1.3.5.1化工

    化工行業(yè)涵蓋領(lǐng)域很廣。僅按大類就可分為基本無機(jī)化學(xué)工業(yè)、化學(xué)礦山工業(yè)、化肥與農(nóng)藥工業(yè)、合成樹脂與塑料工業(yè)、化學(xué)纖維工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、化學(xué)添加劑工業(yè)、涂料染料工業(yè)等多個(gè)子行業(yè)。

    化學(xué)工業(yè)中，由于各種酸、堿、鹽和有機(jī)溶劑等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的存在，材料設(shè)備的腐蝕問題尤為嚴(yán)重。化工行業(yè)中的腐蝕問題，輕則導(dǎo)致設(shè)備損壞，重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。

    除造成重大經(jīng)濟(jì)損失，化工生產(chǎn)過程中所涉及到高溫、高壓環(huán)境和大量易燃易爆化學(xué)物質(zhì)。由化工設(shè)備腐蝕造成的泄露容易引起爆炸、火災(zāi)等重大惡性事故，造成人身傷亡。此外，化工生產(chǎn)由于腐蝕造成的環(huán)境污染也不容忽視，由于跑、冒、滴、漏以及泄出廢氣、廢液所造成的環(huán)境污染嚴(yán)重。例如，硫酸廠的腐蝕會(huì)造成硫化物的泄漏，氯堿廠的腐蝕會(huì)造成氯氣、鹽酸等的泄漏，硝酸廠的腐蝕會(huì)造成氮氧化物的泄漏等等不勝枚舉。對(duì)化工廢料處理不當(dāng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害性也是其他部分無法相比的。

    硫酸工業(yè)、氯堿工業(yè)（氯氣、鹽酸、燒堿）以及化肥工業(yè)（合成氨）是化工行業(yè)中的三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。

    1）硫酸行業(yè)

    作為最活潑的無機(jī)強(qiáng)酸之一，硫酸在化肥、冶金、石油、機(jī)械、醫(yī)藥等工業(yè)的生產(chǎn)中都是不可缺少的原料。

    硫酸腐蝕受其濃度、溫度、流速以及雜質(zhì)作用的影響。完全干燥的SO2的腐蝕性很小。隨環(huán)境濕度增大，SO2形成酸性電解質(zhì)，腐蝕性增強(qiáng)。硫酸生產(chǎn)設(shè)備受SO2腐蝕的嚴(yán)重程度還與溫度有關(guān)。例如，在換熱器進(jìn)口處氣體溫度較低，因此腐蝕嚴(yán)重。而在管子內(nèi)壁，受高溫轉(zhuǎn)化氣的作用，腐蝕就很輕微。硫酸生產(chǎn)裝置容器內(nèi)部還能發(fā)生湍流腐蝕，湍流腐蝕主要與硫酸的流速以及硫酸中含有的雜質(zhì)固相顆粒有關(guān)。

    2）氯堿行業(yè)

    工業(yè)上用電解飽和氯化鈉水溶液的方法制取氫氧化鈉、氯氣、氫氣，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)一直是化工行業(yè)中腐蝕問題最為嚴(yán)重的一個(gè)部門，其各個(gè)工序所涉及到的多種環(huán)境均具有較強(qiáng)的腐蝕性。

    鹽水工序是指為得到氯化鈉電解溶液所進(jìn)行的溶解、精制、澄清、過濾、中和等步驟的總稱。該工序的主要腐蝕性介質(zhì)為氯化鈉水溶液。電解工序中，主要將飽和氯化鈉溶液電解生產(chǎn)氯氣、氫氣和氫氧化鈉溶液。除氯氣、氫氧化鈉以外，電解工序中還涉及有雜散電流引起的腐蝕問題。堿濃縮通過加熱將電解液中的水分蒸出，以提高堿液的濃度，同時(shí)也把電解液中剩余的NaCl回收，并提高堿液的質(zhì)量。氯處理工序，氯氣的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，在常溫下干燥的氯氣對(duì)大多數(shù)金屬的腐蝕較輕，隨著溫度升高，腐蝕加劇。

    氯堿工業(yè)中，堿濃縮工序主要通過合理的選用耐蝕金屬材料進(jìn)行腐蝕控制。非金屬材料在鹽水工序、電解工序和氯處理工序中應(yīng)用非常廣泛。玻璃鱗片涂層和襯里是近年來使用較普遍的一項(xiàng)具有耐腐蝕性和耐磨性能優(yōu)異的防腐蝕新技術(shù)。

    3）化肥行業(yè)

    化肥工業(yè)是化工行業(yè)中非常重要的一個(gè)部門。化肥工業(yè)主要生產(chǎn)氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥料等。主要介紹氮肥工業(yè)中合成氨工藝的腐蝕與防護(hù)問題。合成氨指由氫和氮在高溫高壓催化劑下直接合成的氨。

    液氨受空氣污染后可促進(jìn)碳鋼的應(yīng)力腐蝕開裂。合成氨裝置在生產(chǎn)運(yùn)行中要承受高溫、高壓，并面臨硫化氫、二氧化碳、氫氣、甲烷和氮?dú)獾雀g介質(zhì)腐蝕威脅。CO2溶于水后對(duì)部分金屬有強(qiáng)腐蝕作用，CO2腐蝕的特征是呈現(xiàn)局部的點(diǎn)蝕。合成氨生產(chǎn)工藝中的循環(huán)水系統(tǒng)是所有工業(yè)循環(huán)冷卻水中最不穩(wěn)定的系統(tǒng)之一，存在嚴(yán)重的腐蝕問題。由于液氨的泄露或空氣中的氨氣的溶解，循環(huán)水中含有較高的氨濃度。這種富氨的水環(huán)境為細(xì)菌的滋生提供充足的養(yǎng)分。

    液氨在合成氨及制冷領(lǐng)域中得到廣泛使用，影響液氨腐蝕的因素有很多，其中最重要的是材料成分的組織與性能，以及液氨的熱處理工藝，設(shè)備的使用溫度等方面。合成氨工業(yè)中主要通過金屬材料的使用進(jìn)行腐蝕控制。

    我國(guó)化工行業(yè)的腐蝕問題普遍存在，腐蝕控制整體水平還比較低。腐蝕問題對(duì)化工行業(yè)安全生產(chǎn)帶來諸多隱患，影響巨大。除了從技術(shù)層面解決化工行業(yè)中的腐蝕問題之外，在化工生產(chǎn)的管理中也應(yīng)給予防腐工作足夠的重視。對(duì)企業(yè)來說，大型企業(yè)對(duì)腐蝕控制及防護(hù)重視程度較高，基本上都具有完善的腐蝕監(jiān)測(cè)制度和配備了專門的防腐蝕崗位人員。中小企業(yè)在專職防腐隊(duì)伍建設(shè)方面比較欠缺，同時(shí)在防腐經(jīng)費(fèi)投入比例相對(duì)較低，防腐蝕意識(shí)不強(qiáng)。而近期連續(xù)發(fā)生的多起化工安全事故，相關(guān)政府部門也給予了一定的重視，然而，只有從全局和未來著眼，健全和完善化工安全監(jiān)管機(jī)制，以破解重化工時(shí)代公眾的安全憂慮。

    首先，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)腐蝕危害性和防腐蝕工作重要性的宣傳和教育。其次，在生產(chǎn)管理中實(shí)行“全面腐蝕控制”的方針，才能把防腐工作從消極的、治標(biāo)的被動(dòng)局面轉(zhuǎn)變成積極的、治本的主動(dòng)局面。

    現(xiàn)代的腐蝕管理體系不是一個(gè)獨(dú)立的工藝過程，而是貫穿在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程中，主要包含以下幾個(gè)方面，第一，將腐蝕因素事先考慮入工程的前期準(zhǔn)備工作中，如在項(xiàng)目計(jì)劃時(shí)就對(duì)可能產(chǎn)生的腐蝕問題進(jìn)行安全評(píng)估，做好預(yù)期的腐蝕防護(hù)方案，進(jìn)行相關(guān)材料的選擇；第二，腐蝕應(yīng)作為最主要的生產(chǎn)事故的因素之一，定期進(jìn)行腐蝕隱患的排查應(yīng)列入設(shè)備的維修、維護(hù)和生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中，合理的利用防腐蝕技術(shù)和產(chǎn)品，預(yù)防避免腐蝕引起的事故；第三，把腐蝕因素編入企業(yè)的安全生產(chǎn)管理體系，由全體員工共同執(zhí)行；最后，對(duì)防腐工作的重視，增加防腐工作人力物力的投入。防腐蝕工作不能只停留在口頭上，必須要在人力、物力和財(cái)力上加以保證，并在制度上給予確保。

    （節(jié)選自《我國(guó)化工行業(yè)腐蝕成本調(diào)查報(bào)告》）

    1.3.5.2文物古跡

    中國(guó)是一個(gè)歷史悠久的文明古國(guó)，中華民族在漫長(zhǎng)的歲月中，創(chuàng)造了燦爛輝煌的人類文明，留下了無數(shù)的文物瑰寶。文物是人類社會(huì)歷史發(fā)展的重要實(shí)物見證，體現(xiàn)了歷代政治、經(jīng)濟(jì)、文化、藝術(shù)和軍事等的發(fā)展水平，也是后人研究歷史、文化藝術(shù)和古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程以及教育、啟迪后來者的極其重要而寶貴的實(shí)物資料。

    然而，歷經(jīng)了千百年滄桑和磨難，大多數(shù)文物由于自然環(huán)境的侵蝕和人為破壞，已受到不同程度的腐蝕和損壞，有些已經(jīng)散失，有些處于瀕危狀態(tài)，亟待修復(fù)和保護(hù)。自然因素除突發(fā)性災(zāi)害外，還包括氣候變化、環(huán)境污染、陽光輻射、霉菌繁殖等因素造成文物的腐蝕、風(fēng)化、糟朽、褪色、腐朽等，如：金屬文物的銹蝕、穿孔；竹木漆器的收縮開裂、扭曲變形、蟲蛀霉變、糟朽；絲麻棉毛類文物的褪色、變色、霉變、脆裂甚至灰化；書畫等紙質(zhì)文物的變黃、變脆、霉變和脫膠；壁畫彩繪類文物的潮解、酥堿、起甲、剝落和變色；石質(zhì)文物的風(fēng)化和開裂等等。腐蝕正以驚人的速度吞噬著這些寶貴的文化遺產(chǎn)，文物的藝術(shù)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值急劇流失、造成國(guó)有資產(chǎn)的巨大損失。

    保護(hù)文物則是通過各種科學(xué)技術(shù)手段研究文物性狀和腐蝕機(jī)理，探索文物保護(hù)的材料和工藝，達(dá)到“修舊如舊”的審美效果，同時(shí)，減輕和延緩文物的腐蝕。文物腐蝕與保護(hù)是涉及政治、經(jīng)濟(jì)、歷史、考古、藝術(shù)等人文社會(huì)科學(xué)和材料、物理、化學(xué)、生物、環(huán)境等自然科學(xué)的一門多學(xué)科相互交叉、滲透的邊緣學(xué)科。

    文物是我國(guó)珍貴歷史文化遺產(chǎn)的重要組成部分，是我國(guó)文物博物館事業(yè)發(fā)展的重要資源，也是傳承和弘揚(yáng)中華民族精神的重要載體。保護(hù)好文物，就是保護(hù)我國(guó)珍貴的歷史文化遺產(chǎn)，就是支持我國(guó)文物博物館事業(yè)，就是傳承和弘揚(yáng)中華民族精神。然而，各種社會(huì)條件和自然環(huán)境的變化，對(duì)保存至今的大量文物造成了難以彌補(bǔ)的損害，日趨嚴(yán)重的腐蝕病害加重了文物的損壞，造成了國(guó)有資產(chǎn)的巨大損失。因此，為了避免文物的進(jìn)一步腐蝕損失，挽回國(guó)有資產(chǎn)的損失，文物的保護(hù)成為文物收藏單位的首要工作。

    黨中央、國(guó)務(wù)院歷來十分重視歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)工作。我國(guó)憲法規(guī)定，“國(guó)家保護(hù)名勝古跡、珍貴文物和其他重要?dú)v史文化遺產(chǎn)”。黨的十八大之后，“文化興國(guó)”的戰(zhàn)略開始提上日程，文物保護(hù)工作更加必要。

    “十五”期間，國(guó)家文物局組織實(shí)施了《全國(guó)館藏文物腐蝕損失調(diào)查》項(xiàng)目，這是新中國(guó)成立以來，首次針對(duì)國(guó)有館藏文物開展的文化遺產(chǎn)科技調(diào)查評(píng)估行動(dòng)，歷時(shí)3年，耗資超千萬人民幣，在近5000名專業(yè)技術(shù)人員的共同努力下，基本掌握了全國(guó)館藏文物的現(xiàn)狀。調(diào)查結(jié)果表明，由于受到保護(hù)條件、保護(hù)設(shè)施、保護(hù)技術(shù)手段等多方面因素的制約，我國(guó)各類材質(zhì)的館藏文物，普遍存在不同程度的自然病害，藏品總數(shù)中有一半以上遭受了各種程度的自然腐蝕損害。館藏文物中保存基本完好的僅占49.34%，有50.7%、近745萬件館藏文物存在不同程度的腐蝕損害。其中處于瀕危腐蝕程度文物29.5萬余件（組），重度腐蝕程度文物213萬余件（組）。中度腐蝕程度文物501.7萬余件（組），分別占全國(guó)館藏文物總數(shù)的2.01%、14.52%和34.13 %，文物腐蝕損失狀況相當(dāng)嚴(yán)重。文物腐蝕造成的文化和經(jīng)濟(jì)損失極為慘重。

    造成館藏文物腐蝕嚴(yán)重的原因是多方面的。首先，館藏文物本體保護(hù)缺乏科技支撐，科研成果不能滿足館藏文物保護(hù)需求，造成館藏文物保護(hù)修復(fù)機(jī)構(gòu)設(shè)置不健全、館藏文物保護(hù)修復(fù)指導(dǎo)性論著匱乏、保護(hù)修復(fù)材料研發(fā)落后；其次，經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重不足，館藏文物保護(hù)缺乏資金支持，造成文物保存環(huán)境普遍較差，不能為文物提供一個(gè)安全的保存環(huán)境；最后，文物腐蝕保護(hù)方面的專業(yè)人才嚴(yán)重缺乏，文物保護(hù)工作人員在專業(yè)、年齡方面分布不合理。綜上所述，文物腐蝕保護(hù)是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的工程。

    廣義上的文物腐蝕破壞，稱為“文物病害”，是由于環(huán)境變化、應(yīng)力侵蝕、人為破壞等因素，文物在物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、外貌形態(tài)上會(huì)發(fā)生一系列不利于文物安全或有損文物外貌的變化。

    文物的腐蝕類型多種多樣，以金屬文物腐蝕為例，主要的腐蝕類型包括：

    1）表面硬結(jié)物：文物表面的硬質(zhì)附帶物。

    2）瘤狀物：腐蝕產(chǎn)物或環(huán)境介質(zhì)在表面局部堆積、鼓包。

    3）層狀堆積：腐蝕產(chǎn)物、環(huán)境介質(zhì)在表面按不同顏色較平整地交替疊加。

    4）點(diǎn)蝕坑：由于小孔腐蝕造成的金屬表面一定密度、一定深度的蝕坑。

    5）粉狀銹：青銅中常見的銹蝕產(chǎn)物，分有害銹和無害繡。其中，有害銹含有活性氯離子，我們上面也提到，會(huì)給青銅器和鐵質(zhì)文物造成嚴(yán)重的腐蝕破壞。

    6）無害銹：對(duì)文物基本不產(chǎn)生明顯影響的穩(wěn)定銹蝕產(chǎn)物。

    7）腐蝕層覆蓋銘文：腐蝕產(chǎn)物將器物上的銘文或花紋遮蓋。

    8）通體酥解：金屬文物長(zhǎng)期在有害銹的作用下，器物全部礦化。

    9）形體裂縫、變形、開裂、殘損：器物因機(jī)械作用（碰撞、擠壓）、應(yīng)力腐蝕等原因造成的損壞。

    10）人為損傷痕跡：人為在器物表面的劃痕、刻痕等。

    在這些文物的腐蝕當(dāng)中，最嚴(yán)重也是最容易喪失掉價(jià)值的便是金屬文物，而紙質(zhì)文物、木質(zhì)文物、石質(zhì)文物、紡織品文物、骨質(zhì)文物的腐蝕也需要我們多加關(guān)注。

    青銅器的出現(xiàn)，不僅改變了人們的生產(chǎn)生活條件，促進(jìn)了人類社會(huì)文明的進(jìn)步，使人類社會(huì)完成了由石器時(shí)代到青銅器時(shí)代的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也帶來了諸多的藝術(shù)價(jià)值。氯離子是青銅器的破壞者，因?yàn)槠湮：π栽谟诟g反應(yīng)會(huì)在銅基體內(nèi)反復(fù)進(jìn)行。

    人類對(duì)鐵的冶煉技術(shù)應(yīng)用，使人類完成了由青銅器時(shí)代向鐵器時(shí)代的轉(zhuǎn)變，也加速了人類社會(huì)由奴隸社會(huì)向封建社會(huì)轉(zhuǎn)變的歷史進(jìn)程。由于鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，大部分鐵質(zhì)文物都受到了不同程度的腐蝕。另外，鐵器在潮濕環(huán)境下如果遇到硫酸鹽、硫化物，也會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕破壞，產(chǎn)生硫化鐵、硫酸鐵等腐蝕產(chǎn)物。

    金器和銀器在中國(guó)古代金屬當(dāng)中有著重要的分量，大部分被王公貴族使用，也是古代中國(guó)貨幣度量的一種器具。對(duì)于純金制品的文物來說，一般不需要特別的防腐蝕保護(hù)，只要控制好氯離子環(huán)境即可。銀雖然也是一種化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的金屬，但也存在一定程度的腐蝕。

    紙質(zhì)文物以書籍、繪畫、文獻(xiàn)、珍貴藝術(shù)品等形式，傳承者中華民族幾千年的文明。然而，隨著時(shí)間的推移，酸的作用、溫濕度劇變、光的照射、有害氣體的侵蝕、微生物的作用等等，都腐蝕掉紙質(zhì)文物，破壞掉這些文化遺產(chǎn)。

    木質(zhì)文物是博物館和文物保管單位所收藏和保管的一大類文物，它容易遭受環(huán)境生物、物理和化學(xué)等許多因素的破壞。木質(zhì)文物的損害類型有三類：蛀孔與腐朽、表面酥解粉化、變形開裂。

    石質(zhì)文物是祖先留給我們的重要遺產(chǎn)，由于在漫長(zhǎng)的歷史歲月中遭受長(zhǎng)期的自然損害，以及不同程度的人為破壞等原因，至今大部分風(fēng)化十分嚴(yán)重，有些已經(jīng)危脅到文物的長(zhǎng)久保存。

    絲織品由蠶絲加工而成，蠶絲是一種天然蛋白質(zhì)纖維，是由蠶體內(nèi)絹絲腺分泌出的絲液凝固而成，主要含有絲素、絲膠及少量其他物質(zhì)。按材料的性質(zhì)來分，紡織品文物可以分為五類：有絲織品、麻織品、棉織品、范織品和其他草編織物文物。

    骨質(zhì)文物主要包括人類的遺骨、動(dòng)物的骨骼等等，由于骨質(zhì)本身的特點(diǎn)，它極易受自然環(huán)境中溫濕度變化，酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)及細(xì)菌的腐蝕破壞。有時(shí)剛出土的骨骼或骨器，表面看去完整無損，但經(jīng)不起觸動(dòng)，甚至觸之即碎，如果不采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，一旦破碎就很難復(fù)原。

    文物的防腐蝕措施主要分為4個(gè)大類，主動(dòng)預(yù)防保護(hù)文物，金屬文物的表面處理，非金屬文物表面處理，金屬文物表面緩蝕劑保護(hù)。

    文物的腐蝕控制有預(yù)防型保護(hù)與主動(dòng)性保護(hù)的區(qū)別。預(yù)防性保護(hù)是指從文物的外圍而不是本體出發(fā)，采用各種措施達(dá)到文物腐蝕控制的目的。主要的手段有：溫度、濕度控制，防空氣污染，對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)防等。主動(dòng)性保護(hù)就是對(duì)文物直接進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)，一般先要對(duì)文物的腐蝕部分進(jìn)行清理，對(duì)文物進(jìn)行修復(fù)，再添加緩蝕或者封護(hù)，有一套完整的保護(hù)程序。