2.3.2.1水利行業腐蝕現狀

    1. 面臨問題

    水利行業離不開金屬材料。金屬材料的生產已成為國力的標志之一，我國鋼產量已突破一億噸，成為全球金屬材料的生產大國。但是金屬在自然條件（大氣、天然水體、土壤）或人為條件（酸、堿、鹽及其它介質）作用下，每時每刻都在發生腐蝕，這是一種自發進行的損壞或變質過程。其根本原因是這些金屬處于熱力學不穩定狀態，一旦有可能，就要恢復到它們原來在地殼中所處的相對穩定狀態，生成金屬氧化物、硫化物、碳酸鹽等，或轉變為可溶性離子，這一腐蝕過程可以認為是冶金過程的逆過程。

    腐蝕造成的危害是嚴重的。首先將導致巨大的直接和間接的經濟損失。60~70年代，部分工業國家對金屬腐蝕導致的經濟損失進行了調查，1995年美國公布了最新調查結果，見表2-49。由表2-49可見，發達國家腐蝕經濟損失占國民生產總值的1.5~4.4%。我國對全國性的腐蝕損失尚無權威性的調查統計，僅1980年，我國有關部門對化工、石油、化纖等行業100多個企業進行的初步調查表明，腐蝕損失總計達3.4億元（人民幣），約占這些企業總產值的2.32%。其次，金屬腐蝕不僅帶來了巨大的經濟損失，而且造成原材料、能源和資源的大量消耗，造成材料強度下降而直接影響設備及建筑物的使用壽命，也會導致環境污染、威脅人身安全。據統計每年鋼鐵被腐蝕的量約占總產量的30%，其中三分之一不能回收，由此估計我國每年鋼鐵腐蝕損失達1000萬噸以上，相當于每年要多消耗2000萬噸優質煤和2500萬噸鐵礦石。據日本資料報道，鍋爐因腐蝕結垢每增加1mm，能耗要增加8%；鋼鐵受環境介質的均勻腐蝕，厚度減薄1mm，其強度要下降5~10%。金屬管道等設備由于腐蝕穿孔或開裂造成介質泄漏，污染環境，甚至著火爆炸。

    ①Material Performance Vol.19,No.5（1980）報道的數字為：1975年美國的腐蝕損失約700億美元，占國民生產總值的4.2%，本表中所列的數據是1995年公布的修訂值。

    水利工程的金屬結構和設備主要包括各種鋼閘門、引水壓力鋼管、攔污柵、啟閉機、輸變電塔架、廠房鋼結構等。它們分別處于大氣、干濕交替、浸泡水下及高速水流等環境中，受到各種水質、氣體、日光、溫度等環境影響和泥沙、冰凌、漂浮物的沖擊摩擦等化學、物理和電化學作用，以及水中生物附著和微生物的作用，不可避免地遭受腐蝕而損壞或性能下降。事實也充分證明：水利工程金屬結構件腐蝕普遍存在，有些甚至十分嚴重，有的鋼閘門運行15a，構件因嚴重腐蝕，承載能力降低1/3~2/3；有的鋼閘門使用僅10a，因閘門腐蝕穿孔，門葉發生失穩破壞而報廢。葛洲壩水利樞紐一期工程的金屬結構（鋼閘門、攔污柵）7.5萬t，45萬m2，投產3a后，普遍發生銹蝕，每年因此花費大量人力、物力、財力進行除銹、油漆。據某些水閘統計，每年用于鋼閘門防腐蝕的經費約占全年維修養護經費的一半。但金屬腐蝕導致的一部分損失是可以避免的，只要普及腐蝕與防護知識，推廣應用合適的防腐蝕措施，腐蝕經濟損失可以減少25~30%。因而開展水利工程金屬結構物的腐蝕與防護技術研究，并充分發揮其在工程建設中的作用，盡量減少腐蝕對經濟建設造成的損失，具有十分重要的意義。