工件斷裂分析-廣東省有色金屬檢測中心

材料是指可以用來制造有用的構件、器件或物品的物質。包括金屬材料（鋼、鋁、銅、鈦等）、無機非金屬材料（水泥、石墨、陶瓷等）、有機高分子材料（橡膠、塑料、纖維等）和復合材料（玻璃鋼、碳纖維等）。只要是材料，都存在著腐蝕問題。若是給“材料腐蝕”這個詞組一個時態，它永遠都是“現在進行時”。不要以為材料的腐蝕與我們無關，我們生活中的衣、食、住、行離不開材料，而材料一旦腐蝕出現問題，小則造成經濟損失，重則威脅生命。

1  腐蝕問題無處不在

材料及其制品的腐蝕問題遍及我國工業的各個部門，也和人民生活有聯系，下面我們列舉部分案例，看看腐蝕帶來的危害。？

工程實例

例1. 2005年10月26日，廣東某石化廠焦化廠車間管道由于長期腐蝕失效突然開裂，高溫油氣噴射而出，恰逢巡檢員檢查該處管道，高溫油氣立即使其化為灰燼，慘不忍睹！

例2. 2006年3月某核電站土建處執行設備腐蝕狀態檢查時發現，除鹽水分配系統除鹽水箱的地腳螺栓出現嚴重的腐蝕，銹蝕掉已接近的1/3，地腳螺栓腐蝕與地面接觸腐蝕若進一步加劇，則影響設備的穩定性和抗震性，帶來嚴重的安全隱患，將會影響電站的安全運行。？

例3. 2010年7月22日上午，貴州某化工廠車間工作人員發現變換工段管道有泄漏現象，隨后組織公司安全檢修人員到現場查看，并制定處理方案，之后不久，變換系統副線管道泄漏氣體處突然發生空間爆炸，造成現場5人死亡、6人受傷，預計經濟損失約500萬元。？

腐蝕帶來的危害是多方面的，而大部分腐蝕是從漸變到突變，是“慢性病”，不易引起人們的重視，等積累到一定程度成為破壞性突發事故，才引起人們的關注。以上少數案例提醒我們腐蝕問題不容人們忽視。

2  腐蝕帶來的經濟損失

2003年出版的《中國腐蝕調查報告》中指出：中國的腐蝕損失占GDP的5%（加上間接損失2001年約為5000億），2012年我國GDP為519,322億，以此計算腐蝕造成的損失25,966億元。

據腐蝕組織（WCO）在《對于材料破壞和腐蝕控制必須進行知識傳播與研究發展》的《白皮書》中指出：“在全，腐蝕對經濟和環境的破壞方面（包括公路、橋梁、油氣設施、建筑、水系統等）。目前，年腐蝕損失可達1.8萬億美元”，約合11萬億元。？

材料提前失效造成的經濟損失包括直接損失和間接損失。直接損失包括：更換設備和構件費、修理費和防護費等；間接損失包括：停產損失、材料及制品失效引起的產品的流失、腐蝕產物積累或腐蝕破損引起的流失、腐蝕產物積累或腐蝕破損引起的效能降低、腐蝕產物導致成品質量下降等所造成的損失、環境污染損失費和人身事故的賠償費等等。例如以中原油田1993年管線與容器為例，由于腐蝕穿孔嚴重，更換油管590公里直接經濟損失7000多萬元，而產品流失、停產、效率下降、污染環境等間接損失達2億多元。可見間接損失往往比直接損失高出幾倍。？

大量的事實說明，材料的提前失效，主要來源于材料在運行環境、制造環境和自然環境的作用下引發的腐蝕、磨損（摩擦磨損腐蝕）、疲勞（疲勞與腐蝕疲勞）造成的，它們給各個都造成過重大損失，引發過許多重大事故，幾乎每都有不止一次的悲慘事故發生。

例4. 2011年11月，四川宜賓南門大橋發生斷塌事故。大橋在投入使用的第11年，17對吊桿生銹，其中4對斷裂，與橋面連接脫扣懸吊的承重鋼管中露出了銹跡斑斑的鋼纜。工程造價1800萬元，橋塌后每天有12萬人乘渡船過河，僅僅半年的渡河費接近2000萬元。？？？

3  惡性腐蝕事故危害人身安全

發展應以人為本，因為生命是寶貴的，由于腐蝕造成的悲劇應盡可能避免，以下案例希望讓更對人了解防治腐蝕的重要！？

例5. 2007年8月美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市位于密西西比河上的高速橋因腐蝕突然倒塌，造成至少7人死亡，37人受傷，據估計事故發生時橋上有50～100輛機動車輛，這座橋梁已有40年歷史。？

4  腐蝕影響環境污染

材料在腐蝕的同時，其腐蝕產物不可控制的要流失到水、土壤等自然環境中，對自然環境帶來了嚴重的影響，甚至一些金屬離子（如六價鉻離子）、重金屬元素對人類健康、生態環境帶來極大的威脅，而這些材料腐蝕對環境的污染一直被忽視。？

由于材料及其制品的提前失效具有一定的隱蔽性，更容易在人們沒有覺察的時候造成嚴重的環境污染。如輸油管線的開裂導致大量的原油泄漏，造成土壤污染；核電站因材料及其制品的提前失效造成設備損壞而導致環境污染等。

例6. 2007年7月11日，大連某煤氣新廠通向市內DN720mm煤氣主管在出廠3公里，后鹽立交橋附近發生泄漏，導致大量煤氣外泄的環境污染事件，周圍方圓十里氣味難聞，居民緊急疏散。現場挖掘發現，后鹽立交橋下鐵路南側，長達20余米的煤氣管線底部嚴重腐蝕穿孔，漏點呈蜂窩狀。經分析，發生事故的原因是隨著近年鐵路電氣化改造，列車運行時在地下產生的雜散電流劇增，DN720mm管線與電氣化鐵路垂直距離較近，地下的雜散電流過強，超過當初的設計承受范圍，致使管道下部形成強電化學腐蝕。？

以上和前面的一些案例足以證明腐蝕影響環境的事故不斷在發生，我們不能忽視這一嚴重問題。？

5  環境污染加速材料與設備的腐蝕

地球上的任何材料及其制品都處在不同的自然環境中，包括大氣、水、生物、土壤等自然環境。進入工業化時代后，這些自然環境受到嚴重污染，例如工業廢氣、廢水、廢液等使得外部環境越來越苛刻，這些受污染的大氣、水、土壤以及海洋上空的海霧、海水等都是強腐蝕介質（鹽分，二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等），再加上溫度、濕度的聯合作用，不斷的侵蝕著材料及其制品。？

21世紀是信息技術高速發展的時代，隨著電子元器件的集成化、小型化，極微量的吸附液膜或腐蝕產物都會對電子元件的性能產生嚴重的影響。與結構材料相比，一方面，少量的污染物就可能導致電子元器件的嚴重腐蝕，而肉眼難以觀察的微量腐蝕產物就可能造成電子元器件失效。？

例7. 2007～2009年國內某大型金融企業主機房電子設備連續三年發生含硫大氣腐蝕，導致電路板金屬露點腐蝕，器件引腳開路，造成大量存儲數據的丟失，嚴重威脅金融安全。材料與環境之間的相互作用，不僅僅要研究環境對材料腐蝕的作用，也要研究材料腐蝕對環境的作用。國際先進早已意識到隨著工業的發展、環境污染加速了材料的腐蝕，同時帶來的大量腐蝕產物也將對環境有污染作用。

現代石油化工生產的特點是批量大、流程長、連續化程度高，一個局部、一臺設備發生故障，往往會“牽一發而動全身”，影響整套裝置的正常運轉，這對所使用的防腐蝕方案提出了更高要求。針對腐蝕帶來的損失和傷害，人們也加強腐蝕監測，致力于腐蝕防護方案研發。減少腐蝕造成的損失。其中涂料涂層防腐蝕是有效，經濟、應用普遍的方法。

地下管道處于土壤溶液環境下，要求外壁所用涂料耐水、酸、堿、鹽、耐微生物、耐腐爛動植物和耐植物根系穿透性，并且要求具有長效保護期。

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