0 引 言

裝備是由各種材料制造的。從廣義角度講，是材料就有腐蝕問題，亦即是裝備就有腐蝕問題。腐蝕現象的存在嚴重影響著裝備性能和裝備管理工作，腐蝕的發生會直接或間接導致裝備安全性、可靠性的降低，對腐蝕故障的維護、維修會增加相應的費用，腐蝕造成的泄漏會惡化裝備使用人員的工作、生活環境。因此美、俄等海軍強國長期致力于艦船裝備的腐蝕控制工作，我國同樣會長期面臨裝備的腐蝕問題，需要展開艱苦、持之以恒的腐蝕預防與控制工作。

1 關于艦船腐蝕問題的基本認識

腐蝕是一種客觀存在的自然現象，遵循電化學理論、金屬氧化理論和材料老化理論 。隨著現代工業發展和大量金屬材料應用于工業、民用基礎設施、國防乃至于日常生活，腐蝕問題逐步突顯出來，腐蝕預防與控制工作逐漸受到人們重視。開展腐蝕預防與控制系統研究則是近 100 年左右的事情。大量腐蝕事故的不斷出現使我們認識到，環境對材料的侵蝕是嚴重的，忽略腐蝕控制將會受到大自然的懲罰，將會造成重大的社會、軍事和經濟損失。

1.1 腐蝕問題的客觀性

由于腐蝕引起的各種事故層出不窮。1956 年建設的湛江碼頭，由于腐蝕問題 1988 年決定拆除，使用時間僅為 32 年； 我國在開發某油田時，由于硫化氫應力腐蝕破壞產生井噴，大量天然氣放空，在持續 6 天后又遇雷擊引起火災，一次造成經濟損失達 6 億元； 1974 年，日本沿海地區的石油化工廠貯罐因腐蝕破裂，大量重油流出，造成嚴重污染； 20 世紀 70 年代的重慶嘉陵江大橋大修時發現腐蝕深度達 2 ～ 3 mm; 2002 年的宜賓市南門大橋吊桿腐蝕失效后引起的突然倒塌，使用僅 11 年 ; 早期英國彗星式民用客機、美國 F111戰斗機由于應力腐蝕發生空中墜毀； 1981 年我國某架直升機由于腐蝕疲勞導致飛機空中解體 ;1987 年美國航天飛機因橡膠密封圈老化失效造成燃料泄漏，航天飛機空中爆炸，機毀人亡  ; 美、英等國潛艇通海管路發生腐蝕穿孔，出現過海水淹艙、艙室設備報廢的事故； 化工廠、油田由于管道腐蝕穿孔更是隨處可見。

事實上，由于腐蝕引發的事故不計其數，腐蝕問題的發生不僅僅是在海軍裝備，也不僅僅是在中國，腐蝕問題是在裝備上客觀存在的事實，需要認真對待和處理。

1.2 艦船腐蝕問題的普遍性

在艦船上，無論是與海水直接接觸的船體、附體、海水管路和相關設備，還是在海洋大氣環境中使用的各類結構、系統、設備，無論這些構件、系統、設備是由金屬材料制造還是非金屬材料制造，都存在腐蝕和老化問題，也就是說都有一個壽命問題。以前大家關注比較多的是金屬材料制造的如船體結構、海水管路等的腐蝕問題，隨著裝備和科學技術的發展，大量的新裝備、新材料上艦 （艇），近年來經常聽到 “某某電子設備從東海海域到南海海域以后經常出現故障”的談論，這就是南海海域比東海海域腐蝕環境惡劣的緣故，出現了新的腐蝕問題。可以說，無論是傳統的船體結構、機電設備/系統，還是發展迅猛的兵器、電子設備/系統，都存在腐蝕問題，都需要加強腐蝕控制。

1.3 艦船腐蝕問題危害的嚴重性

縱觀世界艦艇裝備發展史，腐蝕是引發重大惡性事故主要因素之一，由于腐蝕破損引發的艦船惡性事故并不鮮見。1956 年 2 月，蘇聯 C 型某艇，高壓空氣瓶發生爆炸，直接原因是腐蝕造成瓶體減薄、強度不足而引起； 1951 年 4 月 17 日，英國 “艾菲萊”常規潛艇，在韋特島南方巡邏訓練，發生沉沒，艇員 75 人全部死亡，據分析最大可能是因材料選擇不當造成腐蝕和焊接問題，使通氣管在底座處折斷，海水從裂口進入而沉沒； 1965 年 9 月 22 日，英國 “無畏”核潛艇在法斯拉海軍基地碼頭附近，尾艙因舷外附件損壞而下沉，海水罐進艙內，將推進電機泡壞，只得進廠拆開耐壓殼體，更換電機；1973 年，美國 “黑線鱈”號核潛艇在向最大深度下潛時，一海水管路破損，海水進入艙內，后迅速將進水排掉才沒有導致艙室淹沒； 1958 年 4 月 25 日，美國 “鸚鵡螺”號核潛艇主冷凝器管子腐蝕漏水，通過不大的孔道海水進入主冷凝器用的補水回路中，主冷凝器無法繼續工作； 1959 年，該艇在大西洋沿海進行反潛戰斗演習時，在 20 m 深度潛航，機艙冷凝器的 4 英寸冷卻水管損壞，海水進入機艙，幾乎灌滿了整個艙室，后經堵住通海閥，并緊急上浮，才幸免于難。由于船體板腐蝕穿孔而使得海水進入油艙引發動力設備故障，海水管路破損造成艙室進水而不得不停機停航，這些事故在水面艦船上則多有發生。

腐蝕會造成重大的經濟損失。腐蝕經濟損失可分為直接損失和間接損失。對于艦船來說，直接損失是指更換被腐蝕的船體、構件、設備、管路等，并包括這種更換工作所需勞動力在內合計花費的費用； 另一類直接損失的例子是對這些構件、設備進行以防銹為目的的重新涂裝的費用和外加電流、犧牲陽極陰極保護時的基本投資及維持費用。間接損失包括停航損失、效率損失、過度設計、污染損失等。間接損失難以估算，若腐蝕引起爆炸、艙室進水、潛艇沉沒就不是用經濟性來衡量的了。美國2004 財年全軍因腐蝕造成的綜合預算為 200 億美元，其中海軍腐蝕預算為 22. 5 億美元。我國在海軍艦艇方面的腐蝕損失沒有詳細統計，有的資料表明腐蝕損失要超過修理費的 1/3，腐蝕問題占裝備故障比例超過 2/3，已嚴重影響裝備使用、在航率，使維修經費大量增加。如果說，能將腐蝕損失減少一定比例，經濟價值將十分可觀。

2 艦船腐蝕預防與控制系統工程基本思想

2. 1 要將腐蝕預防與控制工程置于裝備技術發展的重要位置

腐蝕會引發艦船惡性安全事故，腐蝕會降低設備和系統的可靠性，修理腐蝕故障會造成停機停航，引起在航率下降。所以，艦船腐蝕預防和控制是一個與艦船裝備安全性、可靠性、戰斗力密切相關的工程，是一項非常重要的工作。無容置疑，應該將艦船腐蝕預防與控制作為一項大事來抓，將腐蝕預防與控制相關材料、工藝、技術的發展作為海軍裝備技術發展的一個重要組成部分。

2. 2 要積極推進 “腐蝕經濟學”，算好全壽命、全行業的經濟賬

腐蝕控制強調的是技術上的先進性、可靠性與經濟上的合理性、節約性的辯證統一。與一般的經濟問題不同，它既要滿足一定的技術要求，又要滿足經濟上最節約的原則，設計建造部門要根據軍方提出的要求和提供的經費情況，提出型號的具體設計建造目標設想和設計建造對策，進行認真的經濟分析，以求獲得軍方要求的設計并達到經濟效果的最優化； 設計部門還要在設計之初根據型號的維修間隔進行維修性設計，統籌優化研制階段為腐蝕控制而進行的材料、工藝、技術的直接費用和使用過程中的維護保養、換件、修理等后續過程的間接費用，要達到全壽命費用的最優，而不僅僅是研制階段費用的最優。設計人員還要了解掌握國家相關礦產、材料資源儲備和技術基礎，盡量選擇符合國家發展戰略大趨勢的材料、技術，為國家節省資源和避免造成不必要的浪費。

2. 3 腐蝕預防與控制必須進行頂層設計、系統控制

要控制腐蝕，需要論證、設計、制造、使用、維護、修理有關工程技術人員的共同配合，從圖紙設計開始，進行全員、全方位、全過程、全壽命的控制。要真正控制腐蝕，需要研究和發展一系列相應的腐蝕控制技術。也就是說，腐蝕要進行系統控制，才有可能獲得成功。

2. 4 腐蝕預防與控制必須從設計開始

艦船總體、系統或設備的設計師如果不能把握自己所設計的對象可能遭受的環境侵蝕性，讓具有侵蝕性的介質隨意肆虐其設計對象； 所設計的結構不足以抵御腐蝕和外力的協同作用； 設計選用材料在所在的環境中不具有良好的耐蝕性； 甚至設計師對所同意的制造工藝可能帶來的腐蝕危害心中無數的話，裝備的腐蝕就會不可避免地發生，甚至造成災難。腐蝕的預防只有從設計源頭抓起，才是最根本的保障。型號總師要從全艦/艇的高度和全壽命周期角度對軍方提出的腐蝕控制技術指標進行合理分配，要對各系統之間、系統與總體之間的用材、腐蝕控制技術進行協調，要預留足夠的重量和空間裕量用于腐蝕控制； 設計師要進行合理的預防腐蝕的結構設計，預防應力腐蝕、磨蝕或疲勞腐蝕的設計，預防不同金屬接觸的電偶腐蝕設計，耐蝕材料與加工工藝合理選用的設計； 各系統的設計師要提出外購件、外購設備在制造過程中的腐蝕控制要求； 設計師為了滿足上述需求，要不斷學習腐蝕科學知識，掌握腐蝕控制技術的最新進展，要具備預防腐蝕和控制腐蝕的設計能力。

2. 5 腐蝕預防與控制要貫穿建造的全過程

有了良好的設計，腐蝕控制才剛剛開始。設備和構件的制造應該完全按照設計的要求，制造出完全符合設計要求和設計內容的新產品； 制造工藝不能損傷材料固有的耐蝕性； 要嚴格制造過程，相關的制造工人了解相關工藝規程，不能有所疏忽而損傷了材料的耐蝕性； 要有制造過程進行全員、全方位預防腐蝕控制的質量保證體系及其成套的技術和管理文件。

2. 6 使用過程中要始終注意延緩腐蝕發生

當部隊接受產品、投入使用的整個過程中，要按照艦船、各系統、各設備的使用要求進行維護、保養，要定期檢查陰極保護裝置是否處于良好的運行狀態，要及時地更換用于保護的犧牲陽極元器件，要及時排除艙室積水使艙室保持干燥狀態，要定期檢查液艙、潛艇上層建筑區域、海水管路等易腐蝕部位的腐蝕情況，并記錄在案，確保艦船裝備使用可靠性、安全性和耐久性。

2. 7 修理過程中要注意繼承性、相容性

一艘艦船在壽命周期內要經過多次塢修、小修，至少要經過 1 次中修。在這些修理過程中，要根據裝備的腐蝕情況和腐蝕控制技術發展情況進行修理或修復設計。在這些修理或修復設計時，要密切關注采用的修理或修復材料、工藝是否與原有的材料、腐蝕控制工藝相矛盾，是否會對相鄰的區域構件、系統和設備產生影響，應特別強調修理、修復過程中的材料、工藝的繼承性和相容性。

2. 8 要建立腐蝕控制系統工程的管理程序

總體設計部門、總裝廠和大型設備的制造單位要研究建立腐蝕控制系統工程的管理程序和要求，要對設計、制造的每個過程進行監督檢查，要明確設計師、制造人員在腐蝕控制過程中的職責、任務和具體原則，要有外購材料、外購零部件、外購裝配件的腐蝕控制措施和要求，要有裝備交付部隊時成套的腐蝕控制培訓機制和相關文件，才有可能實現艦船從設計、研制、生產、使用、維護、修理直至退役的全過程進行全方位腐蝕控制。

3 艦船腐蝕控制系統工程

當前幾項緊迫工作經過幾十年的發展，腐蝕預防與控制技術有了長足的發展，艦船腐蝕問題得到了有效控制，但是隨著艦船航行的更遠、下潛的更深、壽命要求更長以及發展了更多型號，新的艦船腐蝕問題又在不斷涌現，除在設計、建造、使用、修理等過程中進行腐蝕控制以外，還有一些共性問題需要集智攻關，破解難題，使得設計、建造、修理等技術人員能做 “有米之炊”。

3. 1 腐蝕預防與控制技術發展規劃、計劃和逐步實施

艦船腐蝕預防與控制技術涉及面廣、要求高、基礎薄弱，先進的防腐蝕方法、措施、工藝匱乏是造成艦船腐蝕預防與控制技術水平不高的一個主要原因，防腐蝕整體技術不能滿足新時期艦船高質量要求和高強度的訓練使用要求。腐蝕預防與控制技術應該有一個長遠的發展規劃和能夠逐步實施的年度計劃，改變當前的 “零打碎敲”和 “頭痛醫頭、腳痛醫腳”的局面。由于腐蝕問題引起的巨大開銷，美國海軍通過每年對國防腐蝕花費的構成、比例、規律等的系統分析，剖析出存在的腐蝕共性問題和難題，然后有針對性地對經費投入進行調整，在此基礎上確定下一財年的國防腐蝕經費預算。2005 年 5 月，美國國防部向國會遞交了 《最新的關于減小腐蝕及其對軍用裝備和設施影響的努力和成果》的報告，其中明確提出了為實現這一目標的近期和長期研究項目資助計劃。即使美國海軍腐蝕防護技術非常發達的國家，每年仍投入大量經費用于研究和技術攻關，以求不斷發展和進步。而對于向我國艦船腐蝕預防與控制技術研究基礎較為薄弱的國家，更應該在這方面加大投入，力求跨越式發展，以盡快提高我國艦船腐蝕預防與控制技術水平，避免腐蝕問題成為艦船裝備發展的瓶頸。

3. 2 相關標準、規范、要求的編制

腐蝕問題涉及到艦船裝備的方方面面，涉及到的標準規范數量也是非常龐大。要提高艦船腐蝕預防與控制技術水平，相關標準規范的編制、修訂已迫在眉睫。近年來，相關部門為改變局面圍繞著型號研制以文件形式提出了一定數量的技術要求，并已著手安排相關標準的編制，這些要求對于推動艦船裝備腐蝕預防與控制技術發展起到了積極的作用。

但是相關標準缺少、內容落后、相互矛盾的現象依然存在，其發展速度遠遠不能滿足裝備發展需要。

3. 3 材料耐蝕性能提高和材料環境考核

艦船腐蝕問題與基體材料的耐蝕性密切相關，說到底材料是否耐蝕是腐蝕控制的 “本”。我們在今后相當長的一段時間內，一方面要積極開發耐蝕性良好的先進材料，要積極研究如何提高現有的材料耐蝕性能，另一方面要加強上艦材料的環境考核工作，要將材料的耐蝕性、耐久性作為材料的一項重要指標。

3. 4 腐蝕數據庫的建設

裝備的腐蝕故障減少與腐蝕控制技術水平的提高相輔相成，要以海軍為主導逐步建立材料環境考核的腐蝕數據庫和裝備的腐蝕數據庫，只有設計、研制、修理等相關技術人員全面掌握材料腐蝕和裝備腐蝕的真實情況，才有可能進行設計改進，有可能相互吸收經驗教訓，真正提高裝備的腐蝕控制技術水平。

3. 5 腐蝕監檢測與評估工作

在明確設計、建造、使用、修理人員在裝備腐蝕預防與控制職責基礎上，應加大研制、使用、修理等各階段的裝備腐蝕監檢測和評估工作，要形成問責制，否則責、權、利不明確，很難真正提高裝備的腐蝕預防與控制水平。

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責任編輯：殷鵬飛