1.3.5.1化工

    化工行业涵盖领域很广。仅按大类就可分为基本无机化学工业、化学矿山工业、化肥与农药工业、合成树脂与塑料工业、化学纤维工业、日用化学工业、化学添加剂工业、涂料染料工业等多个子行业。

    化学工业中，由于各种酸、碱、盐和有机溶剂等强腐蚀介质的存在，材料设备的腐蚀问题尤为严重。化工行业中的腐蚀问题，轻则导致设备损坏，重则造成事故甚至引发灾难。

    除造成重大经济损失，化工生产过程中所涉及到高温、高压环境和大量易燃易爆化学物质。由化工设备腐蚀造成的泄露容易引起爆炸、火灾等重大恶性事故，造成人身伤亡。此外，化工生产由于腐蚀造成的环境污染也不容忽视，由于跑、冒、滴、漏以及泄出废气、废液所造成的环境污染严重。例如，硫酸厂的腐蚀会造成硫化物的泄漏，氯碱厂的腐蚀会造成氯气、盐酸等的泄漏，硝酸厂的腐蚀会造成氮氧化物的泄漏等等不胜枚举。对化工废料处理不当，对生态环境的危害性也是其他部分无法相比的。

    硫酸工业、氯碱工业（氯气、盐酸、烧碱）以及化肥工业（合成氨）是化工行业中的三个重点领域。

    1）硫酸行业

    作为最活泼的无机强酸之一，硫酸在化肥、冶金、石油、机械、医药等工业的生产中都是不可缺少的原料。

    硫酸腐蚀受其浓度、温度、流速以及杂质作用的影响。完全干燥的SO2的腐蚀性很小。随环境湿度增大，SO2形成酸性电解质，腐蚀性增强。硫酸生产设备受SO2腐蚀的严重程度还与温度有关。例如，在换热器进口处气体温度较低，因此腐蚀严重。而在管子内壁，受高温转化气的作用，腐蚀就很轻微。硫酸生产装置容器内部还能发生湍流腐蚀，湍流腐蚀主要与硫酸的流速以及硫酸中含有的杂质固相颗粒有关。

    2）氯碱行业

    工业上用电解饱和氯化钠水溶液的方法制取氢氧化钠、氯气、氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业一直是化工行业中腐蚀问题最为严重的一个部门，其各个工序所涉及到的多种环境均具有较强的腐蚀性。

    盐水工序是指为得到氯化钠电解溶液所进行的溶解、精制、澄清、过滤、中和等步骤的总称。该工序的主要腐蚀性介质为氯化钠水溶液。电解工序中，主要将饱和氯化钠溶液电解生产氯气、氢气和氢氧化钠溶液。除氯气、氢氧化钠以外，电解工序中还涉及有杂散电流引起的腐蚀问题。碱浓缩通过加热将电解液中的水分蒸出，以提高碱液的浓度，同时也把电解液中剩余的NaCl回收，并提高碱液的质量。氯处理工序，氯气的化学性质非常活泼，在常温下干燥的氯气对大多数金属的腐蚀较轻，随着温度升高，腐蚀加剧。

    氯碱工业中，碱浓缩工序主要通过合理的选用耐蚀金属材料进行腐蚀控制。非金属材料在盐水工序、电解工序和氯处理工序中应用非常广泛。玻璃鳞片涂层和衬里是近年来使用较普遍的一项具有耐腐蚀性和耐磨性能优异的防腐蚀新技术。

    3）化肥行业

    化肥工业是化工行业中非常重要的一个部门。化肥工业主要生产氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料等。主要介绍氮肥工业中合成氨工艺的腐蚀与防护问题。合成氨指由氢和氮在高温高压催化剂下直接合成的氨。

    液氨受空气污染后可促进碳钢的应力腐蚀开裂。合成氨装置在生产运行中要承受高温、高压，并面临硫化氢、二氧化碳、氢气、甲烷和氮气等腐蚀介质腐蚀威胁。CO2溶于水后对部分金属有强腐蚀作用，CO2腐蚀的特征是呈现局部的点蚀。合成氨生产工艺中的循环水系统是所有工业循环冷却水中最不稳定的系统之一，存在严重的腐蚀问题。由于液氨的泄露或空气中的氨气的溶解，循环水中含有较高的氨浓度。这种富氨的水环境为细菌的滋生提供充足的养分。

    液氨在合成氨及制冷领域中得到广泛使用，影响液氨腐蚀的因素有很多，其中最重要的是材料成分的组织与性能，以及液氨的热处理工艺，设备的使用温度等方面。合成氨工业中主要通过金属材料的使用进行腐蚀控制。

    我国化工行业的腐蚀问题普遍存在，腐蚀控制整体水平还比较低。腐蚀问题对化工行业安全生产带来诸多隐患，影响巨大。除了从技术层面解决化工行业中的腐蚀问题之外，在化工生产的管理中也应给予防腐工作足够的重视。对企业来说，大型企业对腐蚀控制及防护重视程度较高，基本上都具有完善的腐蚀监测制度和配备了专门的防腐蚀岗位人员。中小企业在专职防腐队伍建设方面比较欠缺，同时在防腐经费投入比例相对较低，防腐蚀意识不强。而近期连续发生的多起化工安全事故，相关政府部门也给予了一定的重视，然而，只有从全局和未来着眼，健全和完善化工安全监管机制，以破解重化工时代公众的安全忧虑。

    首先，应加强对腐蚀危害性和防腐蚀工作重要性的宣传和教育。其次，在生产管理中实行“全面腐蚀控制”的方针，才能把防腐工作从消极的、治标的被动局面转变成积极的、治本的主动局面。

    现代的腐蚀管理体系不是一个独立的工艺过程，而是贯穿在整个工业生产过程中，主要包含以下几个方面，第一，将腐蚀因素事先考虑入工程的前期准备工作中，如在项目计划时就对可能产生的腐蚀问题进行安全评估，做好预期的腐蚀防护方案，进行相关材料的选择；第二，腐蚀应作为最主要的生产事故的因素之一，定期进行腐蚀隐患的排查应列入设备的维修、维护和生产各环节中，合理的利用防腐蚀技术和产品，预防避免腐蚀引起的事故；第三，把腐蚀因素编入企业的安全生产管理体系，由全体员工共同执行；最后，对防腐工作的重视，增加防腐工作人力物力的投入。防腐蚀工作不能只停留在口头上，必须要在人力、物力和财力上加以保证，并在制度上给予确保。

    （节选自《我国化工行业腐蚀成本调查报告》）

    1.3.5.2文物古迹

    中国是一个历史悠久的文明古国，中华民族在漫长的岁月中，创造了灿烂辉煌的人类文明，留下了无数的文物瑰宝。文物是人类社会历史发展的重要实物见证，体现了历代政治、经济、文化、艺术和军事等的发展水平，也是后人研究历史、文化艺术和古代科学技术发展历程以及教育、启迪后来者的极其重要而宝贵的实物资料。

    然而，历经了千百年沧桑和磨难，大多数文物由于自然环境的侵蚀和人为破坏，已受到不同程度的腐蚀和损坏，有些已经散失，有些处于濒危状态，亟待修复和保护。自然因素除突发性灾害外，还包括气候变化、环境污染、阳光辐射、霉菌繁殖等因素造成文物的腐蚀、风化、糟朽、褪色、腐朽等，如：金属文物的锈蚀、穿孔；竹木漆器的收缩开裂、扭曲变形、虫蛀霉变、糟朽；丝麻棉毛类文物的褪色、变色、霉变、脆裂甚至灰化；书画等纸质文物的变黄、变脆、霉变和脱胶；壁画彩绘类文物的潮解、酥碱、起甲、剥落和变色；石质文物的风化和开裂等等。腐蚀正以惊人的速度吞噬着这些宝贵的文化遗产，文物的艺术价值、社会价值和经济价值急剧流失、造成国有资产的巨大损失。

    保护文物则是通过各种科学技术手段研究文物性状和腐蚀机理，探索文物保护的材料和工艺，达到“修旧如旧”的审美效果，同时，减轻和延缓文物的腐蚀。文物腐蚀与保护是涉及政治、经济、历史、考古、艺术等人文社会科学和材料、物理、化学、生物、环境等自然科学的一门多学科相互交叉、渗透的边缘学科。

    文物是我国珍贵历史文化遗产的重要组成部分，是我国文物博物馆事业发展的重要资源，也是传承和弘扬中华民族精神的重要载体。保护好文物，就是保护我国珍贵的历史文化遗产，就是支持我国文物博物馆事业，就是传承和弘扬中华民族精神。然而，各种社会条件和自然环境的变化，对保存至今的大量文物造成了难以弥补的损害，日趋严重的腐蚀病害加重了文物的损坏，造成了国有资产的巨大损失。因此，为了避免文物的进一步腐蚀损失，挽回国有资产的损失，文物的保护成为文物收藏单位的首要工作。

    党中央、国务院历来十分重视历史文化遗产保护工作。我国宪法规定，“国家保护名胜古迹、珍贵文物和其他重要历史文化遗产”。党的十八大之后，“文化兴国”的战略开始提上日程，文物保护工作更加必要。

    “十五”期间，国家文物局组织实施了《全国馆藏文物腐蚀损失调查》项目，这是新中国成立以来，首次针对国有馆藏文物开展的文化遗产科技调查评估行动，历时3年，耗资超千万人民币，在近5000名专业技术人员的共同努力下，基本掌握了全国馆藏文物的现状。调查结果表明，由于受到保护条件、保护设施、保护技术手段等多方面因素的制约，我国各类材质的馆藏文物，普遍存在不同程度的自然病害，藏品总数中有一半以上遭受了各种程度的自然腐蚀损害。馆藏文物中保存基本完好的仅占49.34%，有50.7%、近745万件馆藏文物存在不同程度的腐蚀损害。其中处于濒危腐蚀程度文物29.5万余件（组），重度腐蚀程度文物213万余件（组）。中度腐蚀程度文物501.7万余件（组），分别占全国馆藏文物总数的2.01%、14.52%和34.13 %，文物腐蚀损失状况相当严重。文物腐蚀造成的文化和经济损失极为惨重。

    造成馆藏文物腐蚀严重的原因是多方面的。首先，馆藏文物本体保护缺乏科技支撑，科研成果不能满足馆藏文物保护需求，造成馆藏文物保护修复机构设置不健全、馆藏文物保护修复指导性论著匮乏、保护修复材料研发落后；其次，经费投入严重不足，馆藏文物保护缺乏资金支持，造成文物保存环境普遍较差，不能为文物提供一个安全的保存环境；最后，文物腐蚀保护方面的专业人才严重缺乏，文物保护工作人员在专业、年龄方面分布不合理。综上所述，文物腐蚀保护是一项任重道远的工程。

    广义上的文物腐蚀破坏，称为“文物病害”，是由于环境变化、应力侵蚀、人为破坏等因素，文物在物质成分、结构构造、外貌形态上会发生一系列不利于文物安全或有损文物外貌的变化。

    文物的腐蚀类型多种多样，以金属文物腐蚀为例，主要的腐蚀类型包括：

    1）表面硬结物：文物表面的硬质附带物。

    2）瘤状物：腐蚀产物或环境介质在表面局部堆积、鼓包。

    3）层状堆积：腐蚀产物、环境介质在表面按不同颜色较平整地交替叠加。

    4）点蚀坑：由于小孔腐蚀造成的金属表面一定密度、一定深度的蚀坑。

    5）粉状锈：青铜中常见的锈蚀产物，分有害锈和无害绣。其中，有害锈含有活性氯离子，我们上面也提到，会给青铜器和铁质文物造成严重的腐蚀破坏。

    6）无害锈：对文物基本不产生明显影响的稳定锈蚀产物。

    7）腐蚀层覆盖铭文：腐蚀产物将器物上的铭文或花纹遮盖。

    8）通体酥解：金属文物长期在有害锈的作用下，器物全部矿化。

    9）形体裂缝、变形、开裂、残损：器物因机械作用（碰撞、挤压）、应力腐蚀等原因造成的损坏。

    10）人为损伤痕迹：人为在器物表面的划痕、刻痕等。

    在这些文物的腐蚀当中，最严重也是最容易丧失掉价值的便是金属文物，而纸质文物、木质文物、石质文物、纺织品文物、骨质文物的腐蚀也需要我们多加关注。

    青铜器的出现，不仅改变了人们的生产生活条件，促进了人类社会文明的进步，使人类社会完成了由石器时代到青铜器时代的转变，同时也带来了诸多的艺术价值。氯离子是青铜器的破坏者，因为其危害性在于腐蚀反应会在铜基体内反复进行。

    人类对铁的冶炼技术应用，使人类完成了由青铜器时代向铁器时代的转变，也加速了人类社会由奴隶社会向封建社会转变的历史进程。由于铁的化学性质活泼，大部分铁质文物都受到了不同程度的腐蚀。另外，铁器在潮湿环境下如果遇到硫酸盐、硫化物，也会受到严重的腐蚀破坏，产生硫化铁、硫酸铁等腐蚀产物。

    金器和银器在中国古代金属当中有着重要的分量，大部分被王公贵族使用，也是古代中国货币度量的一种器具。对于纯金制品的文物来说，一般不需要特别的防腐蚀保护，只要控制好氯离子环境即可。银虽然也是一种化学性质非常稳定的金属，但也存在一定程度的腐蚀。

    纸质文物以书籍、绘画、文献、珍贵艺术品等形式，传承者中华民族几千年的文明。然而，随着时间的推移，酸的作用、温湿度剧变、光的照射、有害气体的侵蚀、微生物的作用等等，都腐蚀掉纸质文物，破坏掉这些文化遗产。

    木质文物是博物馆和文物保管单位所收藏和保管的一大类文物，它容易遭受环境生物、物理和化学等许多因素的破坏。木质文物的损害类型有三类：蛀孔与腐朽、表面酥解粉化、变形开裂。

    石质文物是祖先留给我们的重要遗产，由于在漫长的历史岁月中遭受长期的自然损害，以及不同程度的人为破坏等原因，至今大部分风化十分严重，有些已经危胁到文物的长久保存。

    丝织品由蚕丝加工而成，蚕丝是一种天然蛋白质纤维，是由蚕体内绢丝腺分泌出的丝液凝固而成，主要含有丝素、丝胶及少量其他物质。按材料的性质来分，纺织品文物可以分为五类：有丝织品、麻织品、棉织品、范织品和其他草编织物文物。

    骨质文物主要包括人类的遗骨、动物的骨骼等等，由于骨质本身的特点，它极易受自然环境中温湿度变化，酸、碱、盐等化学物质及细菌的腐蚀破坏。有时刚出土的骨骼或骨器，表面看去完整无损，但经不起触动，甚至触之即碎，如果不采取适当的保护措施，一旦破碎就很难复原。

    文物的防腐蚀措施主要分为4个大类，主动预防保护文物，金属文物的表面处理，非金属文物表面处理，金属文物表面缓蚀剂保护。

    文物的腐蚀控制有预防型保护与主动性保护的区别。预防性保护是指从文物的外围而不是本体出发，采用各种措施达到文物腐蚀控制的目的。主要的手段有：温度、湿度控制，防空气污染，对自然灾害的预防等。主动性保护就是对文物直接进行保护和修复，一般先要对文物的腐蚀部分进行清理，对文物进行修复，再添加缓蚀或者封护，有一套完整的保护程序。