今天(2025年4月24日)是第17个“世界腐蚀日”。据联合国工业发展组织数据显示,全球每年因腐蚀造成的经济损失高达4.5万亿美元,相当于每分钟损失85.6万美元。每腐蚀1毫米钢材,就会让输油管道寿命缩短16年;每延迟1年实施腐蚀控制,核电站维护成本将激增300%……这些触目惊心的数字,将“腐蚀”这一隐形杀手推向台前。
“腐蚀是自然动态熵增形成重大破坏力的极特殊性工程,而腐蚀控制则是人类智慧对抗熵增的终极战场。”在《现代腐蚀学——腐蚀控制模板》新书发布会上,主编任振铎抛出这一颠覆性观点。作为中国腐蚀控制技术协会原会长、腐蚀控制行业最高成就奖获得者,任振铎主导制定了多项国际标准,其新书以“腐蚀控制工程”为核心,试图为化工行业安全发展提供一套切实可行、行之有效的中国方案。
*本文刊载于《中国石油和化工》杂志4月刊*
中国石油和化工:今年2月,《现代腐蚀学——腐蚀控制模板》正式出版,引来业内许多关注,首先想请您谈一谈,腐蚀问题在当下究竟有多严峻,为何它始终是困扰众多行业的难题?
任振铎:腐蚀可以说是无孔不入,人类很早就开始了同腐蚀的斗争,然而直到现在腐蚀仍然给人类造成巨大损失和灾难性的破坏。我这有一组数据足以说明问题。二十世纪中叶,世界各国的腐蚀危害调查显示,腐蚀造成的损失占当年国民经济总产值的3%~5%,钢制设备装置因腐蚀造成的报废约为其年产量的30%,全世界每90秒就有1吨钢材被腐蚀成铁锈等。像在石化、电力、建筑等行业,大量的金属设备与管道长期暴露在复杂环境中,面临着高温、高压、强酸碱等恶劣工况,腐蚀问题尤为突出,设备维修、更换成本高昂,甚至还可能引发安全事故,严重威胁生产安全与人员生命。
由任振铎主编的《现代腐蚀学——腐蚀控制模板》
中国石油和化工:业内人士称《现代腐蚀学——腐蚀控制模板》的出版,是国际腐蚀控制领域的里程碑,能详细阐述一下这本书带来了哪些创新性突破吗?
任振铎:腐蚀虽然不可能消灭,但可以控制。长久以来,我们在应对腐蚀问题时,多停留在“被动式修补漏洞”的传统模式。但时代在进步,社会的发展要求我们进行腐蚀领域系统性革命——书中创新性地提出“腐蚀控制模板”,就是这场革命的行动纲领。
中国石油和化工:我们看到,书中还创新性地将腐蚀控制与生命科学相关联,将腐蚀问题提升至生命科学和哲学高度,您能解释一下这其中的奥秘吗?
任振铎:生命系统本质是抵抗熵增的精密工程,这与腐蚀控制的核心逻辑完全同构。书中通过基因芯片涂层抗蚀技术、仿生自修复材料等案例,阐释了细胞膜电位调控与金属钝化膜的相似机理。这种跨学科视角,为开发具有“生命特征”的智能防腐系统提供了理论突破口。
中国石油和化工:这本书由顾秀莲、李勇武等领导担任顾问,汇聚了国内外专家的智慧,这对行业有何意义?
任振铎:顾秀莲副委员长在序言中写道:“腐蚀控制正在成为产业转型升级打造新质生产力的核心要素之一”。我们在书中从认清腐蚀的本质出发,对腐蚀及其特性进行了深入剖析,同时系统梳理了古今中外的历史教训,最终提炼出“腐蚀控制模板”这一普适性工具,为行业从根本上全面控制腐蚀,杜绝或避免安全、环保等重大事故发生提供了解决方案。希望本书的出版能为解决腐蚀问题起到积极指导作用,助力行业打造新质生产力!
2013年5月,任振铎(右三)陪同第十届全国人大常委会副委员长顾秀莲(右一)在江苏省南通市调研
中国石油和化工:您在新书中将腐蚀定义为“自然界任何事物与相应环境的自然相互作用,使其原有性能发生不同程度变化的过程”,这与传统认知有何不同?
任振铎:传统认知中,人们普遍认为腐蚀只是一种现象,但书中首次将其定位为“自然形成的伟大工程”。就像水力发电站是自然河流与人工水坝的复合工程一样,腐蚀是物质(如金属)与环境(如海水、盐雾)动态交互的产物,这本身就是一项工程。这种交互具有自发性、隐蔽性、渐进性、持续性、非线性、复杂性、积累性——它可能潜伏十年,却在瞬间引发如日本福岛核泄漏级别的灾难。
中国石油和化工:您在新书中强调“腐蚀不是现象而是工程”,这一观点如何改变行业认知?
任振铎:传统观念中,把腐蚀当成现象而非工程,直接导致了人们对于腐蚀的研究仅仅处于针对腐蚀现象、腐蚀问题的“一物降一物”的研究和解决,比如企业习惯在装置生锈出现后修补。这种被动思维导致许多隐患积累成灾。
正因为腐蚀是一门工程,那么我们就要用工程学思维来对待它。腐蚀工程学就是一门专门研究造成腐蚀的相关因素的自然集成过程的学问。我们需要研究造成腐蚀的相关因素并对其进行科学地控制。这些因素包括直接根源因素——承受什么样的介质,如酸、碱、盐等;间接根源因素——在什么样的工况条件下,如压力、温度、湿度等;环境根源因素——环境状况是怎样的,如海洋性气候、大陆性气候等;过程中产生的新根源因素,如尿素生产过程中产生的中间产物缩二脲等。这些因素既多又杂,且几乎无规律地处于动态变化中。我们如果不能对这些因素进行全面、缜密、科学地控制,就不可能从根本上全面解决腐蚀问题。
中国石油和化工:您创造性地提出“腐蚀控制工程全生命周期标准化理论和实施工程”理念,这里面工程与科学、技术有何本质区别?
任振铎:科学回答“是什么”,技术解决“怎么做”,而工程是“如何集成”。工程的本质是众多相关因素经过科学性、技术性、有序有效性的整合、优化、集成和配置的全过程。工程是科学、技术的实践和载体,是最直接、最现实的社会生产力。
比如,建造核电站需要整合材料科学、流体力学、环境工程等多学科成果。腐蚀控制同样如此,它是一项科学、系统、严密、精细的工程。因此,我们提出“腐蚀控制工程”“腐蚀控制工程全生命周期标准化理论和实施工程”等内容。
中国石油和化工:您认为“腐蚀控制工程”的核心是什么?
任振铎:我认为核心在于控制,腐蚀需要全面精准控制。腐蚀虽然不可避免,但如果能实现精准控制,其造成的损失是可以减少的。比如我们用一个低廉的镁阳极就能使家用热水槽的寿命延长一倍。
中国腐蚀控制技术协会(下称协会)的筹建就是为了解决腐蚀制约尿素工艺的正常生产运行难题。协会成立至今历经近40个年头。已累计处理3000多个有关腐蚀方面的案例。在此过程中,我们发现腐蚀造成的事故往往不是因为相关的产品、材料、技术或相关的管理、技术、标准、规范和检测方法出现问题,而是腐蚀控制过程中所必需的条件、环节、节点、要素等出现失控、缺控或控制不当。一旦腐蚀控制过程出问题,就可能造成“千里之堤溃于蚁穴”的大事故。
因此,腐蚀控制工程全生命周期标准化理论和实施工程正是解决因腐蚀给人类造成的安全、环保等各类事故的优秀对策,是关系人们生命、财产安全,关系蓝天、碧水、净土保卫战的一项重大事业。
中国石油和化工:您在书中创造性地提出腐蚀控制的“矛”与“盾”两大工程体系。这是否体现了攻防兼备的哲学?
任振铎:在认清腐蚀本质的基础上,我们有针对性地提出了从根本上全面有效控制腐蚀的“矛”和“盾”两大工程。
“矛”指向主动抑制腐蚀源头,“盾”则强调被动防御腐蚀。通过建立和实施这两大工程,能够有效控制腐蚀,从而实现最佳效益。这种“矛盾一体”的理念,更体现出了腐蚀控制将更注重系统化工程思维,而非单一技术叠加。
中国石油和化工:您在书中提出“腐蚀控制模板”这一概念,它的实用性体现在哪里?
任振铎:针对相应的腐蚀,我在书中提出了由被动性抗拒到主动性控制相应的科学技术和对策,采用大数据支撑、新型材料应用、智能化手段为一体的系统的预防和治理方案,并以腐蚀控制模板的形式展现给读者。
通过“腐蚀控制模板”的全面、精准实施,并与主体工程同步设计、同步施工、同步操作和监督、监理运行,完全可以达到有效控制、无效报警,实现最佳效益,真正做到减少、避免或杜绝重大安全、环保事故的发生,为各行各业和全社会的高质量发展保驾护航。
中国石油和化工:书中是否有“腐蚀控制模板”的具体实践应用?
任振铎:书中分享了某核电站的成功应用案例。该核电站安全运转30年,经评定其还可以延寿运转20年,主要是其在腐蚀控制方面,从设计开始就应用了现在所形成并开创的“控制模版”,尤其是在核电站中的区域性阴极保护的成功应用。
中国石油和化工:围绕“腐蚀控制工程全生命周期”这一概念,协会做了哪些工作?是否得到了国际上的认可?
任振铎:协会于2013年3月在国际上正式提出国际腐蚀控制工程全生命周期理论研究、应用及其标准化的理念。2016年,协会联合美国申请并通过全球172个国际标准化组织(ISO)成员国历时3个月投票,又经技术管理局(TMB)15个国家投票通过,最后经全会形成2016年75号决议,批准成立了国际腐蚀控制工程全生命周期标准化技术委员会,中国为秘书国。
接下来先后制定发布了4项由中国提出的国际标准:2020年发布了ISO 23123:2020《腐蚀控制工程全生命周期通用要求》、ISO 23222:2020《腐蚀控制工程全生命周期风险评估》、ISO 23221:2020《管道腐蚀控制工程全生命周期通用要求》,2022年发布了ISO 24239:2022《火电厂腐蚀控制工程全生命周期通用要求》。
可以说,由中国牵头制定的国际标准,为世界各国腐蚀控制全生命周期管理提供了“通用语言”。协会创建的“国际腐蚀控制工程全生命周期标准化体系建设和实施工程”被国际上公认是从根本上全面解决腐蚀问题,避免安全、环保、污染等事故发生的优秀对策,为国际腐蚀控制工程作出了重大贡献。
中国石油和化工:首届腐蚀控制工程大会将于2025年6月在西安召开,您近期提到“腐蚀控制是人类应对自然挑战的伟大工程”,这与大会的主题有何关联?
任振铎:腐蚀的本质是自然界的熵增过程,它像一只无形的手,不断将有序推向无序。而生命的本质恰恰是抵抗熵增的复杂系统。首届腐蚀控制工程大会是全球首个以“腐蚀与生命”为主题的会议。我想,这次大会不仅是技术的交流,更是哲学的碰撞——我们要深入研究和回答:如何通过控制腐蚀延长工业设备的“生命”?又如何从腐蚀机理中反哺现代生命科学的研究?
中国石油和化工:这场大会对行业有何深远意义?
任振铎:这次大会将标志着腐蚀控制从“技术修补”迈向“系统哲学”。可以说,这次大会承载着3个历史使命:完善腐蚀和腐蚀控制重大定位及探讨腐蚀与生命关系;推动腐蚀控制工程与主体工程协同发展;加快国际腐蚀控制工程全生命周期标准化标准制定。会议的举办将助力“两重”(重大工程、重点领域)建设与“两新”(新材料、新技术)工作的深度融合,为国家高质量发展筑起腐蚀控制屏障。
中国石油和化工:谢谢您!
任振铎主持中国工业防腐蚀技术协会工作二十余年,历任秘书长、副会长、会长、名誉会长。他以“腐蚀控制大国梦、强国梦”为己任,他倡导的“科技防腐、绿色防腐、智能防腐”已经成为行业的共识和行动指南。他领导的团队在向国际标准化进军的历程中,实现了一系列的重大突破。
2016年,经国际标准化组织批准成立国际腐蚀控制工程全生命周期标准化技术委员会并授权中国担任秘书国。
2020年11月3日由中国主导、引领制定的《腐蚀控制工程全生命周期通用要求》、《管道腐蚀控制工程全生命周期通用要求》、《腐蚀控制工程全生命周期风险评价》等三项国际标准,经国际标准化组织批准并成功向全世界发布。
2020年,任振铎荣获“中国腐蚀控制行业最高成就奖”。
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