裝備的腐蝕與防護比一般工程、設(shè)施、設(shè)備的腐蝕與防護要重要得多，如何站在國家戰(zhàn)略高度搞好海洋裝備腐蝕控制，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)“海洋強國夢”呢？值此2015第二屆海洋大會來臨之際，中國腐蝕與防護網(wǎng)記者對中國人民解放軍海軍裝備研究院方志剛高級工程師進行了一次專訪。

方志剛高級工程師

    中國腐蝕與防護網(wǎng)：“海洋十三五”啟動在即，必將加大海洋產(chǎn)業(yè)投入，海洋防腐蝕領(lǐng)域必將面臨更多的基于和挑戰(zhàn)。“海洋十三五”重點發(fā)展領(lǐng)域：海上船舶、海工裝備、海上風(fēng)電、海洋工程等。請您談?wù)労Ｉ洗胺矫娴姆栏瘜ν苿雍Ｑ蠼?jīng)濟發(fā)展的意義？

    方高工：腐蝕是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，人們很早就認識到防腐蝕的重要性，防止腐蝕的行為可以追溯到遠古時代，三千多年前的中國大漆、出土的兩千多年前的青銅劍表面鈍化就是很好的證明。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，腐蝕預(yù)防與控制工作一步一步受到人們重視。金屬腐蝕給人類社會帶來的損失和危害是十分驚人，關(guān)于腐蝕造成經(jīng)濟損失問題國內(nèi)外做的調(diào)查比較多，在這里我著重談?wù)労Ｉ洗胺矫娴姆栏瘜ν苿雍Ｑ蠼?jīng)濟發(fā)展的意義。

    海水是自然界腐蝕性最強的介質(zhì)，終年航泊或運行于大海上的船舶、海工裝備，在海水這一惡劣的腐蝕環(huán)境中，腐蝕更具有普遍性、突發(fā)性和嚴重性，搞好船舶裝備的防腐蝕工作其社會、軍事、經(jīng)濟意義重大。

    一是防腐蝕可以避免艦船裝備重大事故的發(fā)生。縱觀世界艦艇裝備發(fā)展史，腐蝕是引發(fā)重大惡性事故主要因素之一，由于腐蝕破損引發(fā)的艦船惡性事故并不鮮見，1956年2月前蘇聯(lián)C型某艇，高壓空氣瓶發(fā)生爆炸，直接原因是腐蝕造成瓶體減薄、強度不足而引起；1951年4月17日英國“艾菲萊”常規(guī)潛艇，在韋特島南方巡邏訓(xùn)練，發(fā)生沉沒，艇員75人全部死亡，據(jù)分析最大可能是因材料選擇不當造成腐蝕和焊接問題，使通氣管在底座處折斷，海水從裂口進入而沉沒；1973年，美國“黑線鱈”號核潛艇在向最大深度下潛時，一海水管路破損，海水進入艙內(nèi)，后迅速將進水排掉才沒有導(dǎo)致艙室淹沒。由于船體板腐蝕穿孔而使得海水進入油艙引發(fā)動力設(shè)備故障，海水管路破損造成艙室進水而不得不停機停航，這些事故在潛艇、水面艦船上則多有發(fā)生。控制腐蝕是避免艦船裝備重大事故發(fā)生的主要措施。

    二是防腐蝕可以提高船舶裝備的壽命和在航率。船舶裝備的在航率和壽命是在設(shè)計的主要指標。全壽命周期腐蝕程度預(yù)測是確定船舶壽命最主要的考量因素，腐蝕程度和發(fā)展趨勢是確定船舶維修周期、維護工作量的主要參數(shù)之一。早期我國船舶的維修經(jīng)費中，因除銹、涂裝、更換大量的腐蝕嚴重的船體鋼板、管系及設(shè)備，工作量幾乎占到維修工作70%以上。近年來，由于相關(guān)部門的重視及材料和防護技術(shù)的改進，顯著地延長船舶的塢修間隔期和使用壽命，解決腐蝕問題的維修工作量所占比重有明顯下降，但是仍占有相當大的比例。相比國外情況，我國船舶裝備的壽命和在航率還有很大的提升空間，防腐蝕工作能起到舉足輕重的作用。

    三是搞好軍事裝備的防腐蝕工作帶來的經(jīng)濟效益更高。我們都知道腐蝕會造成重大的經(jīng)濟損失。腐蝕經(jīng)濟損失可分為直接損失和間接損失。對于艦船來說，直接損失是指更換被腐蝕的船體、構(gòu)件、設(shè)備、管路等，并包括這種更換工作所需的勞動力在內(nèi)合計花費的費用；另一類直接損失的例子是對這些構(gòu)件、設(shè)備進行以防銹為目的的重新涂裝的費用和外加電流、犧牲陽極陰極保護時的基本投資及維持費用。間接損失包括停航損失、效率損失、過度設(shè)計、污染損失等。一艘艦艇動則幾億、幾十億甚至上百億元，美國海浪級攻擊核潛艇單價24億美元，航母價格就更高了，是相同噸位普通船舶的數(shù)十倍、幾百倍，其主要區(qū)別是軍事裝備裝有大量的價格昂貴的武器電子設(shè)備。美國海軍腐蝕預(yù)算占保障經(jīng)費的比例常年維持在25-33%范圍內(nèi)，2012財年海軍腐蝕花費73億美元，兩年便可呑掉一艘福特級航母！腐蝕問題依然是美國海軍保障過程中的“頭等大事”。我國在海軍艦艇方面的腐蝕損失沒有詳細統(tǒng)計，有的資料表明腐蝕損失要超過修理費的三分之一。如果說，能將腐蝕損失減少一定比例，經(jīng)濟價值將十分可觀。搞好軍事裝備的防腐蝕工作帶來的經(jīng)濟效益比一般民用設(shè)施、海工裝備要更高。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)：您作為船舶裝備腐蝕控制研究方面高級人才，軍隊先進材料技術(shù)專家組成員，多項973特聘專家，長期從事艦船材料與腐蝕防護領(lǐng)域的科研工作，請您談?wù)勅绾巫龊么案g控制系統(tǒng)工程這個大的課題？

    方高工：國防裝備的腐蝕控制是一項戰(zhàn)略工程，也是一項系統(tǒng)工程。之所以說是一項系統(tǒng)工程，可以站在國家層面來看如何系統(tǒng)開展材料的研制、腐蝕控制政策的制定、機構(gòu)的設(shè)置、材料和腐蝕大數(shù)據(jù)的共享等等，也可以站在一艘艦、一項工程應(yīng)該系統(tǒng)地對待腐蝕及腐蝕控制問題。

    首先，我們要將腐蝕預(yù)防與控制工程置于裝備技術(shù)發(fā)展的重要位置。艦船腐蝕預(yù)防和控制是一個與艦船裝備的安全性、可靠性、戰(zhàn)斗力密切相關(guān)的工程，是一項非常重要的工作，應(yīng)該將艦船腐蝕預(yù)防與控制作為一項大事來抓。

    其次，要積極推進“腐蝕經(jīng)濟學(xué)”，算好全壽命、全行業(yè)的經(jīng)濟賬。設(shè)計建造部門要根據(jù)船主提出的要求和提供的經(jīng)費情況，提出型號的具體設(shè)計建造目標設(shè)想和設(shè)計建造對策，進行認真的經(jīng)濟分析，以求獲得船主要求的設(shè)計并達到經(jīng)濟效果的最優(yōu)化；設(shè)計部門還要在設(shè)計之初根據(jù)型號的維修間隔進行維修性設(shè)計達到全壽命費用的最優(yōu)。設(shè)計人員還要了解掌握國家相關(guān)礦產(chǎn)、材料資源儲備和技術(shù)基礎(chǔ)，盡量選擇符合國家發(fā)展戰(zhàn)略大趨勢的材料、技術(shù)。

    第三，腐蝕預(yù)防與控制必須進行頂層設(shè)計、系統(tǒng)控制。要控制腐蝕，需要論證、設(shè)計、制造、使用、維護、修理有關(guān)工程技術(shù)人員的共同配合，從圖紙設(shè)計開始，進行全員、全方位、全過程、全壽命的控制。

    第四，腐蝕預(yù)防與控制要貫穿建造的全過程。有了良好的設(shè)計，腐蝕控制才剛剛開始。設(shè)備和構(gòu)件的制造應(yīng)該完全按照設(shè)計的要求，制造出完全符合設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容的新產(chǎn)品；制造工藝不能損傷材料固有的耐蝕性；要嚴格制造過程，相關(guān)的制造工人了解相關(guān)工藝規(guī)程，不能有所疏忽而損傷了材料的耐蝕性；要有制造過程進行全員、全方位預(yù)防腐蝕控制的質(zhì)量保證體系及其成套的技術(shù)和管理文件。

    第五，使用過程中要始終注意延緩腐蝕發(fā)生，修理過程中要注意繼承性、相容性。一艘船舶在壽命周期內(nèi)要經(jīng)過多次塢修、小修，至少要經(jīng)過一次中修。在這些修理過程中，要根據(jù)裝備的腐蝕情況和腐蝕控制技術(shù)發(fā)展情況進行修理或修復(fù)設(shè)計。在這些修理或修復(fù)設(shè)計時，要密切關(guān)注采用的修理或修復(fù)材料、工藝是否與原有的材料、腐蝕控制工藝相矛盾，是否會對相鄰的區(qū)域構(gòu)件、系統(tǒng)和設(shè)備產(chǎn)生影響，應(yīng)特別強調(diào)修理、修復(fù)過程中的材料、工藝的繼承性和相容性。

    最后要建立腐蝕控制系統(tǒng)工程的管理程序。總體設(shè)計部門、總裝廠和大型設(shè)備的制造單位要研究建立腐蝕控制系統(tǒng)工程的管理程序和要求，要對設(shè)計、制造的每個過程進行監(jiān)督檢查，要明確設(shè)計師、制造人員在腐蝕控制過程中的職責(zé)、任務(wù)和具體原則，要有外購材料、外購零部件、外購裝配件的腐蝕控制措施和要求，要有裝備交付用戶時成套的腐蝕控制培訓(xùn)機制和相關(guān)文件，才有可能實現(xiàn)艦船從設(shè)計、研制、生產(chǎn)、使用、維護、修理直至退役的全過程進行全方位腐蝕控制。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)：此屆海洋大會，您主講的報告《艦船腐蝕控制系統(tǒng)工程的形式和要點》，為什么選擇這個主題報告，請您談?wù)勀壳暗呐灤g控制的發(fā)展方向？

    方高工：當前艦船腐蝕控制技術(shù)研究還有差距，在如下幾個方面還存在薄弱環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)還比較差，還有待加強。

    一是腐蝕控制實際狀況與裝備發(fā)展需求發(fā)展之間的差距。裝備發(fā)展迅速，走得更遠，潛得更深，可靠性要求更高，而裝備的腐蝕實際狀況離需求有明顯差距。

    二是國內(nèi)研究與國外技術(shù)水平之間存在差距。從裝備的實際狀況和腐蝕控制技術(shù)綜合應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，國內(nèi)的艦船腐蝕控制技術(shù)還是有很大的發(fā)展空間。

    三是對潛艇的研究與對水面艦船的研究之間存在差距。就腐蝕控制來說，水面艦船相對簡單，潛艇結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別雙層殼體內(nèi)部的腐蝕防護，材料種類多、腐蝕環(huán)境多變，腐蝕控制難度很大，各國對此研究都是難點和薄弱環(huán)節(jié)。

    四是對特殊船型的研究與對常規(guī)船型研究之間存在差距。較長時間以來，單體深V、螺旋槳推進的船型占有絕對多數(shù)，隨著船舶總體技術(shù)的發(fā)展，雙體、三體以及采用噴水推進的船型越來越多，但是如何搞好這些船型的防腐蝕各國都在摸索過程中。

    五是對新型材料的防護研究與對傳統(tǒng)材料研究之間存在差距。長期以來結(jié)構(gòu)鋼是船體結(jié)構(gòu)的主要材料，對結(jié)構(gòu)鋼的防腐蝕研究也占有絕大多數(shù)，但是隨著裝備減重、減振、長壽命的需要，鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料等先進材料應(yīng)用越來越多，給船舶裝備帶來的腐蝕形式、腐蝕問題也相應(yīng)地越來越多，而我們腐蝕學(xué)術(shù)界則顯得對這些新材料、新結(jié)構(gòu)的腐蝕研究準備不足。

    六是對遠海、深海的研究與對近海、淺海海域的研究之間存在差距。一直以來，人們對家門口的海域環(huán)境了解得比較多，腐蝕研究得比較透徹，隨著海運和海工裝備事業(yè)的發(fā)展，船舶逐步從近海走向遠海，從淺海走向深海，許多船舶需要環(huán)球航行，探索海洋的深潛器工作深度從幾百米、三四千米已到7000米，甚至上萬米，對海洋環(huán)境以及這種條件下的腐蝕研究需要從“二維”走向“三維”，而且“維度”還得逐漸擴大。顯然，這方面我們還做得很不夠。

    船舶腐蝕防護科學(xué)研究應(yīng)朝著六個方向發(fā)展：（1）從對宏觀腐蝕問題的研究向宏觀與微觀腐蝕問題相結(jié)合的研究方向發(fā)展，影響腐蝕的發(fā)生及其規(guī)律變化多種多樣，同一個地區(qū)、同一個系統(tǒng)、同一種結(jié)構(gòu)因為微小環(huán)境變化、組織結(jié)構(gòu)變化，腐蝕形成機理可能就不一樣，應(yīng)以傳統(tǒng)的宏觀分析結(jié)合現(xiàn)代的微觀晶相、微觀環(huán)境的思想去研究和思考不同的船舶腐蝕問題；（2）從對二維腐蝕環(huán)境的研究向?qū)θS腐蝕環(huán)境的研究方向發(fā)展。需要積極探索遠海和深海腐蝕環(huán)境，以全球海域腐蝕的眼界和思想去對待三維海洋環(huán)境中的船舶腐蝕問題；（3）從對單因素、簡單構(gòu)件腐蝕研究向多因素、復(fù)雜結(jié)構(gòu)研究方向發(fā)展。傳統(tǒng)的掛板模擬自然環(huán)境腐蝕問題已經(jīng)不能適應(yīng)船舶腐蝕研究的需要，船舶腐蝕問題的研究應(yīng)該從“材料級”逐步向“器件級”、“系統(tǒng)級”、“總體級”發(fā)展；（4）從單一腐蝕防護功能向多功能方向發(fā)展。船舶材料往往承擔(dān)著多種功能，單純的“防腐”材料用途有限，需要在防腐功能添加新的功能，如“防腐+降噪”、“防腐+減阻”等等；（5）從被動防護研究向主動控制研究方向發(fā)展。船舶裝備防腐強調(diào)“整體”概念，不希望出現(xiàn)“水桶的短板”，或者希望這個“水桶短板”能快速更換。所以，在論證設(shè)計之初就對船舶總體和各個重要系統(tǒng)的防腐效果有一個預(yù)估，要能實現(xiàn)主動控制，而不是“頭疼醫(yī)頭、腳疼醫(yī)腳”；（6）從單純腐蝕行為研究向以腐蝕科學(xué)研究指導(dǎo)材料研發(fā)方向發(fā)展。許多腐蝕實際上是一個材料耐蝕性問題。我們要通過對腐蝕問題的研究轉(zhuǎn)化成指導(dǎo)材料耐蝕問題的研究，要強調(diào)指導(dǎo)“優(yōu)生”，而不是被動地停留在“優(yōu)育”層面，這是船舶腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展所需，也是腐蝕學(xué)科出路所在。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)：您認為2015第二屆海洋材料腐蝕與防護大會的亮點在哪里？

    方高工：本次會議的特點主要體現(xiàn)在如下幾個字：高、合、全、新。

    高：會議層次高。國內(nèi)腐蝕界和材料界的領(lǐng)軍人物匯聚一堂，研討海洋材料腐蝕與防護問題，會議本身的意義已經(jīng)超出學(xué)術(shù)界的范疇，與我上面提高的腐蝕問題要站在國家戰(zhàn)略高度來考慮，有“異曲同工”之妙。

    合：搭建了一個海洋材料腐蝕防護研究的技術(shù)結(jié)合、軍民融合的舞臺。“海洋十三五”啟動在即，海洋產(chǎn)業(yè)將會有大的發(fā)展，海洋材料迎來了新的發(fā)展契機，海洋防腐蝕領(lǐng)域必將面臨更多的挑戰(zhàn)。會議為各層面的海洋防腐蝕技術(shù)人員、海洋工程材料研發(fā)人員、裝備和工程設(shè)計人員提供一個研討、交流、學(xué)習(xí)、共享的平臺，必將為推動“海洋十三五”快速發(fā)展產(chǎn)生深遠意義。

    全：到會人員、研討交流報告專業(yè)全。從兩天的研討交流發(fā)言來看，我們看到了海洋材料研發(fā)+腐蝕與防護和關(guān)于海上船舶、海工裝備、海洋工程的從論證、設(shè)計、制造、使用到修理的全過程技術(shù)人員的身影，聽到了他們的聲音，這是一般學(xué)術(shù)會議難以做到的，希望今后能繼續(xù)辦下去。

    新：出現(xiàn)了許多新的研究成果和新的觀點。

    人物簡介：方志剛，海軍裝備研究院高級工程師，哈爾濱工程大學(xué)教授。長期從事艦船材料與腐蝕防護領(lǐng)域的科研工作，是該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人，軍隊先進材料技術(shù)專家組成員，973特聘專家。主持我國中長期艦船材料和腐蝕發(fā)展規(guī)劃，在我國提出并創(chuàng)建系統(tǒng)控制、綜合治理艦船腐蝕的技術(shù)體系，為逐步解決我國艦船腐蝕控制難題打下了堅實的基礎(chǔ)。獲國務(wù)院政府津貼，獲軍隊優(yōu)秀人才津貼，獲軍隊科技進步一等獎1項，二等獎8項，三等獎2項，國家發(fā)明專利10項，主編《高性能船舶金屬材料》、《鋁合金艦艇腐蝕控制技術(shù)》等專著7部，主編國家軍用標準5部，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議和刊物上發(fā)表論文50余篇。

聲明： 本網(wǎng)原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明來源。

責(zé)任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-82387968
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網(wǎng)官方 QQ群：140808414