程项目造成质量隐患。寻根求源,造成恶性竞争现象的最根本原因之一便是行业标准的落后与缺失。加快行业标准化建设的步伐,已迫在眉睫!规范行业标准,使得招标过程中更加理性,改变目前存在的低价中标的做法。除了投标企业摒弃低价恶性竞争,通过产品结构调整和转型升级措施规范发展企业之外,相关政府部门也应加大对那些不顾产品质量、片面追求低成本、低价格企业的惩处力度,让“诚信”成为腐蚀防护行业产品及工程保证的最根本标准,成为每一个腐蚀防护行业企业家的最基本道德。产学研结合 —自主创新动力之源产学研合作,作为推进高等院校和科研院所科技创新成果转化的有效途径,它在诞生之初就天然地将企业和高校及科研院所紧密地联系在一起。经济全球化的今天,我们融入世界经济的最直接表现,就是“made in China”标签出现频率的急速增加。同时,“大而不强”成为与之相对应的评价,缺乏核心技术与创新性是这一现象的根本原因。中国制造要走向中国创造,必须要真正建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系。历史证明,科研院所和大学只是提供人才和知识创新,真正的技术与成果的创新还要源于企业。作为应用学科的腐蚀防护专业,其研究动力更是来源于工程的实际需求,只有学企结合,共建产学研长效发展构架,才能更快更好地推动腐蚀防护行业技术、产品的创新。近些年来,腐蚀防护行业以科技成果转化为主要结合形式的产学研一体化建设取得了一定成效,在推动防腐企业科技进步、加强科研院所和高等院校的科研市场化步伐等方面,都发挥了积极的作用。在未来的发展中,产学研合作模式仍然是整个腐蚀防护行业、企业重点规划及发展的方向。材料腐蚀现状与环境污染调查 —行业及经济发展的迫切需求系统调查材料腐蚀现状及其对我国自然环境的危害、探明材料腐蚀对我国自然环境污染规律及现状、进而研究应对策略,对腐蚀防护行业以及我国经济和科技工作发展均具有十分重要的意义。材料与环境之间的相互作用,不仅仅局限于环境对材料的腐蚀作用,材料腐蚀对环境所造成的影响也不容忽视。美国、日本和欧洲多国在二十年前已¾开始关注材料腐蚀产物对环境(土壤和水系)的污染作用,并进行了系统的观测和研究,取得了大量的数据和研究成果,这些成果不仅对学科建设的发展起到了极大的促进作用,而且也成为他们制定社会发展政策的基础和依据。一直以来,我国腐蚀工作者把重心放在了材料在不同环境中的腐蚀机理与防护措施等方面的研究,环境工作者则更关注由于污水排放及事故泄漏造成的环境污染,使得由于腐蚀造成的环境污染成为研究的真空地带。开展材料腐蚀对我国自然环境污染情况的调查,必将推动这一真空地带的研究进程。从选材及防护设计入手,减少腐蚀产物及废弃涂层可能造成的污染,进一步完善腐蚀科学与环境科学的交叉领域学科,填补我国在学科建设方面的空白,促进环境腐蚀科学的发展。因此,全面了解现阶段我国材料腐蚀的现状及其对自然环境的影响是关系到国计民生、经济可持续发展的大事。【重点项目】科技部项目【海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用】科技支撑项目该项目由中国科学院和山东省科学技术厅共同承担,以我国海洋石油平台、海港码头和跨海大桥等重大海洋工程设施为研究对象,通过科研院所和企业的联合攻关,研究在役和新建钢结构、钢筋混凝土结构设施的浪花飞溅区腐蚀防护与修复关键技术,研究先进实用的钢结构设施浪花飞溅区的腐蚀监检测技术和腐蚀安全性评价及寿命预测和数据仿真技术,从而显著提高海洋重大工程设施的腐蚀防护和控制技术水平,建立海洋工程设施浪花飞溅区腐蚀风险评价标准及适用于海洋工程设施的通用防腐蚀保护技术产品和技术标准,为我国重大海洋工程建设和工程设施腐蚀控制提供技术支撑和保障,带动一批相关海洋防腐蚀产业的发展。该项目共设置六个课题,分别是现役海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护修复技术及工程示范;新建海洋钢结构防腐蚀技术及工程示范;海洋工程钢筋混凝土结构防腐蚀关键技术及示范工程;海洋工程结构腐蚀与防护的检/监测技术及工程应用;海洋钢结构腐蚀安全性评价和寿命预测技术;海洋工程结构腐蚀损伤数据库与数字仿真系统。【国家材料环境腐蚀野外科学观测站网建设】平台建设重大专项项目国家材料环境腐蚀站网是进行材料(制品)在我国自然环境中腐蚀数据长期积累和基础性试验研究的基地。在科技部、国家自然科学基金委员会的领导下,由民口部门和国防部门共同建设,得到了教育部、国防科学技术工业委员会、中国科学院、中国石油天然气集团公司、信息产业部、钢铁研究总院、机械科学研究院等部门的大力支持。经过整合目前形成了由28个试验站和1个综合研究中心为主体的新的国家材料环境腐蚀试验站网体系。站网体系的建设是基础性、公益性的科学事业,是落实国家中长期科技发展规划,提高我国材料科学原始创新能力的战略选择。以国家经济建设为中心,完善材料自然环境腐蚀数据积累试验研究基地的建设;持续进行材料自然环境腐蚀数据积累;实现数据的共享服务;加强材料自然环境腐蚀基础性试验研究;探索并建立材料腐蚀试验站网工作可持续发展的运行机制;建立材料环境适应性标准体系;加强国际合作交流;为提高材料的服役性能,增强我国材料的国际竞争力作出贡献。【中国材料腐蚀现状及材料腐蚀对自然环境污染情况调查】基础性重点项目环境、资源、健康被认为是¾济可持续发展中最值得关注的问题。材料作为人类文明和社会科技进步的基础和支柱之一,应用已达数十万种,且每年以数千种的速度增加。材料在自然环境和工业环境的作用下发生腐蚀(老化),一方面带来资源的浪费,另一方面危害设备的安全,同时对环境及人类的健康及生命带来了危害。每年数以亿万吨的材料腐蚀与失效产物不予控制流失到自然环境中,不仅对自然生态环境带来严重影响,而且其中极具毒性的腐蚀产物通过人类食用的植物和动物呈指数倍的聚集后,严重影响到人类的健康。因此系统调查材料腐蚀现状及其对我国自然环境危害,探明材料腐蚀对我国自然环境污染规律及现状,进而研究应对策略对科技工作发展具有重要意义。该项目拟开展材料在自然环境和工业环境中腐蚀(老化)现状及其腐蚀产物和传输的有害介质进入自然环境中的方式、污染的表现形式及污染程度的调查工作,并结合环境科学、生物学探讨材料腐蚀对环境及生态体系的影响。在以上调查数据的基础上,开展科学分析与研究,探明材料腐蚀现状及其对我国自然环境污染的基本情况,并开展相关对策研究,提出调查报告,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。【核电关键材料及焊接部分在微纳米尺度下的环境行为与失效机理】973项目该项目采用理论分析、原位观察、模拟服役条件下力学性能实验、计算机模拟以及多种监检测手段的交叉复合与集成方法,从宏观、细观和微观诸方面探讨核电关键材料在使用环境中性能退化的全过程。以力学/化学/材料的交互作用为重点,研究微纳米尺度上材料与环境界面交互作用的动力学过程,发展环境因素与材料交互作用的非线性耦合理论;以高度局部化为重点,发展材料在环境中微纳米尺度损伤演化的微细观理论;以环境条件下的点蚀与裂纹萌生、短裂纹扩展为主,考虑长期服役的微纳米尺度的特点,兼顾多尺度损伤的全过程,发展材料环境行为的预测模型与寿命预测和控制理论。发展材料微纳米尺度损伤早期监检测、材料与特定关键结构的寿命评估两类示范性技术。从而使我国该领域的基础研究在国际上有更大影响;在材料的高温高压水腐蚀电化学、材料/力学/化学交互作用、监检测方法等方面处于国际先进水平;在辐照损伤描述、寿命预测模型、核电材料微动磨损方面做出具有中国特色的工作。以提高核电设备有效使用寿命、保障运行安全、降低技术事故率为目标,部分结果将直接用于我国核电站自主设计、自主建造、自主运行管理之中,从而创造重大¾济效益和社会效益。同时,也为核电关键材料国产化提供一定的科学依据。国家自然基金项目【金属自然环境腐蚀机理及相关基础研究】重点项目群项目该项目主要包括以下四个方面的研究:⑴大气环境中材料薄液膜腐蚀的电化学基础理论研究;⑵典型大气环境中金属腐蚀的影响因子及锈层演化机制的研究;⑶水环境中典型金属材料表面腐蚀产物膜的形成与破坏机制;⑷高强度管线钢土壤腐蚀的关键影响因素及机理研究。【复杂条件下有机高分子材料老化失效基本规律和防护新方法研究】项目类代表性高分子材料老化失效规律和机理,通过户外自然环境和室内模拟环境下高分子材料老化的对照研究来获得老化失效规律的对应关系,并从理论上预测材料实际服役寿命,进一步发展复杂条件下高分子材料耐老化和高效稳定化的新原理与新方法。【绿色成果】【新型防腐钢筋】沈阳明科控制腐蚀技术有限公司一直致力于推动重腐蚀防护研究开发及推广应用工作。一直以来,钢筋混凝土中的钢筋腐蚀是土建和海洋工程中的重要问题,环氧涂层钢筋是解决混凝土中钢筋腐蚀的重要方法。环氧涂层钢筋与裸钢筋相比,因涂装费用而引起的额外费用,只占工程总费用的2%左右,但由此可延长钢筋使用寿命3倍以上。目前,该公司已能够批量生产环氧涂层钢筋,为这项新技术在我国的应用推广提供了坚实的基础。从环氧钢筋的防护要求、施工性能、技术成熟度、¾济性等方面来看,目前我国已达到实用化的阶段,并已经在某些工程中开始使用,应用前景广阔。沈阳明科公司在原有的涂层钢筋的技术基础上,进一步研究开发了满足150年设计要求的新型防腐钢筋,这项技术已经通过了专家组的鉴定并申请了专利,目前已在港珠澳大桥的实验中取得了预期的防腐效果。【阴极保护远程管理系统】近些年,随着科学技术及行业进步,企业的管理水平有了很大提高,管理模式向科学化、专业化、现代化发展,管理系统软件的应用,可提高管理效率和效能,更好地为生产安全和公共安全服务。北京中腐防蚀工程技术有限公司阴极保护远程管理系统,可以在任何地方上网检测阴极保护数据。通过该系统可以及时发现阴极保护故障、杂散电流干扰,及管线遭到破坏、接线等情况,以便于运行维护人员及时地处理。该系统日常运行时,不需要每天驾车到各监测点进行测设,只需每天通过几条信息传输数据,因此可省下昂贵的汽车燃油、维护费用、人力以及时间。该系统使用无线移动网络,只要有手机信号的地方都可以使用,具有可靠稳定、运行维护费用低等优点。目前,该远程管理系统已经在北京市燃气集团南苑地区燃气管线阴极保护项目、美国防腐蚀工程师协会培训实验基地项目、北京市燃气集团第五分公司燃气管线阴极保护项目中成功应用。【BBS-CP-CAM系列柔性阳极】北京碧海舟腐蚀防护工业股份有限公司(原名:北京碧海舟涂料有限公司)是国家级高新技术企业。如今,该公司自主研发了BBS-CP-CAM系列基于MMO/Ti(混合金属氧化物)阳极技术的“第二代”柔性阳极,该项技术填补了国内空白,拥有自主知识产权,并获得了中国腐蚀与防护学会科技进步一等奖。MMO/Ti的柔性阳极具有排流量大、耐电流重冲击能力强和使用寿命长的优点,已广泛应用于输油气站场、炼厂、石化厂区和储罐阴极保护工程,效果良好。此外,公司还自主研发了脉冲阴极保护恒电位仪、埋地管道交流腐蚀检测与评价系统等具有自主知识产权的产品和技术。【埋地PCCP管阴极保护集成技术】2011年11月5日,中国腐蚀与防护学会在北京科技大学学术交流中心会议室组织召开了“埋地PCCP管阴极保护集成技术研究”科技成果鉴定会。鉴定委员会主任委员徐滨士院士和包括北京科技大学、北京化工大学、辽宁省东水西调工程建设局、中国市政工程华北设计研究总院在内的鉴定委员会成员听取了山东龙泉管道工程股份有限公司、北京科技大学联合组成的埋地PCCP管阴极保护集成技术项目组报告,经过质询答疑和讨论,专家一致认为该成果技术系统研究了埋地的PCCP管阴极保护技术,首次建立了非均质环境的双区域建模方法并应用于大管径PCCP管的阴极保护设计。并成功地研究开发了可预埋于PCCP管的MMO参比电极,预期使用寿命可达50年以上。鉴定委员会对该项成果给予了很高的评价,认为埋地PCCP管阴极保护集成技术成果难度大、技术含量高、创新性强。项目的研究成果处于国内领先水平。并建议山东龙泉管道工程股份有限公司与北京科技大学进一步深化合作,根据当前国内PCCP管的发展和技术需求,进一步加强经济性分析,尽快形成标准,并建议推荐该技术在PCCP管工程中进行推广应用。【StrongPipe管道定向钻穿越外防腐层保护材料】StrongPipe管道定向钻穿越外防腐层保护材料是四川德源石油天然气工程有限公司引进并消化吸收国外先进技术,开发生产的一种新型工程复合材料。专业用于水平定向钻穿越外防腐层的保护,既可用于3LPE防腐层的保护、也可用于FBE防腐层的保护。该保护材料已通过省级部门组织的科技成果鉴定,并获得了三项国家发明专利。在此基础上开发了水平定向钻穿越外防腐层保护的配套技术,并成功应用于多个水平定向钻穿越工程项目,获得了用户的良好评价。据了解,该材料通常由工厂预制在3LPE防腐层的外部,到达定向钻穿越工程施工现场后进行补口。复合材料固化后牢固粘接在管体3LPE防腐层外部,使穿越段管体外防腐层形成“保护层+3LPE防腐层”双层结构。利用保护层优异的抗划伤及耐磨性能,保证在定向钻穿越工程施工中管体3LPE外防腐层及补口部位热缩带免受岩石及拖管施工的影响,为穿越段管道外防腐层提供良好的耐划伤保护。【微纳米渗锌+涂装复合防腐蚀处理技术】在桥梁、铁路、风电和光伏等行业建设过程中,要求钢铁构件能够做到长效防腐。天津市先知邦渗锌防腐蚀金属制品有限公司采用微纳米渗锌+涂装复合防腐蚀处理技术可使钢铁构件防腐蚀寿命达到30年,30年内免维修,30年后修复一次可再延长20年,因此,整体达到50年的防腐蚀设计要求已不再是难题。微纳米渗锌获得的渗锌涂层属于冶金扩散涂层,硬度高,耐磨损,不易磕碰划伤,与钢铁构件基体结合力强,渗锌涂层表面涂覆性好。钢铁构件渗锌后进行有效除尘,即可与各种涂料进行结合,附着力强。微纳米渗锌+涂装防腐蚀处理得到的涂层整体厚度大于200um,其中涂装采用微纳米无机富锌涂料和耐老化性能好的面漆。这种新型防腐蚀处理技术既有耐磨、防腐、结合力强的渗锌涂层作为底层,又有防腐蚀性能好、耐老化的中间无机富锌涂层,还有表面防腐、耐老化的外涂层,整体防腐蚀效果优良,适合处于沿海和西部高原等比较苛刻的腐蚀环境中的钢铁结构的防腐蚀处理。这种新型防腐蚀处理技术目前已在一些沿海环境和风电设施上得到应用,¾经过试验验证和专家论证,一次处理可使钢铁构件得到30年防腐蚀保护,大大降低了因腐蚀造成的维修和维护成本。这种新型防腐蚀处理的成本与目前的各种防腐蚀处理方法的成本相比较,价格适中。【鳞片型醇溶无机富锌涂料】北京航材百慕新材料技术工程股份有限公司于2008年承担了北京市高成长自主创新科技专项“鳞片型醇溶无机富锌涂料”。该涂料采用鳞片型锌粉取代球状锌粉作为原料,以环保型无机树脂作为粘结剂,采用醇类环境友好溶剂,突出了“节能减排”的发展主题,其耐盐雾性等技术指标远高于球锌富锌涂料,可以在某些领域部分取代高耗能、高污染的镀锌工艺,为我国节约大量的锌矿资源、电力资源和石油资源,并降低了钢结构的防护费用和维修运营成本,具有极佳的社会意义,符合国家资源节约、节能环保、可持续发展的政策。该研究成果现已成功应用于京津高速城轨,香山植物园温室,曹妃甸靠船墩钢钢构,江苏万奇电缆桥架,武汉光谷大桥等多个领域。该技术可以广泛用于桥梁钢结构、燃气管线、市政钢结构设施、镀锌高速护栏、镀锌电塔等钢结构的防护和维修。目前,由中国矿冶研究院牵手,国内多家锌粉厂家正在起草《鳞片状锌粉》的国家标准,一旦该标准颁布实施,将极大的推动国内鳞片状锌粉的市场。同时,由北京航材百慕新材料技术工程股份有限公司与常州涂料化工研究院牵头的《鳞片型富锌底漆》的化工行业标准已经颁布实施,这将进一步推动鳞片型富锌涂料的市场推广应用。 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