中国工业与自然环境腐蚀调查

柯 伟

摘 要：利用Uhlig方法和Hoar方法调查了近年来中国工业和自然环境腐蚀损失和腐蚀控制的现状，其中包括能源、交通、建筑、机械、化工、基础设施、水利和军事设施等典型的行业和企业。用两种方法所得到的年腐蚀损失结果相近，分别为2048亿元和2288亿元人民币。如果包括间接损失，借鉴国外利用国民经济投入-产出表的计算结果进行对比，我国每年腐蚀总损失可达4979亿元以上，约占GHP的5％。为了降低腐蚀损失，应如同对待医学和环保一样重视防腐蚀问题，从国家的层面上加强腐蚀管理，进一步制定防腐蚀的国家规划和立法；提出了完善防腐蚀的标准和规范体系以及加强基础研究和腐蚀工程教育的建议

关键词：腐蚀损失　腐蚀调查　Uhlig方法　Hoar方法

腐蚀问题遍及所有行业。由于腐蚀和为了预防与减轻腐蚀的危害，不得不付出相当沉重的代价，这种代价在国际上称为Cost of corrosion，在中国通称为腐蚀损失。腐蚀造成的经济损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括：更换设备和构件费、修理费和防蚀费等；间接损失包括：停产损失、事故赔偿、腐蚀泄漏引起产品的流失、腐蚀产物积累或腐蚀破损引起的效能降低以及腐蚀产物导致成品质量下降等所造成的损失。间接损失远较直接损失为大，且难以估计。以化工流程设备腐蚀导致停产的腐蚀损失为例：30万吨合成氨生产装置停产1天经济损失60万元；仪征化纤厂35万吨对苯二甲酸（PTA）生产装置停产1天损失140万元；30万吨乙烯生产装置停产1天损失750万元。中原油田1993年管线与容器腐蚀穿孔8345次，更换油管590公里，直接经济损失7000多万元，而产品流失、停产、效率下降、环境污染等的间接损失可达2亿多元。

经济发达国家历来都很重视腐蚀调查工作，90年代末期美、英、日等国都又一次（第一次是70年代）开展了较大规模的腐蚀损失调查。

70年代末在国家科委支持下我国曾对腐蚀较严重的若干行业进行过调查，并采取了一系列措施加强腐蚀控制，取得了明显的社会经济效益。近20年来，随着改革开放，科技进步，我国国民经济生产总值急剧增长，经济结构和管理模式都发生了很大变化，各个行业的腐蚀状况与过去有了明显的不同。二十一世纪，我国现代化建设进入新的阶段，西部大开发战略组织实施，特大型跨世纪建设工程一个个上马，大规模基础设施建设掀起了新的高潮。腐蚀控制工作的优劣更加直接关系到国家建设的百年大计。

为此，1999年4月中国工程院化工、冶金与材料学部常委扩大会议，决定启动“中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策”咨询项目。任务是：搞清我国腐蚀状况，尽可能对经济损失做出较准确的估算，对存在的主要腐蚀问题及采取的防护措施提出中肯的和可行的建议。

本项目依托中国腐蚀与防护学会、挂靠原中国科学院金属腐蚀与防护研究所9现金属研究所具体组织实施。在实施过程中邀请了能源、交通、建筑、机械、化工、基础设施、水利和军事设施与装备等8个重点行业部门的30多位腐蚀专家组成调查组，采用典型调查和普遍性统计相结合的方法，选择腐蚀问题比较普遍或严重、有典型性和代表性、专业人员基础好和可用资料较为完整的企业（或行业）作为重点，向他们分发调查问卷、组织座谈和专题讨论，统一汇总。为了避免工作重复，也尽可能收集和利用已发表的部分行业的调查统计资料和文献，进行比较和分析。本次调查历时三年，于2001年底基本完成。虽然调查结果还不够完整，但全部资料来自基层，结论较为可靠。本次调查中除自然环境腐蚀状况外包括了下述工业环境腐蚀的典型腐蚀调查报告:

我们相信这些调查材料的发表对唤起公众的防腐蚀意识，对国家经济建设、国防建设和腐蚀学科的发展都会有重要的价值。

二次世界大战后大规模的基础设施建设和金属资源消耗逐渐引起世界上工业先进国家对腐蚀的关注。70年代前后就有美国、英国、日本、西德、前苏联、捷克、波兰、印度等许多国家进行了较为系统的腐蚀调查。

从国外腐蚀调查情况来看，至今还没有确定的统一方法，目前采用的有 Uhlig 法，即从生产制造方面推算防蚀费用；Hoar法，即由各使用领域的腐蚀损失和防蚀费的总和进行推算；此外还有 Battelle 方法，即根据企业生产关联表，用投入/产出矩阵方法进行统计。

（1） Uhlig 方法

Uhlig方法是从生产,制造方面单纯地累加直接防蚀费用进行评估。例如，算出利用各类防腐蚀措施，包括涂层与涂装、镀层与转化膜表面处理、耐蚀材料、防锈油、缓蚀剂、电化学保护、腐蚀研究、腐蚀检测等所需费用。

（2） Hoar方法

Hoar方法是按各使用领域的腐蚀损失和防蚀费的总和进行推算。由于使用领域涉及到许多方面，而且同一使用领域的使用地点分散在全国各地，调查相当困难，于是采用函调的方法，并进行有针对性的访问，在得到可靠的数据后利用统计方法推算。

（3） Battelle 方法

Battelle方法是根据企业生产关联表，用投入/产出矩阵方法进行统计，他们从概念上把腐蚀世界分成三类：

世界Ⅰ（现实的有腐蚀的世界）

世界Ⅱ（不存在腐蚀的假想世界）

世界Ⅲ（腐蚀被理想控制的世界）

定义，世界Ⅱ－世界Ⅰ=腐蚀损失

世界Ⅲ－世界Ⅰ=可避免的腐蚀损失

算出各部门 3 类腐蚀世界的费用，而后推算腐蚀损失。

1969年英国T.P.Hoar在英国贸易和工业部（Department of Trade and Industry）支持下，进行了英国的腐蚀调查，这就是知名的Hoar报告。

1975年美国由议会建议进行腐蚀损失调查，由美国标准局和巴特尔研究所共同进行调查。NBS－Battele成果于1978年公布, 该调查结果推算美国年腐蚀损失为825亿美元，相当于GNP的4.9%。

与此同时，在日本也积极开展腐蚀调查，由腐蚀防蚀协会和日本防锈技术协会共同组成了腐蚀损失调查委员会，用Uhlig方法（即从制造和生产方面推算）和Hoar方法（从各个使用领域推算）评估了日本的腐蚀损失，其该调查结果在1976年以“我国腐蚀调查报告书”为题发表。虽然日本的腐蚀损失调查仅推算了直接损失，但也达到GNP的1.8％巨大数额。

70年代这次调查的确对民众腐蚀防蚀知识的启蒙,腐蚀科学的发展和推动腐蚀防护技术的进步都起了重要作用。

由这些调查普遍达到一种共识：国民经济为腐蚀和防治腐蚀付出了巨大的代价，其数值可占各国GNP的1～5％，其中的1/4可通过现有的腐蚀知识和腐蚀控制技术予以避免。

20多年以后，各国的经济状况和相应的产业结构都发生显著变化。从地球资源和环保关系来看，腐蚀控制和管理越来越重要。此外，人们逐渐学会利用系统工程的观点和方法来看待世界, 进行技术经济综合分析。例如利用设备使用寿命期内总费用的全分析(Lifetime Cycle Cost)方法和以风险分析为基础的检测（Risk based inspection）概念处理腐蚀问题。这些因素使人们感到有必要再次进行腐蚀损失调查。

日本腐蚀防蚀协会受到超级钢计划STX-2I的鼓励，用Uhlig和Hoar两种方法评估了1997/1998年直接腐蚀损失，并试用国民经济输入/产出表方法进行分析。这次调查包括6个部门：能源、运输、化学、金属、机械、建设工业。结果表明，用Uhlig和Hoar两种方法估算的1997/1998年直接腐蚀损失为39,380亿日元和52,580亿日元。若同时考虑间接损失，即用输入/产出分析法，则整个腐蚀损失要比Uhlig方法算的高2倍多。

英国在工业贸易部支持下，由涂料研究协会和材料科学会联合组成了调查委员会，开展了题为“腐蚀损失，风险评估和减少腐蚀损失的研究”的工作，重点调查化工/石油、食品和饮料工业、海洋结构物、钢结构和汽车工业。在每一部门要调查腐蚀损失；采用寿命周期成本法（LCC）和检测风险分析（risk based inspection 简称RBI）减少腐蚀损失的程度；发生与腐蚀有关的重大事故，处理这些事故所采用的方法和所达到的效果。预计2000年9月完成，但至今未见调查报告。

美国Battelle Columbus Lab以产业关连表（Input-Output Matrix）为基准进行计算，1975年的损失是820亿美元（占GNP的4.9%），其中可避免的是330亿美元。NBS（现为NIST）重新研讨了这个报告 ，向议会报告为年损失700亿美元，能避免的是100亿美元。1996年Battelle重新计算了相隔20年后的腐蚀损失 ，算出的损失值为3000亿美元，可避免的损失为1000亿美元。可避免损失比例所以降低是由于从设计到维修过程中普及了耐蚀材料和适宜的防蚀方法。20年来美国的GNP约增长了4倍 ，腐蚀研究和防蚀技术的进步使整体损失由占GNP4.9％减少到4.2％。为了进一步查明这些结果 ，有必要对各领域进行详细分析，并依据上次结果进行正式调查。1999年，议会认定了正式的调查 ，以NACE为主体，成立腐蚀损失调查委员会。1999年议会委托拨款100万美元。要在2年内由CC Technologies Laboratories和NACE International执行一个评估美国金属腐蚀的计划。其目的是要提供一个在经济上有效，能减少腐蚀损失的策略 ，以减少腐蚀对公共安全、环境和经济的影响。该项研究主要针对美国经济有重要影响的36个部门 ，如桥梁、地下管线、机场、汽车、飞机、水、卫生系统和电力等部门，采用经济效益和风险分析方法 ，评估防蚀战略的经济效益。最终报告预计在2001年4月完成，现已公布了部分调查结果（材料性能杂志 ，Materials Performance）报导了这次调查。最近在Federal Highway Administration 支持下 CC Technology的调查提出的报告指出，美国各种腐蚀控制措施和服务花费的总和为450亿美元 ，其中涂料占350亿，进而估算若干关键性的企业，然后再外推出总损失。所研究的领域包括:高速公路、桥梁、苛刻介质的储运、机场、水道和港口、机动车辆、管线、铁路和车辆、船舶、油气装备、造纸业、炼油、化工和制药以及国防装备 。例如美国有60万座高速公路桥梁，典型的寿命是50-60年。在今后15-20年将要花费维修成本300亿美元 。更换桥板的平均成本为$400m-2，桥梁涂装每年花费1-1.3亿。美国有410000英里的油气输运管线, 60%是40年以上的老管线，主要考虑外腐蚀：28%的外腐蚀失效是涂层的破坏引起的，16%属阴极保护不良 。操作和维修的年度成本估计为40-120亿美元。管线失效造成的间接损失可能很大，在中等敏感区每次溢油估计损失为1亿美元。给排水系统需要大量维修工作 ，给水花费10亿，废水为9亿。美国有7000架飞机，其中4000架涡轮喷气机，有一些飞机已超过20年设计寿命。每架波音777的腐蚀成本设计阶段为2500万美元 ，加工和装配阶段为45000美元，每年的维护费用为100-250万美元。美国有道路车辆2亿台 ，工程和材料费估计为25亿，维护修理的费用达到42亿，由于腐蚀价格的下降为140亿。近30年来汽车工业有了很大的进步 。汽车至少要用到10年以上才发现明显的腐蚀问题。广泛采用镀锌和更好的磷化预处理，车身下密封由沥青换成PVC材料 ，排气系统大量用不锈钢，车身用铝合金与塑料引入近代控制方法仍要花去总加工费的4－5％。近数十年来由于对腐蚀过程认识的深入以及采用了更好的材料和防护方法腐蚀损失有所降低 ，但在近海油气开采及腐蚀性较强的化工企业仍会遇到严重的腐蚀损失。化工企业估计出来的腐蚀损失范围很宽 ，取决于被加工介质的腐蚀性，从小于0.1%到9%。绝缘保温层下的腐蚀居于榜首。海工结构的均匀腐蚀仍然常常遇到 ，化工和石化部门金属的粉化成为一种新的威胁。RBR和LCC之类的分析方法已经得到广泛应用 。虽然由RBI得到有关成本节约的意见有所不同，以及LCC的分析结果受到基建投资的限制不能完全得到应用 ，这意味着有一部分潜在的节约失掉了。今后操作条件会变得更加苛刻，而且现存工厂的老化，腐蚀损失的压力会进一步上升 ，需要继续努力。根据www.NACE.org网页上最近的资料 ，美国FHWA支持项目Cost of Corrosion study的报道，1998年美国腐蚀间接损失为1379亿，外推到美国经济的腐蚀损失为2757亿美元。

我国腐蚀的经济损失

在1980年7月，由国家科委腐蚀学科组向化工、石油、冶金、纺织、轻工、二机和建材等7个部门发了《腐蚀管理与腐蚀损失调查表》，并进行了走访。调查结果如表1所示。由于缺乏统计数据，以及调查内容和调查方法不完善，表上所列数据实际上只反映了几个部门企业的腐蚀损失。此后个别行业也进行过腐蚀损失调查。

表1 我国几个工业部分企业的腐蚀损失调查

1986年，由武汉材料保护研究所负责调查了1986年我国机械工业的腐蚀损失。腐蚀损失值达到116亿元。

1999年，潘连生（原化工部副部长，中国化工防腐蚀技术协会理事长）在“99中国国际腐蚀控制大会”的报告中指出：“据统计中国化工腐蚀损失约占总腐蚀损失的11％，去年（1998年）我国因腐蚀造成的损失已达到2800亿元，腐蚀严重的石油和化学工业的损失已达到400亿元左右，化工生产中因腐蚀造成的事故约占总事故的31％”。

2．本次腐蚀调查所得到的我国腐蚀损失的统计结果和典型事例

根据对重点行业：能源、交通、建筑、机械、化工等行业重点企业腐蚀情况的调查，可以从统计数字和典型事例两个方面来认识我国腐蚀造成的经济损失状况。

结合我国具体条件，在本次调查中我们采用发送腐蚀状况调查表，向专家咨询和文献调研的方法，并分别用Uhlig方法和Hoar方法对我国腐蚀损失进行了估算。

Uhilg方法计算的结果如表2所示。

表2 从生产、制造方面计算的防蚀费　

由上表2可以看出，我国的防蚀费有76%用在涂装上，在其它方面的防蚀费则很少，而日本的涂装费占总防蚀费的60%。这说明我国与日本有很大差距，许多先进的防蚀技术在我国尚未普遍应用。应该说明，在计算时，没有包含其它的表面处理费，在耐蚀材料费中，没有包含进口设备用的不锈钢，没有包含普通钢本身腐蚀更新的费用，没有包含铜、镍等金属材料和使用有机材料、无机材料的费用，没有包含表面处理和耐蚀材料制做的设备的施工费等。

2.2. Hoar方法计算的结果

采用咨询调查表，专家咨询和文献调研的方法对一些重点行业：能源、交通、建筑、机械和化工等行业的重点企业的腐蚀情况进行了调查，并根据已有的数据，用Hoar方法计算，结果如表3所示。对氯碱、染料、石油化工、炼油等工业的调查只了解到腐蚀状况，而没得到定量的腐蚀损失数据，本报告根据已有的数据对我国腐蚀损失进行了估算。

表3 Hoar方法调查结果

用Uhlig方法与Hoar方法腐蚀损失调查结果比较相近,分别为2048.27和2288.43亿元如按国民经济投入/产出表的方法来分析总损失每年可达4979.2亿元。调查提供了大量的典型事例：

• 某大型氯碱厂碱液蒸发器腐蚀每年经济损失76万元，熬碱锅因腐蚀更换每年经济损失170万元。

• 化肥行业尿素生产装置中高压甲铵冷凝器列管腐蚀导致整体设备报废，经济损失达数千万元。

• 上海医药总公司下属40余家企业2000年腐蚀经济损失8114万元，

• 铁路系统长距离隧道内钢轨严重腐蚀，每年更换费接近百万元。

• 工业建筑腐蚀：某铜电解厂投产后19年，因腐蚀大修16次，造成经济损失824万，是原基建投资的16倍；某铝厂耐碱地面投资70万，三年时间内因腐蚀大修花费76万，由于碱液流失损失350万，是基建投资的6倍。

• 电力工业中火电系统：华东电网因锅炉“四管”腐蚀爆漏导致非计划停车115次，损失电量29亿kw·h，经济损失7.7亿元；20世纪70年代发电机组由于叶片腐蚀断裂导致33次腐蚀事故，直接经济损失3.3亿；山西某电厂1989年因锅炉酸腐蚀爆管7次，累计损失电量15亿kw·h，造成经济损失4亿元。

• 石油工业系统：中原油田生产系统管线1993-1999腐蚀穿孔28012次，经济损失56798万（中原油田增加防护投入，及时采取防蚀措施后1999年腐蚀损失比1993年减少72%）；四川天然气管线一次腐蚀暴裂着火经济损失7000万；新疆某天然气井由于管线腐蚀开裂，井喷着火76天，直接经济损失7000多万元。

自然环境腐蚀的危害与影响

自然环境（大气、水、土壤）对材料与制品的腐蚀，由于其腐蚀速度比较缓慢，往往被人们所忽视。从这次调查的结果看：自然环境腐蚀对国家建设的危害与影响是严重的。它具有下列特点：一是自然环境腐蚀（相对于工业环境腐蚀）量大面广，十分普遍。建筑、交通、机械、军事系统主要是自然环境腐蚀，能源与化工系统的设备、装置、管道的外腐蚀属于自然环境腐蚀，内腐蚀属于工业环境腐蚀。国民经济的所有部门都存在自然环境腐蚀，人们的生活也受到自然环境腐蚀的影响；二是自然环境腐蚀的损失在总损失中所占的比例最大。据统计大气中使用的钢材约占生产总量的60%，材料大气环境腐蚀损失占总损失的50%以上，土壤约占20%，水环境腐蚀占10%以上，因此材料的自然环境腐蚀占总损失80%以上；三是不同自然环境的腐蚀差别很大。普碳钢Q235在海洋大气（湛江）中的腐蚀率是高原大气（拉萨）的30倍；镀锌层在长江三角洲（宝钢炼铁厂棚下环境）海洋工业大气环境中的腐蚀率是北京的147倍；南海海域海水中两栖装甲钢板的腐蚀率比淡水大10倍；新疆盐渍土中碳钢的腐蚀率（最大孔蚀速度）比大庆苏打盐土大9倍，比成都草甸土大5倍；电缆的裸铝护套材料在新疆土壤中心站1年就腐蚀穿孔；四是目前我国乡镇企业发展快，能源结构中绝大多数企业以煤为主要能源，致使大气环境中硫氧化物的浓度升高，酸沉降物大量增加，造成酸雨污染，目前除我国西南地区老的酸雨区外，现已扩大到乡镇企业发展较快的省、市（浙江省酸雨区已达60%以上，江苏南部也已成为酸雨区）。酸雨污染区材料的腐蚀率迅速增大，酸雨区（重庆）碳钢Q235的腐蚀率是北京的2.4倍、纯锌的腐蚀率是北京的2倍、黄铜是北京的4倍、高强铝合金（LY12）是北京的20倍。建筑材料（混凝土、大理石）在酸雨区的腐蚀率增加了1.5倍，涂（镀）层在酸雨区的使用寿命降低，它只有北京的1/6-1/10。环境污染不仅使材料的环境适应性大大降低，而且直接影响设备、装备与建筑物的使用寿命，甚至酿成腐蚀事故；五是自然环境腐蚀影响因素多，相互作用复杂。造成腐蚀破坏事故大多是自然环境中化学、物理、微生物等多种因素综合作用的结果，目前已成为国际腐蚀与防护领域专家关注的热点与难点问题。

通过对重点行业、重点企业的腐蚀与防护情况调查，发现在国家建设与国民生产发展的推动下，20年来我国防腐蚀科学技术进步已取得显著成效。

我国曾是世界上较早注意腐蚀的国家，自从1956年制定12年科技发展规划开始，国家已把腐蚀作为专题来考虑。1962年12月国家科委、中国科学院和教育部共同制定了腐蚀与防护科技发展规划，虽然其间经历了许多波折未能完全付诸实施，但我国防腐蚀科学技术进步已取得显著成效。40年来，我国逐步建立了专门的腐蚀研究机构和教学单位，科技队伍不断成长。1961年在33个有关腐蚀科研生产和高教单位中，大专以上水平的人员一共不过182人，发展到现在专业工程师至少在6000人以上。不少企业设置了相关的科室，加强防护设计，制订防护设计规范与标准，科学合理地选用材料，采用长效防腐涂料与阴极保护相结合等综合防护措施来控制腐蚀，取得了很好的效果。例如石油化工等重点行业的企业能够通过大修总结经验，加强防护措施，保证施工质量，使以往经常发生的腐蚀问题得到解决，延长了检修周期，取得明显的经济效益。泸州天然气集团通过大修总结经验，腐蚀问题解决得比较彻底，大修周期从1年延长至2年，经济效益显著提高；仪征化纤厂大修周期1年改为2年创净利润22－32亿/年；中原油田加强防蚀投入，建立系统防腐蚀管理网络，制订防腐管理规章制度。组织实施后1999年管道腐蚀穿孔次数比1993年减少77.4%，腐蚀经济损失降低72.7%;1996年化工部生产协调司经过调查研究汇总出“化工企业防腐蚀成功事例”145例，“化工企业防腐蚀工作存在问题”125例，材料具体、翔实，这些都说明了化工系统管理部门对腐蚀问题的普遍重视。管理比较严格的铁路系统对车辆采用耐候钢（即耐大气腐蚀低合金钢）代替了普通碳钢，改进钢材表面防护使客车与货车的厂修期（中修）从过去的4～6年延长到6～8年；机车的架修从过去的20万公里，延长至40万公里；大亚湾核电站实现微机化管理，建有较完备的腐蚀与防护技术档案，采用综合防腐蚀措施后，使腐蚀控制成本降低（占核电站维修成本4－6%），经济效益显著提高；新疆石油管理局克拉玛依至独山子输油管线，通过大修，采用沥青涂层与阴极保护联合防护措施，严格保证施工质量，20年来运行良好，没有发生泄漏事故，节约防护费用190万。

我们期望政府和社会各界能像关注医学、环境科学一样关注腐蚀问题。如果说医学是研究和保护人类本身健康的科学;环境科学是研究和保护包括人类在内的整个生物界与自然界之间相互依存的环境的科学，那麽腐蚀科学则是研究和保护人类物质文明赖以建立和发展的基础设施的一门科学。因此，腐蚀控制的问题应引起社会，特别是国家经济建设和国防建设中有关部门领导的高度重视。新世纪我国现代化建设进入了新阶段，建议我国腐蚀与防护工作现阶段的战略目标是：

金属的腐蚀与防护从学科特点来看，是一门由材料、冶金、化学、电化学、物理、力学和微生物学等多门学科交叉渗透所形成的边缘性的技术科学。近年来随着非金属材料及复合材料在高新技术上的应用日益广泛，对这类与其腐蚀老化规律和机理的研究也逐渐受到重视。

20世纪是腐蚀科学基础理论取得突破进展，逐步形成独立学科分支的一个世纪，1932年伊文思和霍尔用实验证明了金属表面存在着腐蚀电池，其阳极区和阴极区流过的电量与金属的腐蚀量直接有关。1938年瓦格纳和施劳德提出了在金属表面发生一对共轭反应和混合电位的概念，同年布尔拜计算并画出了腐蚀的电位－pH图，确立了近代金属腐蚀科学的热力学理论基础，伊文思把布尔拜这一贡献比作微分方程的创立对数学的贡献。腐蚀动力学方面的进展对指导腐蚀控制更有十分重要的意义。

近年来国际上最为活跃的领域包括：

1. 金属/腐蚀介质界面反应和决速步骤的原位综合研究

2. 钝化、高强度不锈钢和耐蚀合金

3. 耐高温/高压、耐强腐蚀介质、耐多相流冲刷腐蚀等苛刻条件下服役的高性能复合涂层，包括添加碳化物、超细陶瓷粉等耐磨材料的复合涂层以及含纳米功能性添加剂的涂层

4. 环保型涂层，包括防污损生物附着涂层、水基和无溶剂型涂层、低价镀铬和转化膜的开发

5. 利用电化学微探针技术和电子光学原位技术从分子水平上研究缓蚀机理 ，包括缓蚀剂分子和特性官能团在表面的吸附和缓蚀机理、表面自组装膜和电聚合膜型缓蚀剂的研究、环境相容的缓蚀/杀菌/阻垢多效缓蚀剂的开发，例如用于电子装备的气相缓蚀剂的研究与开发

6. 硫酸还原菌、铁细菌、腐生菌和硫细菌等微生物影响下的腐蚀

7. 钢筋混凝土结构腐蚀的发生发展规律和影响因素、检测/维修/保养技术

8. 海洋平台、长输管线等大型工程结构阴极保护的计算机辅助设计、以及其他根据设计规范/评价判据/专家经验建立的专家系统等智能软件的开发

9. 腐蚀的在线检测/评价/预测预报、大型装置的可靠性和服役适应性的评估、检修周期和腐蚀剩余寿命的评估

10. 工业装置/设备“在使用寿命期内总费用的技术/经济综合分析”和防护系统工程学（Terotechnology）

可以看出，近年来的热点研究领域都有十分强的应用背景，其结果对国民经济的结构和效益带来了十分强烈的影响。

我国腐蚀问题的状况与世界的总趋势一致。通过本次调查也可以清楚看到我国材料制品、工程结构、设备装置及建筑物等受工业与自然环境的腐蚀在各行业仍普遍存在，得到控制的程度还很低。每年国家不得不为腐蚀所付出的经济代价，包括直接损失、间接损失和控制费用的总和可达4千多亿元之巨（约占国民经济总值的5%）。其特点是：

• 涂料和涂装、耐蚀材料和表面处理在腐蚀损失中占有最大的比例。近年来国际上由于十分注意对环境和人体健康的保护，加强了环保立法，因而对新涂料和缓蚀剂的发展提出了更高的要求。相邻学科近代理论和试验技术的进展为开发新型涂料提供了可能，创新结果不断出现，可惜国内在涂料的研究开发方面尚处于较为无序的状态，在国际竞争中处于十分不利的地位。应该组织起来，利用这个时机取得突破，形成自主的知识产权。

• 大规模基础设施建设与自然环境腐蚀关系十分密切。这对中国有很大的现实意义。在诸多防护方法中，涂层和阴极保护仍是最经济有效的工程防护措施。其中集成的配套技术十分重要，也是科技水平的体现。目前我国在监检测、CAD的推广与应用和阴极保护与涂层联合使用的防护技术目前还不够普遍，与国外还有较大差距，应该加强这方面的力量，迎头赶上。

• 随着国民经济实力的增长，生活质量的提高，社会将会更有条件接受“在使用寿命期内总费用的技术/经济综合分析”和“防护系统工程学”等新的概念，预期今后土木建筑、电力、通讯、交通设施和装备、汽车、家电等耐用消费品将要求更多地使用耐候钢、优质耐蚀钢板和涂层钢。通过提高建造成本换取维修成本和间接损失的大幅度下降。

21世纪是环境的世纪，在资源和能源制约的条件下，可持续发展是工程技术面临的重要课题。 在解决有限资源的利用和环境保护等重大课题的过程中，腐蚀与防护作为一项可供直接利用的重要技术应该充分发挥自己的作用。中国正在进入大规模的经济建设时期。 世界上工业发达国家的经验已经表明，基础设施投入的高峰期往往就是几十年后腐蚀问题频繁出现的高峰期。改革开放以来，我国产业结构的变化很大，第一产业的比例下降，第二产业所占比例保持继续上升，第三产业所占比例稳中有升将增大。特别是近年来，我国经济的发展很大程度上是依赖于新建设备和增加小企业来完成，腐蚀问题仍然是显著的。与工业发达国家不同，预期本世纪中国的腐蚀损失还将保持持续增加的态势。 因此目前应特别关注基础设施建设中的腐蚀问题。1980年以来国民经济生产总值迅速增长。海港、铁路、公路、桥梁和机场等基础设施大量使用传统的结构材料如钢铁和及其制品，是腐蚀消耗的大户。增加使用寿命、始终保持良好的设备服役性能，延长检修周期是问题的关键。西部开发的特殊自然环境也正带来许多新的防腐蚀问题，如涂层的快速老化等。调查表明，腐蚀防护技术的应用在不同行业中是不平衡的。例如石油、化工、电力部门腐蚀问题严重但有较好的工作基础和专业队伍；过去是以解决腐蚀较重的化学工业中的课题为主要目标，所以熟悉腐蚀的人限制在比较窄的工作领域，现在腐蚀防护工作正向基础结构的维护管理领域扩展。有组织的强化腐蚀科学和工程研究，从基础设施设计方案的论证开始到使用维护，都要充分利用已有的腐蚀知识和防护措施。通过腐蚀调查做到心中有数，使腐蚀损失最小化的策略明确化就有可能降低这种趋势，给国家带来极大的经济利益。

我国腐蚀与防护领域在规划和管理方面尚存在下列主要问题：

• 由于材料（制品）的腐蚀与防护是跨行业、跨部门共性的科学技术，与国家经济建设和国防建设的关系十分密切，但始终没有专门机构来管理与指导这项工作。1960年5月国家科委组织成立跨部门的腐蚀与防护组，1978年改为腐蚀科学学科组，负责制订全国腐蚀与防护科技规划，建立腐蚀试验网站，召开全国性学术会议，组织腐蚀调查、举办总工程师腐蚀防护培训班等，在推动我国腐蚀与防护科技进步，降低腐蚀损失方面作出了成绩，发挥了显著作用。1979年中国腐蚀与防护学会成立后，国家科委腐蚀科学学科组的工作与活动停止。从此政府部门就没有机构来管理全国的腐蚀与防护工作。市场经济发展以后，我们在国家层面上对腐蚀问题的协调和管理反而削弱了。虽然腐蚀与国家经济建设和国防建设的关系十分密切，但并不直接创造经济效益。因此分散在各行业中腐蚀队伍往往都是弱势群体，呼声微弱。虽然中国腐蚀与防护学会和中国化工防腐蚀协会的成立作为学术界的群众团体在组织学术交流、举办腐蚀与防护培训班、普及腐蚀与防护科技知识等方面可以发挥很大作用，但在制订战略规划、制订有关腐蚀与防护的标准、规范、推广先进的腐蚀与防护科学技术等方面，没有政府部门的专门机构来管理，权威性不够，对国家建设和腐蚀与防护科技的发展则带来了一定影响。根据资料调查，前苏联1980年建立国家防蚀局；英国由政府工商部，美国由国家标准局来主管腐蚀与防护工作。

• 对腐蚀的危害性和防腐蚀工作（即腐蚀控制）的重要性缺乏认识，特别是生产企业的领导及管理人员，普遍认为“材料腐蚀不可避免，损坏就修，报废就换”；工程设计与建设人员、生产企业的操作人员与管理人员缺乏腐蚀与防护知识，防腐蚀管理工作薄弱，从人员到制度，大多数单位（包括工程建设单位与生产企业）均十分薄弱，致使腐蚀与防护科学技术在国家建设中没有充分发挥作用，可以避免的腐蚀经济损失得不到避免。

• 我国材料、制品腐蚀标准与法规建设工作相当落后，虽然化工、石油、建筑等行业已制订了不少防护设计、施工、试验方法、耐蚀性评价等标准，但与发达国家相比还相距很远，不能满足国家建设和国际竞争的需要。例如ISO认证、美国国家标准局、腐蚀工程师学会（NACE）、金属学会（ASM）、材料试验协会（ASTM）等研究制订了几千个腐蚀与防护标准和规范，面对加入WTO后的新形势，此项工作急待加强。

• 近20年来我国没有再制定长远的发展规划。对腐蚀与防护的基础研究和材料环境腐蚀数据积累等基础性工作，缺乏稳定支持的经费渠道，特别是对腐蚀与防护试验研究基地的建设，缺乏必要的经费支持，人员不稳定，进一步提高水平受到限制。多年积累的数据资源由于体制和技术上的原因，很难实现共享，低水平重复的工作很多。

• 我国工程教育的体制正在改革，新体制下如何普及腐蚀和防护知识，培育创新人才是个新的课题。我国腐蚀领域具有自主知识产权的核心技术不多，其根本原因是腐蚀工程师的专业基础知识和从事学科交叉能力不够。这种情况长期继续下去则很难在国际竞争中取胜。“人才资源是第一资源”，由于企业中的腐蚀工程师地位不高，吸收、凝聚和稳定人才都不容易，加上许多有经验的老工程师正在成批的退休，人才问题就更为紧迫。由于大规模经济建设和市场利益的驱动，防腐蚀正在形成一门新兴的产业。当前，我国在劳动力资源方面投入腐蚀领域的比例很大，甚至整县的人以腐蚀产业为生，但合格的工程师和高级管理人员严重短缺，防腐蚀工程队伍的素质的提高是个很大的问题。在国外明确要求必须技校毕业，并经岗位技术培训，考试合格后，持证才能上岗，而我国多数是临时工、农民工承担防腐施工，常识性的错误屡见不鲜，工程质量不易得到保证，留下许多隐患。

针对目前存在的主要问题，建议采取下列对策与措施：

1. 从国家的层面上切实加强腐蚀与防护工作的协调和管理。鉴于腐蚀与防护工作对国家建设的重要性和跨行业、跨部门的特点，建议由国家科技部，联合国务院有关部门 （国家计委、经贸委、国家自然科学基金委员会、国防科工委、技术与质量监督局）组成全国腐蚀与防护工作协调领导小组（或指导委员会）负责制订腐蚀与防护基础性与公益性研究科技发展规划，负责组织协调国内相关机构有计划的开展工作，避免无序竞争，促进我国腐蚀与防护科技水平的提高，建议国家计委和科技部继续重点支持国家腐蚀与防护试验研究基地的建设，包括（国家重点实验室、国家腐蚀试验站网和国家腐蚀工程中心等）。此外，我国幅员辽阔，自然条件复杂，企业门类繁多，地区性和行业的腐蚀中心的协调发展也很重要，建议在材料生产与使用行业的企业集团中设置防腐蚀管理专门机构（或企业集团腐蚀与防护中心），配备专业科技人员，负责本行业（企业）防腐蚀标准制订，组织应用与开发研究，培训工程技术人员，不断总结经验，提高管理和技术水平；

2. 建议国家经贸委负责组织和委托有关专业机构完善国家腐蚀与防护的安全立法，由国家技术与质量监督局负责国家腐蚀与防护系列标准的制订与国家腐蚀试验检测中心的设置；建议在协调组指导下成立国家腐蚀与防护中心，协助国家管理机构搞好组织协调与合作试验研究，组织专家作好规划、标准（及规范）的制订、加强高层次人才培养，开展国际合作与交流；

3. 由科技部授权指定有关专业机构尽快研究制订我国材料、制品腐蚀与防护的系列标准，并组织实施。根据发达国家的经验以及我国加入WTO后防蚀工作与国际接轨的迫切需要，必须大力加强有关腐蚀与防护标准的研究制订与实施工作。以往我国虽然参考国外标准也制订了一些国家与行业的防腐蚀标准，但远远不够，如美国材料大气腐蚀试验正在执行的有800多项标准，而我们只有十几个。根据国家建设需要，结合国情，我们应尽快制订材料环境适应性（耐蚀性）系列标准、材料制品、设备、装备、建筑物等防蚀设计系列标准（及规范）、腐蚀试验、检测与评价方法系列标准、环境腐蚀性分类与评价系列标准和材料耐蚀性快速评价标准等。对生产与安全关系密切的还需要制订防腐蚀的相关法律，如大工程的防护方案必须经过专家论证；城市地下管道没有防护设计不能批准施工等。

4. 建议由国家科技部负责，组织专家，结合国情与国家建设需求，制订腐蚀与防护科学技术发展规划。加强基础与防护新技术研究。对环境腐蚀与防护基础性、公益性的专项研究，如材料（制品）环境腐蚀数据积累与共享、材料环境行为与规律研究、材料（制品）腐蚀环境影响研究等建议国家能给予长期稳定的经费支持。对耐蚀新材料、防护新技术、腐蚀检测监控新方法新技术的研究与开发，组织研究单位与企业部门密切结合，在市场机制的推动下进行拥有自主知识产权的开发和应用研究，作好分工和协调，争取在较短时间内，使我国的腐蚀与防护科技水平有显著提高，为我国经济与社会可持续发展提供技术支撑。

5. 认真总结我国先进企业的腐蚀与防护工作的经验，结合国情吸收发达国家先进的防护技术和管理经验，由主管部门发文或充分利用各类媒体,促进新技术在我国工程设计、建设单位和生产企业中推广应用。腐蚀要从源头抓起，以预防为主；不同行业，均应制订防护设计的标准与规范，使防护工作有章可循，有法可依；努力宣传和推广寿命期内总费用全分析和防护系统工程学等近代理念和方法来管理腐蚀，推广综合防护措施；实行防蚀施工质量监理制，监理人员必须经过培训考核，持证上岗；企业或工程的腐蚀与防护工作，要有专人负责，有专门的队伍从事该项工作；在生产、制造、施工安装、操作运行的每个环节都要加强防蚀管理。总结推广先进企业的腐蚀与防护工作经验。

6. 进一步审视我国工程教育及腐蚀专业人才的培训体制。世界各国腐蚀与防护专家普遍认为：如能应用近代腐蚀科学知识和防腐蚀技术，腐蚀的经济损失可以降低25～30%。我国环境腐蚀造成经济损失巨大（每年4000多亿）比例高的主要原因，是相当多数的建设部门和企业的负责人对环境腐蚀的严重性与危害性缺乏认识；不了解防护投入和企业经济效益提高的关系，因此对腐蚀与防护工作不够重视；此外,工程技术人员缺乏腐蚀与防护科技知识，特别是从事设计、制造、施工和管理的工程技术人员缺乏腐蚀与防护知识会直接影响我国腐蚀与防护科学技术水平的提高，防腐蚀新技术的推广应用。建议国家科技部、教育部和国家经贸委联合发文，要求大学工程教育中包含必要的腐蚀基础知识，要求工程建设与企业领导，参加腐蚀与防护科技知识培训，对有关工程技术人员要通过培训、考核获得资格证书，持证上岗（培训工作可委托中国腐蚀与防护学会组织实施）。

我们确信通过全社会的共同努力，我们的战略目标一定能够实现。

项目组长：柯伟（中国科学院金属研究所）

项目顾问：曹楚南（浙江大学） 　刘翔声（中国科学院）　徐滨士（北京装甲兵工程学院）　李鹤林（中国石油天然气集团石油管材研究所） 　王光雍（国家自然科学基金委）

项目组成员：王振尧 　韩薇　李志强　何海才　李洪锡　张亚明　张学元　于国才　张淑泉　孙成　刘寿荣（中国科学院金属研究所） 　杨德均　孙冬柏（中国腐蚀与防护学会）　路民旭　白真权（石油管材研究所）　王佳（中国科学院海洋研究所） 　窦照英（华北电力实验研究所）　周军（华北电力设计院）　杨帆（广东核电合营有限公司）　席时俊 　杨松柏　张天红（铁道科学研究院金化所）　洪乃丰（冶金建筑研究总院）　曾晓庄（广电总局设计院） 　萧以德（武汉材料保护研究所）　马鸣图（重庆汽车研究所）　邹向东（郑州燃气有限公司）　许淳淳（北京化工大学） 　陆柱　唐玉斌（华东理工大学）　任振铎　忻英娣（中国化工防腐蚀技术协会）　马世宁　刘谦（北京装甲兵工程学院） 　潘德惠（东北大学）