2.3.2.1水利行业腐蚀现状

    1. 面临问题

    水利行业离不开金属材料。金属材料的生产已成为国力的标志之一，我国钢产量已突破一亿吨，成为全球金属材料的生产大国。但是金属在自然条件（大气、天然水体、土壤）或人为条件（酸、碱、盐及其它介质）作用下，每时每刻都在发生腐蚀，这是一种自发进行的损坏或变质过程。其根本原因是这些金属处于热力学不稳定状态，一旦有可能，就要恢复到它们原来在地壳中所处的相对稳定状态，生成金属氧化物、硫化物、碳酸盐等，或转变为可溶性离子，这一腐蚀过程可以认为是冶金过程的逆过程。

    腐蚀造成的危害是严重的。首先将导致巨大的直接和间接的经济损失。60~70年代，部分工业国家对金属腐蚀导致的经济损失进行了调查，1995年美国公布了最新调查结果，见表2-49。由表2-49可见，发达国家腐蚀经济损失占国民生产总值的1.5~4.4%。我国对全国性的腐蚀损失尚无权威性的调查统计，仅1980年，我国有关部门对化工、石油、化纤等行业100多个企业进行的初步调查表明，腐蚀损失总计达3.4亿元（人民币），约占这些企业总产值的2.32%。其次，金属腐蚀不仅带来了巨大的经济损失，而且造成原材料、能源和资源的大量消耗，造成材料强度下降而直接影响设备及建筑物的使用寿命，也会导致环境污染、威胁人身安全。据统计每年钢铁被腐蚀的量约占总产量的30%，其中三分之一不能回收，由此估计我国每年钢铁腐蚀损失达1000万吨以上，相当于每年要多消耗2000万吨优质煤和2500万吨铁矿石。据日本资料报道，锅炉因腐蚀结垢每增加1mm，能耗要增加8%；钢铁受环境介质的均匀腐蚀，厚度减薄1mm，其强度要下降5~10%。金属管道等设备由于腐蚀穿孔或开裂造成介质泄漏，污染环境，甚至着火爆炸。

    ①Material Performance Vol.19,No.5（1980）报道的数字为：1975年美国的腐蚀损失约700亿美元，占国民生产总值的4.2%，本表中所列的数据是1995年公布的修订值。

    水利工程的金属结构和设备主要包括各种钢闸门、引水压力钢管、拦污栅、启闭机、输变电塔架、厂房钢结构等。它们分别处于大气、干湿交替、浸泡水下及高速水流等环境中，受到各种水质、气体、日光、温度等环境影响和泥沙、冰凌、漂浮物的冲击摩擦等化学、物理和电化学作用，以及水中生物附着和微生物的作用，不可避免地遭受腐蚀而损坏或性能下降。事实也充分证明：水利工程金属结构件腐蚀普遍存在，有些甚至十分严重，有的钢闸门运行15a，构件因严重腐蚀，承载能力降低1/3~2/3；有的钢闸门使用仅10a，因闸门腐蚀穿孔，门叶发生失稳破坏而报废。葛洲坝水利枢纽一期工程的金属结构（钢闸门、拦污栅）7.5万t，45万m2，投产3a后，普遍发生锈蚀，每年因此花费大量人力、物力、财力进行除锈、油漆。据某些水闸统计，每年用于钢闸门防腐蚀的经费约占全年维修养护经费的一半。但金属腐蚀导致的一部分损失是可以避免的，只要普及腐蚀与防护知识，推广应用合适的防腐蚀措施，腐蚀经济损失可以减少25~30%。因而开展水利工程金属结构物的腐蚀与防护技术研究，并充分发挥其在工程建设中的作用，尽量减少腐蚀对经济建设造成的损失，具有十分重要的意义。