腐蝕控制工程全生命周期理論全解析
一直以來，腐蝕是人類面臨的不容回避的大問題。近年來，由于腐蝕引發(fā)的爆炸、泄漏、坍塌等事故頻發(fā)，造成了非常嚴重的環(huán)境污染、生態(tài)破壞和巨大經(jīng)濟損失，危害群眾健康，影響社會穩(wěn)定和環(huán)境安全。據(jù)統(tǒng)計，腐蝕每年造成的經(jīng)濟損失占當年GDP的3%~5%。不僅如此，腐蝕還會造成二次危害，如有毒、有害、易燃、易爆等介質(zhì)泄漏，對社會的危害更大、更嚴重。
傳統(tǒng)以防為主、局部性解決腐蝕問題等方法，一直無法從根本上解決腐蝕問題。由此，腐蝕控制應運而生。腐蝕控制，是在確保人身健康和生命財產(chǎn)安全、國家生態(tài)環(huán)境安全的基礎上，為實現(xiàn)經(jīng)濟長周期運行和綠色環(huán)保最佳效益目標而不斷探索、研究、開發(fā)的一項重大國際性工程科學技術(shù)課題。腐蝕無法消除，但完全可以有效控制，以減少或避免腐蝕給人類社會造成的各種危害和損失。
一、腐蝕需要全面精準控制
腐蝕控制工程是一項重要的工程，不同于一般在明處、看得見、摸得著的工程，它極具隱蔽型、漸進性。造成腐蝕的根源因素不規(guī)律、不定量、多而雜、動而變，同時又不被人們所認識、所重視。
國際腐蝕工程先驅(qū)、美國著名教授方坦納在上世紀60年代提出：“假若沒有腐蝕，社會經(jīng)濟面貌會大大改變。例如，汽車、船只、地下管道和家庭用具都不需要涂層了。不銹鋼工業(yè)將無存在的必要，而銅也許只會用于電器。大多數(shù)金屬設備和消費產(chǎn)品將用鋼或鑄鐵制造。然而腐蝕到處都有——家庭內(nèi)外、路上、海里、工廠里以及宇宙飛船內(nèi)。腐蝕雖然不可避免，但其造成的損失是可以減少的。例如用一個低廉的鎂陽極就能使家用熱水槽的壽命延長一倍。”
中國腐蝕控制技術(shù)協(xié)會（以下簡稱協(xié)會）的籌建就是為了解決腐蝕制約尿素工藝的正常生產(chǎn)運行難題。協(xié)會成立至今歷經(jīng)近40個年頭。為解決腐蝕給一線生產(chǎn)、項目建設造成的各種危害，協(xié)會一路滾石爬坡、填坑補洼，克服重重困難，據(jù)統(tǒng)計已累計處理3000多個有關腐蝕方面的案例。
通過綜合深入分析，協(xié)會發(fā)現(xiàn)腐蝕造成的事故往往不是因為相關的產(chǎn)品、材料、技術(shù)或相關的管理、技術(shù)、標準、規(guī)范和檢測方法出現(xiàn)問題，而是腐蝕控制過程中所必需的條件、環(huán)節(jié)、節(jié)點、要素等出現(xiàn)失控、缺控或控制不當。這種失控、缺控或控制不當會進而導致腐蝕風險的發(fā)生，使相關要素得不到應有的全面精準預測和控制。因此，一旦腐蝕控制過程中的一個風險、要素出問題， 都可能造成“針眼大的孔、斗大的風”“蟻穴潰堤”式的大事故。
協(xié)會專家任振鐸帶領團隊經(jīng)深入調(diào)查、論證、解析、總結(jié)、研發(fā)，對腐蝕的本質(zhì)、特性和屬性以及造成腐蝕的根源因素進行全面的分析，應用工程學和系統(tǒng)集成智能化知識，提出了腐蝕控制工程全生命周期學說。
任振鐸團隊進一步對腐蝕控制工程全生命周期全過程進行分析、解剖，并通過對各種因素概念的歸納和邏輯推論，最后創(chuàng)造性地形成腐蝕控制工程全生命周期的整體性、系統(tǒng)性、相互協(xié)調(diào)優(yōu)化性、全面綜合程序性的理論和方法，對腐蝕控制相關的所有因素進行資源優(yōu)化配置，形成“腐蝕控制工程全生命周期標準化體系”，以期從根本上全面解決腐蝕問題。
二、腐蝕控制應關注全生命周期
腐蝕控制是一項科學、系統(tǒng)、嚴密、精細的工程，而不是粗糙、單一、科學含量不高的工程。因此，協(xié)會提出“腐蝕控制是一門工程”“腐蝕控制工程全生命周期”的理念，以及“成立國際腐蝕控制工程全生命周期標準化技術(shù)委員會”和“制定腐蝕控制工程全生命周期通用要求等系列國際標準立項”的提案。
腐蝕控制工程生命周期是一門跨學科、跨領域的多學科交叉綜合性的集成創(chuàng)新的工程科技，并非設計、材料、工藝領域的“線性創(chuàng)新”，而是基于實踐經(jīng)驗的總結(jié)和堅實的科學原理，并對科學原理具有顛覆性重大技術(shù)創(chuàng)新性的應用?！案g控制工程生命周期”理念是以腐蝕控制工程全生命周期及其鏈條上的環(huán)節(jié)、節(jié)點和因素中可能存在的腐蝕源及其風險為對象，研究實現(xiàn)其整體性、系統(tǒng)性、相互協(xié)調(diào)優(yōu)化性的腐蝕控制最佳安全性和效益為目標的工程科技理論，可以有效保障在其全生命周期內(nèi)不因腐蝕而危及人身健康、生命財產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境安全。這是腐蝕控制領域的一門全新工程科技。
美國腐蝕工程師國際協(xié)會（NACE）表示同意聯(lián)合共同向國際標準化組織（ISO）中央秘書局提交申請成立“ISO腐蝕控制工程全生命周期標準化技術(shù)委員會”的提案。ISO中央秘書局通過1個月的溝通，啟動了對該提案的全世界投票，最后形成了國際ISO/TMB75/2016號決議，批準成立國際ISO/TC156/SC1腐蝕控制工程全生命周期分委員會，并由該分委員會開展新領域的工作。
中美聯(lián)合提案之所以能夠投票通過，并被國際ISO/TMB75/2016號決議批準成立，關鍵是提案以腐蝕整體為對象，深入應用了工程學、動力學等思維，對腐蝕及其產(chǎn)生的根源因素進行了深入思考、研究、解析，而不是局限于目前傳統(tǒng)的以金屬、合金的耐蝕性或涂料、顏料的耐蝕性等為對象，運用冶金學、熱力學等對腐蝕機理、腐蝕檢測方法、檢測機具、檢測技術(shù)等進行具體的認識、解析、研究。
該標準的制定揭示了腐蝕本質(zhì)、特征、屬性、根源四大問題。
腐蝕的本質(zhì)是存在物與其存在的環(huán)境相互作用，使物的原有性能變化的全過程。腐蝕工程的內(nèi)核是研究造成腐蝕根源罪魁禍首的核心因素，包括直接根源因素——承受什么樣的介質(zhì)，如酸、堿、鹽等；間接根源因素——在什么樣的工況條件下，如壓力、溫度、濕度等；環(huán)境根源因素——環(huán)境狀況是怎樣的，如海洋性氣候、大陸性氣候等；產(chǎn)生的新根源因素，如尿素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物縮二脲等。腐蝕的內(nèi)核因素和邊界因素既相互作用又相互制約，形成腐蝕工程的統(tǒng)一體。腐蝕的嚴重程度不僅僅是由內(nèi)核因素能決定的，更多時候取決于邊界因素。
腐蝕極具隱蔽性，易造成漸進性吞噬、突發(fā)性破壞以及風險傷亡、環(huán)境污染等重大事故隱患。這種屬性造成解決腐蝕問題存在五大難題：一是解決極具隱蔽性的腐蝕問題要比“在明處、看得見、摸得著”的問題困難得多；二是腐蝕具有漸進性吞噬破壞力；三是腐蝕的不規(guī)律、不恒量屬性；四是腐蝕是個多而雜又是動態(tài)變化的過程；五是腐蝕能夠造成人身傷亡、環(huán)境污染等重大事故。
腐蝕根源既有直接因素、間接因素，又有環(huán)境因素以及新產(chǎn)生的因素等。這些因素既多又雜，且?guī)缀鯚o規(guī)律地處于動態(tài)變化中。人們?nèi)绻荒軐@些因素進行全面、縝密、科學地控制，就不可能從根本上全面解決腐蝕問題。
基于腐蝕的本質(zhì)，協(xié)會創(chuàng)建的“國際腐蝕控制工程全生命周期標準化體系建設和實施工程”被認為是從根本上全面解決腐蝕問題、避免安全、環(huán)保、污染等事故發(fā)生的優(yōu)秀對策，為國際腐蝕控制工程做出了重大貢獻。
三、腐蝕控制是一項工程
“國際腐蝕控制工程全生命周期標準化體系建設和實施工程”提供了科學、技術(shù)、標準的支撐和依據(jù)，能夠確保主動將腐蝕控制于所被保護對象之外，實現(xiàn)有效保護、無效報警（包括無效抗拒），進而杜絕或避免因腐蝕所引發(fā)的重大安全、污染等事故。
在此基礎上，協(xié)會還提出了完全能對腐蝕實施全面控制的應對措施和對策，即“國際腐蝕控制工程全生命周期標準化”。
“國際腐蝕控制工程全生命周期標準化”是以腐蝕控制工程全生命周期為對象，立足全球腐蝕控制工程全生命周期全局的高度，對造成腐蝕根源的核心因素和邊界因素進行控制（這些因素包括目標、腐蝕源、材料、技術(shù)、設計、研發(fā)、制造等），并開展其因素內(nèi)、因素間及其全局間的擇優(yōu)性、協(xié)調(diào)性選用，制定出一套具有整體性、系統(tǒng)性、相互協(xié)調(diào)優(yōu)化性、相互銜接、相互交織、相互支撐的全面綜合程序性的標準，以實現(xiàn)對腐蝕工程的有效被動或主動控制，最大限度減少腐蝕給人類社會帶來的各種危害。
“國際腐蝕控制工程全生命周期標準化”中所提到的“工程”具體包括哪些內(nèi)容?協(xié)會認為，工程的本質(zhì)是眾多相關因素經(jīng)過科學性、技術(shù)性、有序有效性的整合、優(yōu)化、集成和配置的全過程。工程是科學、技術(shù)的實踐和載體，解決“做出了什么”的問題。這區(qū)別于科學和技術(shù)?？茖W是以發(fā)現(xiàn)為核心，解決“這是什么，為什么”；技術(shù)是以發(fā)明為核心，解決“做什么，怎么做”。從科學、技術(shù)到工程，工程是最直接、最現(xiàn)實的社會生產(chǎn)力，發(fā)揮著巨大的社會經(jīng)濟效益。
目前，協(xié)會已經(jīng)啟動了“國際標準化組織（ISO）國際腐蝕控制工程全生命周期標準化體系和國際示范基地建設”，開展腐蝕控制工程全生命周期標準研制、工程應用實施等工作，為加快腐蝕控制工程全生命周期標準化體系建設和相應標準制定工作奠定基礎。
腐蝕控制工程全生命周期標準化理論和實施工程是解決因腐蝕給人類造成的安全、環(huán)保等各類事故的優(yōu)秀對策，是關系人們生命、財產(chǎn)安全，關系藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)的一項重大事業(yè)。我國核電事業(yè)開創(chuàng)者昝云龍認為，腐蝕控制工程全生命周期理論是目前為止最新、最全、最簡要的“關于全世界腐蝕工程的系統(tǒng)概括”，將推動腐蝕科學的進一步發(fā)展。
四、夢能服務與支持
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