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工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品能以較低成本提高設(shè)備或工件的性能
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 博盈特焊    2023-07-14

（1）工業(yè)防腐防磨行業(yè)的定義

在工業(yè)領(lǐng)域，腐蝕是指物質(zhì)在周圍介質(zhì)作用下產(chǎn)生損耗與破壞的過(guò)程，磨損是指物質(zhì)因?yàn)槟Σ粱蚴褂枚斐傻膸缀纬叽缱冃〉倪^(guò)程。腐蝕與磨損現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)領(lǐng)域的各類設(shè)備中，是造成材料損失、設(shè)備損壞、停工檢修的主要原因之一。

此外，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)邁入高質(zhì)量發(fā)展階段，工業(yè)領(lǐng)域需要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提質(zhì)增效，這對(duì)工業(yè)設(shè)備的作業(yè)參數(shù)與作業(yè)環(huán)境提出了更高的要求，而工業(yè)設(shè)備在更高的作業(yè)參數(shù)、更復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境下運(yùn)行會(huì)進(jìn)一步加劇腐蝕與磨損問(wèn)題。因此，腐蝕與磨損不僅是工業(yè)生產(chǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題，更是阻礙行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要因素。

工業(yè)防腐防磨行業(yè)是表面工程技術(shù)與工業(yè)設(shè)備制造的交叉領(lǐng)域，在工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)使用表面工程技術(shù)對(duì)工業(yè)設(shè)備或工件表面進(jìn)行處理，使其表面成分或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而提升其耐腐蝕、耐磨損的性能。防腐防磨相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品能有效解決節(jié)能環(huán)保、電力、能源、化工、冶金、造紙等行業(yè)設(shè)備的腐蝕、磨損問(wèn)題，達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、減少物料消耗、降低停工損失、以及提高工作效率的目的，對(duì)于節(jié)能降耗、提質(zhì)增效、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。

（2）工業(yè)防腐防磨主要技術(shù)介紹

工業(yè)防腐防磨性能主要通過(guò)表面改性技術(shù)實(shí)現(xiàn)。表面工程技術(shù)主要包括表面改性技術(shù)、表面加工技術(shù)及表面合成材料技術(shù)。其中，表面改性技術(shù)主要指賦予零部件、元器件表面以特定的物理、化學(xué)性能的技術(shù)，特定的表面性能主要包括高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等。按照工藝特點(diǎn)的不同，表面改性技術(shù)可以分為表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)、表面涂鍍技術(shù)、表面合金化和摻雜技術(shù)等三大類。

其中，表面涂鍍技術(shù)可以根據(jù)設(shè)備或工件的用途靈活選擇或者設(shè)計(jì)表面材料成分，控制表面性能，是目前應(yīng)用范圍較廣、技術(shù)成熟度較高的工業(yè)防腐防磨技術(shù)。與表面涂鍍技術(shù)相比，表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)在高溫條件下防腐蝕性較差，表面合金化和摻雜技術(shù)形成的合金層和摻雜層相對(duì)較薄，難以實(shí)現(xiàn)良好的防腐防磨效果。因此，表面涂鍍技術(shù)與表面組織轉(zhuǎn)化技術(shù)、表面合金化和摻雜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域差異較大，在工業(yè)防腐防磨領(lǐng)域被替代的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。

對(duì)于工業(yè)防腐防磨行業(yè)而言，工業(yè)設(shè)備的作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，這要求通過(guò)表面技術(shù)處理后的防護(hù)面不僅具有較強(qiáng)的防護(hù)性，還應(yīng)該具有較強(qiáng)的牢固性。在高溫環(huán)境下，常用于工業(yè)防腐防磨行業(yè)的表面涂鍍技術(shù)主要為堆焊技術(shù)、熱噴涂、噴焊技術(shù)等。

堆焊技術(shù)在防腐層結(jié)合力、防護(hù)穩(wěn)定性、使用壽命方面存在明顯優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備在強(qiáng)腐蝕、易磨損、高溫、高壓等復(fù)雜環(huán)境下的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、高效率運(yùn)行，可以降低設(shè)備檢修、更換損失及停工損失。隨著技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)能的提升和生產(chǎn)效率的提高，堆焊技術(shù)已經(jīng)在垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并在生物質(zhì)發(fā)電、燃煤發(fā)電、化工、能源、冶金、造紙等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了良好應(yīng)用，逐漸成為強(qiáng)腐蝕、易磨損、高溫、高壓等復(fù)雜環(huán)境下工業(yè)設(shè)備防腐防磨的主流技術(shù)路線，被替代的風(fēng)險(xiǎn)較小。

（3）工業(yè)防腐防磨行業(yè)的下游應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)防腐防磨行業(yè)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品可應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保、電力、能源、化工、冶金、造紙等領(lǐng)域。

（4）工業(yè)防腐防磨行業(yè)的重要性

①腐蝕與磨損現(xiàn)象普遍存在于工業(yè)領(lǐng)域，造成較大經(jīng)濟(jì)損失，工業(yè)防腐防磨行業(yè)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐

腐蝕與磨損現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)領(lǐng)域，是造成材料損失、設(shè)備損壞、停工檢修的主要原因之一，導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。從宏觀方面來(lái)看，根據(jù) 2004 年中國(guó)工程院院士柯偉主編的《中國(guó)腐蝕調(diào)查報(bào)告》，我國(guó)每年因?yàn)楦g所造成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民生產(chǎn)總值的 5%左右。

根據(jù)中國(guó)工程院院士侯保榮先生在期刊《npj Materials Degradation》中發(fā)表的《The cost of corrosion inChina》，2015 年我國(guó)因腐蝕造成的損失約為 2.1278 萬(wàn)億元人民幣，約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的 3.34%，經(jīng)濟(jì)損失規(guī)模較大。

從微觀方面來(lái)看，以垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)為例，如果因腐蝕與磨損導(dǎo)致垃圾焚燒鍋爐爆管，僅進(jìn)行停工檢修、設(shè)備更換一般就需要 15 天左右，這不僅會(huì)導(dǎo)致停工檢修及設(shè)備更換等直接損失，還會(huì)造成垃圾處理能力下降、發(fā)電量降低等間接損失，而且會(huì)帶來(lái)城市生活垃圾堆積等嚴(yán)重的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，給社會(huì)生產(chǎn)生活造成較大影響。

工業(yè)防腐防磨的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品有助于緩解工業(yè)領(lǐng)域的腐蝕、磨損問(wèn)題，減少設(shè)備損壞或停工頻次、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而降低因腐蝕磨損而造成的經(jīng)濟(jì)損失，是我國(guó)實(shí)行節(jié)能降耗、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐。

②腐蝕與磨損問(wèn)題存在較大的潛在生態(tài)及安全危害，工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品是有效的解決途徑之一

在工業(yè)領(lǐng)域，各類鍋爐、壓力容器、能源及化工管道等重要設(shè)備，常年處于復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境中，容易出現(xiàn)腐蝕與磨損問(wèn)題，形成較大的安全隱患。一旦安全隱患未及時(shí)排除，則會(huì)引發(fā)破裂、爆管等事故，可能導(dǎo)致工業(yè)原料及其他有害物質(zhì)的泄露，造成爆炸、環(huán)境污染及人員傷亡等危害。采用工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，能夠提高工業(yè)設(shè)備防腐防磨的性能，減少安全隱患，實(shí)現(xiàn)提前防護(hù)，有效降低腐蝕與磨損造成的潛在生態(tài)及安全危害，保障重要工業(yè)設(shè)備及設(shè)施的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行。

③工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品能以較低成本提高設(shè)備或工件的性能，節(jié)約了貴重金屬材料，更有利于推廣普及

工業(yè)防腐防磨行業(yè)是典型的交叉性行業(yè)，屬于表面工程技術(shù)與工業(yè)設(shè)備制造的交叉領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)工業(yè)設(shè)備或工件表面進(jìn)行技術(shù)處理，使其表面成分或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而提升其耐腐蝕、耐磨損的性能。工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品是對(duì)普通、常用的金屬材料（如普通鋼材）表面進(jìn)行處理，與設(shè)備或工件整體采用高性能合金材料相比，不僅節(jié)約了大量貴重金屬材料，更大幅降低了實(shí)現(xiàn)相似性能的其他開(kāi)發(fā)及應(yīng)用成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)性，有利于在工業(yè)領(lǐng)域的推廣普及。

④工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用有助于下游行業(yè)實(shí)現(xiàn)效率提升，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

通過(guò)工業(yè)防腐防磨相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用，不僅可以提高工業(yè)設(shè)備防腐防磨性能、延長(zhǎng)其使用壽命，還能夠有效保障工業(yè)設(shè)備工作效率的提升，有效促進(jìn)下游行業(yè)的提質(zhì)增效與轉(zhuǎn)型升級(jí)。

以垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)為例，近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高及垃圾分類工作的有效推進(jìn)，生活垃圾的產(chǎn)生量與熱值也在持續(xù)升高，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率提出了更高要求。同時(shí)，《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》、《關(guān)于<關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)>有關(guān)事項(xiàng)的補(bǔ)充通知》等政策的相繼出臺(tái)，確定了垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的全生命周期補(bǔ)貼時(shí)長(zhǎng)以及享受補(bǔ)貼最長(zhǎng)年限，一定程度上降低了垃圾焚燒補(bǔ)貼力度，進(jìn)一步促使垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)提升發(fā)電效率、提高盈利能力、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

提高垃圾焚燒時(shí)的溫度、壓強(qiáng)等作業(yè)參數(shù)是提升垃圾焚燒發(fā)電效率、提高垃圾焚燒發(fā)電收入的有效方式。

更高的作業(yè)參數(shù)雖然提高了垃圾焚燒發(fā)電效率，但是會(huì)進(jìn)一步加劇垃圾焚燒設(shè)備的腐蝕、磨損速度，導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至提前報(bào)廢，造成較高的運(yùn)營(yíng)成本。工業(yè)防腐防磨產(chǎn)品較好的匹配了垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的迫切需求，保障垃圾焚燒鍋爐可以在更高作業(yè)參數(shù)下安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行，有助于垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)效率提升和轉(zhuǎn)型升級(jí)。