腐蝕是各類設施設備及其組成材料與環境發生化學或電化學反應而導致的材料破壞現象。嚴重的腐蝕不僅會導致設施設備的結構損傷，縮短其壽命，還可能引起突發性災難事故，污染環境，造成重大財產損失和人員傷亡。中國工程院公布的調研結果表明，2014年我國全行業腐蝕總成本超過21000億元，約占GDP的3.34%，每位公民當年需要承擔的腐蝕成本約為1555元。

    腐蝕現象幾乎涉及國民經濟各個行業各類設施設備。近年來，我國建設了許多百年工程，它們處在高溫、高濕、工業大氣等不同腐蝕環境中。為保證這些重大設施設備平穩安全服役，攻克防腐蝕核心技術勢在必行。

    調研結果顯示，橋梁建設和服役過程中同樣面臨嚴峻的腐蝕問題。

    自上世紀90年代中期開始，我國拉索類橋梁建設蓬勃發展。據不完全統計，我國大跨徑拉索類橋梁已有數百座，這一數字還在不斷增長。然而調查顯示，部分大橋建成不久就遭遇與拉索腐蝕有關的病害問題。

    橋梁通常建于水體之上，受潮濕大氣影響嚴重；作為交通工具的控制性通道，橋梁承載著巨大的車流量，長期在含有二氧化硫等工業大氣的環境中服役；隨著海洋經濟的發展，高濕度、高鹽分的嚴酷海洋腐蝕性環境中建成使用的橋梁也越來越多。

    橋梁拉索是拉索類橋梁的重要承載構件，是橋梁的“生命線”，其耐久性與可靠性直接關系橋梁的壽命與安全。橋梁拉索受鹽分、濕度、二氧化硫、二氧化碳等酸性物質強烈影響，容易發生腐蝕破壞和斷裂。由于形狀不規則，施工難度大，傳統防腐蝕方法保護效果不理想，是拉索類橋梁整體腐蝕防護的“短板”。

    2011年4月12日，新疆庫爾勒孔雀河大橋主跨第二根吊桿斷裂，造成約10米長的橋面塌陷，導致交通中斷。類似事故還有很多，承重吊桿和鋼纜的腐蝕問題是造成橋梁坍塌的主要原因之一。

    螺栓是固定和連接鋼構筑物的重要零件，也極易發生腐蝕。螺栓腐蝕會導致鋼構造物強度降低，帶來安全隱患。除用螺栓連接結構件外，還可以用焊接的方式將鋼結構連接在一起。但在焊接熔化過程中，焊縫切面上金屬成分和顯微結構會出現差別，結構成分不均，容易出現電偶腐蝕和晶間腐蝕等情況。

    中國科學院海洋研究所國家海洋腐蝕防護工程技術研究中心研發的氧化聚合型包覆防腐技術（Oxidation Tape and Coating system，OTC）可以有效解決橋梁拉索的腐蝕問題。

    OTC技術由防蝕膏、防蝕帶及外防護劑三層配套體系組成。突出的優點包括：防蝕膏直接與被保護的金屬基體接觸，所含特殊成分能將金屬結構表面銹組分轉化成黑色氧化膜，形成保護性封閉層，防止金屬繼續氧化、銹蝕，起到除銹、防銹作用；該技術對表面處理要求低，可帶銹施工。防蝕帶適應性強，可粘貼在任意形狀金屬結構表面， 永久保持非固化、柔韌狀態。外防護劑與空氣氧化聚合形成堅韌皮膜，具有良好的耐老化性能，防腐壽命可達數十年，是“可粘貼的重防腐涂料”。

    施工時，首先進行簡單表面處理，然后涂抹防蝕膏，纏繞防蝕帶，使其緊密貼合在鋼結構表面，最后涂刷外防護劑。

    三亞海洋環境腐蝕試驗站為期兩年的驗證實驗表明， 螺栓經OTC技術防護兩年后，基體表面仍然有金屬光澤，沒有任何腐蝕；未防護螺栓已然銹跡斑斑。這說明，氧化聚合型包覆防腐（OTC）技術能夠長期發揮良好的防腐蝕效果。

    OTC技術已經在大連國際會議中心、天津港LNG碼頭、青島海灣大橋、青島海西重工、黃島電廠、杭州灣大橋、寧波象山港大橋、溫州東甌大橋、汕尾熱電廠、湛江港等眾多工程中獲得了廣泛應用，并得到了良好的反饋。

    腐蝕可防可控，合理的腐蝕與防護技術可以有效延長材料使用壽命，減少材料失效引發的事故，提高材料的可靠性、安全性、經濟性和耐久性，節約資源能源，促進低碳經濟和可持續發展。通過合理選用防腐技術，采取全壽命腐蝕管控等方式，大約25%～40%的腐蝕損失是可以避免的。

    在澳大利亞、新加坡等發達國家，由于腐蝕管控措施得當，銹跡極為少見。可見，對腐蝕防護問題的重視也是國家繁榮和文明程度的反映。我國也應以腐蝕防控先進國家為目標，引導各行業積極響應“創新驅動”號召，通過多種方式加強防腐力度，減少腐蝕帶來的損失。

    相信通過進一步技術創新和工程實踐，更多切實可行的防腐技術會不斷涌現，并在我國橋梁工程建設與維護中發揮更大作用。

    OTC技術在轉化和推廣過程中得到了“青島市市南區科技發展基金會”資助（2014-14-004-ZH），特此感謝！

    （作者單位：中國科學院海洋研究所海洋環境腐蝕與生物污損重點實驗室、中國科學院大學、南通中國科學院海洋研究所海洋科學與技術研究發展中心）

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責任編輯：劉洋

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