^ВВЕРХ

Глобальные потребности в распространении, исследованиях и развитии знаний в области разрушения материалов и контроля коррозии 

Авторы: Gunter Schmitt

В сотрудничестве с Michael Schutze, George F. Hays, Wayne Burns, En-Hou Han,
Antoine Pourbaix и Gretchen Jacobson

Об авторах:
Prof. Gunter Schmitt
IFINKOR-Institute for Maintenance and Corrosion Protection Technologies n.f.p. Ltd.
Kalkofen 4, D-58638 lserlohn, Germany, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Prof. Michael Schutze
President of the World Corrosion Organization (WCO)
Past President of the European Federation of Corrosion (EFC)
Kari-Winnacker-lnstitut der DECHEMA Theodor-Heuss-AIIee 25 60486 Frankfurt am Main, Germany

George F. Hays, P.E.
Director General of the World Corrosion Organization (WCO) Past
President of NACE International
99 Skyline Drive Morristown, NJ 07960-5148, USA

Wayne Burns
Chairman of the Australasian Corrosion Association Foundation (ACA)
1/458 Middleborough Road, Blackburn Victoria 3130 PO Box 112, Kerrimuir Victorial Australia 3130

Prof. En-Hou Han
Vice-President of the World Corrosion Organization (WCO)
Institute of Metal Research Chinese Academy of Sciences
62 Wencui Road Shenyang, Liaoning 110016, China

Prof. Antoine Pourbaix
President of the International Corrosion Council (ICC)
Centre Beige d'Etude de Ia Corrosion - CEBELCOR Avenue des Petits-hamps 4A 1410 Waterloo, Belgien

Gretchen Jacobson Director of Publications
NACE International
1440 South Creek Drive, Houston, TX, USA 77084-4906


Copyright © 2009
Всемирная организация по борьбе с коррозией (WCO)

 

Предисловие

Коррозия была предметом научных исследований более 150 лет. Это естественное явление, обычно определяемое как разрушение материала (обычно металла) или его свойств из-за реакции с окружающей средой. Как и другие природные опасности, такие как землетрясения или суровые погодные нарушения, коррозия может нанести опасный и дорогой ущерб всему: от трубопроводов, мостов и общественных зданий до транспортных средств, систем водоснабжения и очистки сточных вод и даже бытовых приборов. Однако, в отличие от стихийных бедствий, связанных с погодой, существуют проверенные временем методы предотвращения и контроля коррозии, которые могут уменьшить или устранить ее воздействие на общественную безопасность, экономику и окружающую среду.

Наука о предотвращении коррозии и ее контроле очень сложна, усугубляется тем фактом, что коррозия принимает много разных форм и зависит от множества внешних факторов. Специалисты по коррозии должны понимать влияние условий окружающей среды, таких как свойства почвы, влажность и соленая вода, на различные типы материалов; тип продукта, который должен обрабатываться или транспортироваться; требуемое время эксплуатации оборудования или деталей; близость к коррозионно-опасным явлениям, таким как блуждающий ток от железнодорожных систем; соответствующие методы защиты; и другие соображения, прежде чем определять специфическую проблему коррозии и найти эффективное решение.

С ее многочисленными формами, причинами и связанными с ними методами профилактики коррозия, очевидно, очень сложна и требует обширного опыта и значительных ресурсов для контроля. В 2001 г. Администрация федеральных дорог США финансировала расходы на исследования коррозии, «Коррозионные издержки и превентивные стратегии в Соединенных Штатах"(1), определившие годовые прямые затраты на коррозию как ошеломляющие 276 млрд. долл. США, или 3,1% от валового внутреннего продукта. Другие исследования, проведенные в Китае, Японии, США и Венесуэле, показали еще более дорогостоящие результаты, что привело к предполагаемым мировым прямым затратам, превышающим 1,8 триллиона долларов. Коррозия настолько распространена и принимает так много форм, что ее появление и связанные с ней затраты никогда не будут полностью устранены, однако исследования показывают, что от 25 до 30% годовых расходов на коррозию можно было бы сохранить, если бы применялись оптимальные методы борьбы с ней.

Критическим компонентом для глубокого понимания науки и предотвращения коррозии является обмен знаниями между людьми и обществами во всем мире. Серьезная проблема коррозии в одном месте, такая как отказ корпуса судна или подземного газопровода, возможно, уже была решена коллегами в другой части мира. Эта настоятельная необходимость в глобальном сотрудничестве привела к созданию ведущего учреждения для повышения осведомленности общественности о коррозии, выявления передовой практики, предоставления экспертных знаний и установления глобальных стандартов - Всемирной организации коррозии (WCO).

Основанная в 2006 году Австралазийской ассоциацией коррозии (ACA), Китайским обществом коррозии и защиты (CSCP), Европейской федерацией коррозии (EFC) и NACE International, WCO является международной ассоциацией обществ и организаций, связанных с управлением и контролем коррозии. Члены WCO собираются на регулярной основе для работы над важными инициативами по минимизации воздействия коррозии в каждой стране. В целях содействия достижению своих целей WCO недавно подала заявку на принятие в качестве неправительственной организации (NGO) в рамках Организации Объединенных Наций.

Всемирная организация по борьбе с коррозией (WCO) играет важную роль в обеспечении того, чтобы правительства, промышленность, научные круги и широкая общественность понимали, что, следуя надлежащим стратегиям и получая достаточные ресурсы для программ борьбы с коррозией, можно достичь наилучших технических практик. Выигрыш включает повышенную общественную безопасность, надежную работу, максимальную жизнь активов, защиту окружающей среды и более экономичные операции в долгосрочной перспективе.

1. Введение

Коррозия оказывает огромное экономическое и экологическое воздействие практически на все аспекты мировой инфраструктуры: от автомобильных дорог, мостов и зданий до нефтегазовой, химической промышленности и систем водоснабжения и очистки сточных вод (рис. 1). В дополнение к серьезным повреждениям и угрозам общественной безопасности коррозия нарушает работу и требует значительных затрат на ремонт и замену поврежденных активов.
Ежегодная стоимость коррозии во всем мире, по оценкам, превышает US $ 1,8 трлн,(2)
что составляет от 3 до 4% валового внутреннего продукта промышленно-развитых стран.

Рисунок 1: Области, которые зависят от надежного контроля коррозии.(3)


К счастью, есть высококвалифицированные специалисты по коррозии, использующие инновационные и давно зарекомендовавшие себя технологии, которые могут эффективно контролировать воздействие коррозии при наличии надлежащих ресурсов. Тем не менее, многие лица, принимающие решения в промышленности и правительствах, не понимают последствий или степени коррозии и того, насколько важно контролировать ее. Они также не понимают необходимости проведения текущих исследований и разработок (НИОКР) для дальнейшего снижения воздействия коррозии на людей, активы и окружающую среду.

Это исследование демонстрирует необходимость информировать общественность о важности контроля коррозии, включая научные исследования и разработки в таких областях, как разработка и отбор материалов, инновационные системы защиты поверхности и мониторинг состояния с использованием датчиков и методов удаленного сбора данных. Глобальные стандарты также необходимы для обеспечения соответствия передовой практике и обмена знаниями по эффективным методам борьбы с коррозией во всем мире.

Всемирная организация по борьбе с коррозией (WCO) была создана для того, чтобы ассоциации по коррозии и общества могли объединиться для борьбы с коррозией на глобальной основе. С 27 организациями-членами, представляющими более 50 000 ученых, ученых и инженеров по коррозии со всего мира, WCO содействует образованию и обучению, обмену технологиями и общей осведомленности о коррозии на благо всего общества.

В рамках своего стратегического плана WCO имеет следующие основные цели:

  • Цель № 1: Повысить информированность общественности о коррозионных факторах и коррозии.
  • Цель № 2: Определить оптимальные методы управления коррозией.
  • Цель № 3: Облегчить предоставление экспертных знаний о коррозии правительствам, отраслям и сообществам.
  • Цель № 4: Нормализовать стандарты, связанные с коррозией, во всем мире.

Ниже приводятся некоторые из видов деятельности, которые осуществляются в рамках каждой цели:

Цель №1

  • Создать Всемирный день борьбы с коррозией.
  • Создать и поддерживать кампанию по связям с общественностью на веб-сайте WCO: www.corrosion.org, со ссылками на видеоролики, отчеты и другую полезную информацию от различных организаций по коррозии.
  • Внедрить Программу партнерской организации WCO.
  • Поощрять участие всего сообщества в борьбе с коррозией.

Цель №2

  • Работать совместно с Международным советом по коррозии (ICC), чтобы побудить правительства и отрасли финансировать исследования в области коррозии.
  • Поощрять правительства предоставлять финансовые стимулы отраслям для разработки и реализации программ по снижению коррозии.
    Разработка и ведение всемирной библиотеки лучших практик.
  • Приоритетное развитие методов управления коррозией, ориентированных на охрану окружающей среды.

Цель №3

  • Работать с ICC, чтобы установить ссылки на всемирные справочники по исследованиям коррозии и основным данным.

Цель №4

  • Согласование существующих стандартов коррозии.
  • Активно участвовать в процессе Международной организации по стандартизации (ISO).
  • Нормализовать требования к образованию и сертификации.

Чтобы выявить глобальные потребности в распространении знаний и исследованиях и разработках в области деградации материалов, WCO осенью 2008 года организовала и провела семинары на конференциях и совещаниях в разных частях света, каждый из которых был организован одним из его основателей:

  • EUROCORR 2008, 11 сентября в Эдинбурге, Шотландия, организованный Европейской федерацией коррозии (EFC).
  • Неделя коррозионной технологии, 16 сентября в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, организованная NACE International.
  • стреча 28 сентября в Пекине, Китай, организованная Китайским обществом по защите от коррозии (CSCP).
  • 1-й Международный Конгресс по Коррозии, 9 октября в Лас-Вегасе, Невада,
    Организованный NACE International совместно с Международным Советом по Коррозии
    (ICC).
  • Corrosion & Prevention 2008, 18 ноября в Веллингтоне, Новая Зеландия, организованная Австралазийской ассоциацией коррозии (ACA).

В этом исследовании обобщаются результаты этих семинаров и подчеркивается необходимость глобального распространения знаний в области борьбы с коррозией. В нем подчеркивается, что необходимо приобретать новые знания, чтобы сделать сегодняшнюю инфраструктуру более безопасной и надежной, а также необходимы обширные НИОКР как неотъемлемая часть разработки передовых технологий, необходимых для обеспечения сохранения инфраструктуры и ресурсов земли для будущих поколений.

2. Потребности в распространении знаний

Первая оценка стоимости коррозии (Доклад Комитета по коррозии и защите(4)), которая была проведена в начале 1970-х годов, показала, что от 3 до 4% валового внутреннего продукта промышленно развитых стран ежегодно теряется в результате коррозии. Все подобные оценки, выполненные позднее различными организациями, в основном пришли к такому же выводу. Последняя стоимость исследования коррозии была опубликована Администрацией федеральных автомобильных дорог США (FHWA) в 2001 году(1) при поддержке NACE International. В выводах четко указано, что в Соединенных Штатах 3,14% валового национального продукта, равные 276 млрд, ежегодно теряется благодаря коррозии. Эта сумма включает только прямые затраты на замену поврежденных материалов и оборудования. По оценкам, косвенные затраты, такие как потери производства, воздействие на окружающую среду, нарушение транспорта, травмы и смертельные случаи, равны прямым затратам. Поэтому затраты на коррозию во всем мире составляют порядка 552 миллиардов долларов США(2).

В отчете Комитета по коррозии и защите(4) подчеркивается, что 25% годовой стоимости потерь на коррозию можно было бы сэкономить только путем применения существующих знаний о борьбе с ней. Используя это значение для расчета возможных всемирных сбережений (которое также было поддержано в отчете FHWA), ежегодно можно избежать издержек в 450 миллиардов $ США. Как показывает следующий пример, рентабельность инвестиций огромна.

В 2008 году Министерство обороны США в результате изучения путей сокращения коррозии военного оборудования и инфраструктурных объектов оценило(5), что средняя отдача от инвестиций в более чем 80 проектов по смягчению коррозии осуществляется в течение трех лет и составляет около 50:1. Это подчеркивает первостепенную важность распространения знаний в области борьбы с коррозией и противокоррозионной защиты.

Необходимость распространения этих знаний затрагивает все сферы повседневной жизни и отрасли промышленности:

  • Инфраструктура, включая строительные сооружения (береговые и морские), транспорт (дороги, мосты и тоннели), водораспределительные сети, распределение энергии (электричество, газ и нефть), системы связи и устройства.
  • Транспортные отрасли, в том числе железнодорожные, автомобильные (технологии материалов, технология нанесения покрытий, технология очистки выхлопных газов с помощью катализаторов или фильтров), аэрокосмической промышленности и судов (дизельных двигателей).
  • Производство и хранение энергии, включая ископаемое топливо, ядерное топливо, топливо для биомассы, альтернативные источники энергии и водородные технологии.
  • Сырье, включая горную промышленность, металлургию, переработку, а также нефть и газ для неэнергетического использования.
  • Технологии производства в нефтеперерабатывающих, нефтехимических, химических отраслях, в производстве бумаги и электроники.
  • Пища, включая сельское хозяйство, технологии производства продуктов питания, чистоту и доступность воды.
  • Здоровье, включая материалы и технологии имплантатов.
  • Безопасность и общественная защищенность.

Распространение знаний и передача технологий будут разными в странах с разными состояниями развития. Однако цель в каждом случае должна заключаться в том, чтобы соответствующим образом повысить квалификацию специалистов в каждой стране. Обучение в области борьбы с коррозией и противокоррозионной защиты должно быть настроено на разные уровни в основных школах и университетах(6). В качестве следующего шага должны быть созданы или определены ответственные органы в каждой стране для построения местных систем управления коррозией.

Целью является создание сети независимых экспертов, которые распространяют информацию об опыте (хорошем и плохом) и передовых методах.

Простой пример демонстрирует воздействие коррозии в повседневной жизни на здоровье человека. Этот пример был предоставлен профессором Люсьеном Бону из Буркина-Фасо в Африке на семинаре WCO в ходе 1-го Международного конгресса по коррозии(7) в сентябре 2008 года. Он рассмотрел металлический композит варочных котлов, произведенных в его стране из переработанных алюминиевых сплавов (рисунок 2). Он нашел, что материал состоял из 32% железа и 10% меди. Кроме того, присутствовало значительное количество других тяжелых металлов (10% цинка, 2,5% свинца и 0,12% кадмия).

Рисунок 2: Подверженные коррозии горшки из лома, содержащего алюминиевые сплавы.

Это странная металлическая композиция, которая поступает от использования алюмосодержащего лома из частей автомобилей, питьевых банок, банок, труб и т. д. (Рис. 3), приводит к тому, что металл горшка легко разъедается при контакте с приготовленной пищей. В результате ионы тяжелых металлов попадают в пищу и ухудшают здоровье людей, которые ее потребляют. Поэтому важно поставить эту проблему перед общественностью и принять меры, чтобы для приготовления кухонных горшков использовались только коррозионно-стойкие более чистые алюминиевые сплавы. Это типичный пример, когда существующие знания могут решить проблему и предотвратить связанные с коррозией риски для здоровья. Это также показывает, что коррозионные сбои могут происходить не только внутри материала, но и в контакте с ним (рисунки 4 и 5)(8).

Создание здоровой окружающей среды и обеспечение здорового питания в каждой стране - это огромная нерешенная до сих пор проблема. Важнейшим компонентом этого является вода, ее доступность, достаточность и качество. Вода является основным фактором в питании (рис. 6). Поэтому распределение воды с определенными чистотой и гигиеническими свойствами является важным вкладом в здоровье и питание во всем мире.

Рисунок 3: Лом, содержащий алюминий, используемый для приготовления горшков.*

Рисунок 4: Коррозионные поражения материала.

Рисунок 5: Последствия коррозии труб.

Создание здоровой окружающей среды и обеспечение здорового питания в каждой стране - это огромная нерешенная до сих пор проблема. Важнейшим компонентом этого является вода, ее доступность, достаточность и качество. Вода является основным фактором в питании (рис. 6). Поэтому распределение воды с определенными чистотой и гигиеническими свойствами является важным вкладом в здоровье и питание во всем мире.

Рисунок 6: Питьевая вода - основы питания. По часовой стрелке слева вверху: доступность, распределение, здоровье и чистота.

Для распределения воды требуются трубопроводы, резервуары, насосы, арматура, фитинги и системы водопровода и канализации. Какой материал выбрать, это также вопрос качества и свойств воды. Например, Европейская директива по питьевой воде 10 в сочетании с Европейским стандартом EN 12502,11 дает рекомендации и описывает граничные условия для безопасного и здорового распределения воды. Последнее относится к концентрациям ионов металлов в воде, которые ограничены для ионов и порошкообразных соединений элементов свинца, меди, железа, никеля, цинка, кадмия, алюминия и других. Концентрация ионов металлов в питьевой воде зависит от выбранного материала, такого как сталь, оцинкованная сталь, медь, латунь, бронза, нержавеющая сталь и пластмассы, а также от качества воды в отношении растворенных твердых веществ и микроорганизмов. Таким образом, рН воды определяет не только вероятность коррозии (например, питтинг), но и связанное с коррозией содержание соединений металлов11. Исходя из этих соображений, можно сделать вывод, что лучше всего использовать пластиковые материалы для распределения и хранения воды. Однако пластиковые материалы не защищены от деградации, и они могут способствовать образованию биопленки, вызывая гигиенические и коррозионные проблемы, которые с меньшей вероятностью могут возникнуть на металлических материалах.

Широкое поле контроля коррозии, которое требует применения современных знаний, относится к техобслуживанию и инспекции в промышленности. Несколько участников в различных семинарах WCO подчеркнули, что активы разрушаются из-за ухудшения качества из-за несуществующих или несоответствующих планов управления коррозией, неадекватного обслуживания, неправильного использования (Рис. 7), отсутствия знаний, отсутствия дисциплины, отсутствия согласованности и самой большой проблемы - отсутствия осведомленности о коррозии в компаниях, в том числе на уровнях управления и принятия решений. Необходимо поддерживать и улучшать осведомленность и компетентность в области контроля коррозии во всем мире. Экономия активов требует реализации изучения коррозии, оценки коррозии и управления коррозией. В настоящее время доступны и перспективные примеры успешной передачи знаний из развитых стран в менее продвинутые страны в области коррозии. Расследования на основе рисков, анализа жизненного цикла, соответствующих мер контроля коррозии и систем управления коррозией были представлены на пяти семинарах WCO. Таким образом, WCO стремится расширить и расширить такие взаимодействия через местных экспертов и сотрудничество между коррозионными обществами.

Морская среда
 
Природная среда

Рисунок 7: Неадекватное обслуживание и контроль коррозии.(11)

Одна из важных проблем, обсуждавшихся на семинарах WCO, заключалась в отсутствии базового образования в области защиты от коррозии и материалов в учебных программах университетов даже в высокоразвитых странах. Еще более разочаровывающим является то, что в тех местах, где
антикоррозионное образование включено в курсы естественных наук или технические учебные планы или даже разработано как отдельные исследования, руководители университетов и деканы факультетов отказываются поддерживать этот важный вопрос. Доступные программы по контролю коррозии и противокоррозионной защите больше не продолжаются как таковые, а скорее превращаются в позиции для обучения «более ориентированным на будущее» предметам, таким как биотехнология и нанотехнология. Такие тенденции наблюдаются конкретно в Европе и в США(6,13). WCO стремится содействовать образованию технологов и инженеров, которые должны быть осведомлены о коррозии, в том числе бакалавриата в области материаловедения и техники (MSE); инженеров, которые должны обладать знаниями о коррозии, включая бакалавриат в направлениях, отличных от MSE, таких как механическая, гражданская, нефтяная и химическая инженерия; экспертов по коррозии (тех, кто получил степень специализации в области коррозии); а также практикующих инженеров со степенью бакалавра.

Хотя это в первую очередь относится к общему образованию и передаче существующих знаний, также важно поддерживать высшее образование, чтобы специалисты в области электрохимии, коррозии и материаловедения могли расширить знания о механизмах коррозии и защите как макро- так и наноматериалов(14). Это связано с тем, что защита от коррозии эффективна только тогда, когда предотвращается инициирование процесса коррозии, которое происходит в нано-масштабе. Кроме того, очевидно, что чем дольше ожидаемое время жизни данной структуры, тем меньше должны быть дефекты поверхности, которые инициируют и распространяют локальную деградацию материалов. В таких условиях более важны дефекты нано-размеров. Продвинутая система образования должна предоставить базу знаний для более высокообразованных специалистов, чтобы обеспечить эффективные и инновационные исследования в области «наномира» для предотвращения коррозии и противокоррозионной защиты.

Еще одна проблема - вопрос сертифицированной компетенции в области борьбы с коррозией и противокоррозионной защиты. Отрасли и государственные учреждения ищут подрядчиков, чья квалификация сертифицирована независимыми органами, такими как NACE International. Но нет согласованных единых стандартов для квалификации подрядчиков или материалов в области коррозии и контроля. Это реальная проблема для компаний, работающих в разных странах, а также для отраслей и правительственных учреждений, которые должны оценивать квалификацию подрядчиков, получивших образование и квалификацию в других странах.

Сегодня существует множество организаций, которые предоставляют образовательные программы по изучению коррозии и противокоррозионной защиты, но между этими программами нет согласованности. Многие из них чисто теоретические. Другие сосредотачиваются на практических приложениях вплоть до подхода к работе с «рецептами» для обработки каждой ситуации, но не дают ученику достаточного понимания для безопасного устранения проблем коррозии, требующих разных подходов. Лучшие программы сочетают теорию с практическим обучением.

Всемирная гармонизация необходима для образования в области коррозии, сертификации, а также стандартов, связанных с коррозией. Первые шаги были предприняты, однако все еще существует очень много противоречий между стандартами в Европе, между Европой и Северной Америкой, между Японией и другими странами и т. д. Это затрудняет для компаний, работающих в разных странах, принятие единых стандартов в своей организации, однако стандарты не следует путать с правилами. Правила принимаются государственными учреждениями и обычно следуют одному или нескольким согласованным стандартам, предоставляемым профессиональными организациями, но включают изменения, характерные для этой страны или региона. Было бы хорошо, если бы сами стандарты не были в конфликте. Поэтому цели WCO включают согласование стандартов, связанных с коррозией.

3. НИОКР для сегодняшних и будущих задач

3.1 Общие замечания

Питание (включая воду), здоровье, энергетика, инфраструктура, доступность ресурсов, охрана окружающей среды, безопасность и социальная защищенность являются основными потребностями человека. Однако правительствам, отраслям и сообществам, которые озабочены удовлетворением этих основных потребностей, как правило, не известно, что успех и достижения в этих областях неразрывно связаны с решениями проблем материалов, а также с их разрушением и защитой. Поэтому важно инициировать глобальную осведомленность о том, что материалы представляют собой основу всех продуктов и инженерных систем и что свойства материалов (в том числе коррозионная стойкость) часто определяют возможности и ограничения для технологий. Необходимо публично признать, что сохранение материалов и контроль коррозии являются фундаментальными и ключевыми факторами для всех технологий. Поэтому исследования и разработки в этой области имеют первостепенное значение и должны получать высокие приоритеты в финансовой поддержке. Цель этого исследования - подчеркнуть это заявление примерами из многих областей общественной жизни и различных отраслей промышленности.

3.2 Питание и здоровье

Как описано в разделе 2, безопасное распределение и хранение воды имеет первостепенное значение для обеспечения здорового питания. Разработаны передовые методы, позволяющие распределять высококачественную воду с низкой вероятностью коррозионных сбоев. На рисунке 8 показаны некоторые типичные сбои, которые необходимо предотвратить.

Тем не менее, исследования и разработки в области защиты от коррозии и разрушения материалов по-прежнему необходимы для снижения скорости выброса ионов металлов для каждого класса металлов; например, путем соответствующей обработки поверхности или выбора состава материалов. Это относится также к надлежащему кондиционированию воды, поскольку тип используемого кондиционирования может определять вероятность сбоев от коррозии в сантехнике. Необходимо совершенствовать системы водоснабжения и сантехнические технологии. Для пластиковых материалов прогнозирование продолжительности жизни является важной целью исследований и разработок, в частности, лимитирующих воздействие ионов металлов и дезинфицирующих средств. Наконец, необходимо улучшить методы обнаружения утечки.

Рисунок 8: Коррозионные сбои в системах водопровода. По часовой стрелке слева вверху: коррозионная эрозия медных труб, питтинг нержавеющей стали при использовании хлора для дезинфекции (вид поверхности), питтинг нержавеющей стали под воздействием хлора (поперечное сечение через стенку трубы) и питтинг оцинкованной стальной трубы

Еще одна задача для улучшения здоровья - в области материалов и технологий имплантатов. В стареющем мировом сообществе количество имплантатов (металлических или неметаллических) увеличивается (рис. 9). Материалы имплантатов требуют очень специфического сочетания свойств, среди которых коррозионное поведение является одним из самых важных. Коррозионная стойкость требуется, когда титан и его сплавы используются в качестве стоматологических материалов. Необходимо усовершенствовать разлагаемые имплантаты из магния для имплантации в кости или для использования в сердечно-сосудистой хирургии(15). Таким образом, материалы и технологии имплантатов являются дополнительными областями, в исследовании которых необходимы знания и опыт экспертов по коррозии.

Рисунок 9: Примеры человеческих имплантатов.(15-20)

3.3 Производство и хранение энергии

Мировое производство энергии основывается на ископаемом топливе, которое включает уголь, нефть и газ (рис. 10). Это положение сохранится, по крайней мере, в течение следующих двух-трех десятилетий из-за большого предложения и разумной доступности. Однако при сжигании ископаемого топлива образуется двуокись углерода (СО2), что является одной из основных проблем глобального потепления. Искусственное выделение C02 в атмосферу в процессе производства энергии, а также стали и бетона должно быть значительно сокращено в следующие десятилетия. Для достижения этой цели необходимо применять различные технологии, и ключевые слова, такие как «улавливание», «накопление» и «хранение», часто используются. Однако не обсуждается публично, что для каждой новой технологии возникают новые проблемы с коррозией в результате появления новых материалов в новых условиях.

Рисунок 10: Мировое потребление энергии (1971 - 2020).(21)

Возьмем, к примеру, крупномасштабное подземное хранение CO2 (отработанные газы энергетических установок) в истощенных газовых резервуарах или водоносных горизонтах, которое имеет пилотный статус в нескольких частях мира (рисунки 11 и 12).(22) Здесь скважинные трубы и цементные крепи сильно подвержены коррозии из-за CO2 благодаря гораздо более серьезным условиям окружающей среды, чем обычно наблюдается при традиционном производстве нефти и газа (рисунок 12). Примерно 60% отказов в нефтегазовой отрасли связаны с коррозией, вызванной СО2 (рис. 13).(23) В подземных хранилищах CO2 (технология улавливания и хранения углерода (CCS)), CO2, вероятно, будет обрабатываться до сверхкритической чистоты. Следует ожидать серьезных проблем с коррозией, поскольку ожидается, что неизвестные концентрации примесей, таких как кислород, окись углерода (СО) и серосодержащие газы, такие как диоксид серы (SO2) или сероводород (H2S), которые неизбежно присутствуют в выхлопных газах, будут коррозионными для трубопроводов и других строительных материалов в таких условиях. Новые и устойчивые концепции контроля коррозии необходимы для обеспечения целостности оборудования в течение более длительного срока службы, чем это принято сегодня (например, более 100 лет).

Рисунок 11: Места предлагаемого улавливания и хранения углерода (CCS).(22)

Рисунок 12: Производство энергии без выброса СО, в атмосферу

Рисунок 13: Коррозия трубопроводов, вызванная CO2

Использование биотоплива в автомобилях и грузовиках также вызывает проблемы с коррозией. Из-за различий его химического состава по сравнению с классическим дизельным топливом необходимо модифицировать материалы для герметиков, прокладок и некоторых компонентов, изготовленных из органических материалов. Кроме того, необходимо изменить покрытия, защищающие топливные баки. Алюминий и алюминиевые сплавы могут подвергаться сильной точечной коррозии, а углеродистая сталь может испытывать коррозионное растрескивание под напряжением (рис. 14 и 15). Эти примеры демонстрируют, что решение о технологической замене ископаемого топлива на биотопливо можно легко принять на уровне управления. Однако реальные проблемы возникают, когда эта замена происходит. Сначала необходимо решить проблемы с материалами и коррозией.

Рисунок 14: Точечная коррозия алюминия и алюминиевых сплавов в биотопливе.(24)

Рисунок 15: Коррозионное растрескивание под давлением и алюминиевый сплав в биотопливе.(24) углеродистая сталь в биотопливе.(25)

Что относительно альтернативных источников энергии, таких как солнечная энергия, ветер, вода и геотермальная энергия? Все технологии, применяемые в производстве энергии из альтернативных источников, сталкиваются с материалами и проблемами коррозии. В фотогальванической технике деградация материалов происходит в фотогальванических элементах, а трубы с теплообменником на солнечной энергии будут сильно корродировать без применения ингибиторов коррозии, которые должны сохранять свою эффективность в условиях высоких температур.

Геотермическое тепло является долговременным источником энергии. Тепло, хранящееся в первых 3000 м земной коры, теоретически может покрыть сегодня мировой энергетический спрос на следующие 100 000 лет. Однако глобальная доступность геотермального тепла неоднородна, что объясняет, почему использование геотермальной энергии (рис. 16) в разных странах различно. В Исландии геотермальная энергия составляет 56% от общего объема энергии. На Филиппинах вклад составляет 20%.(26) Коррозия заводского оборудования и сооружений внутри и вокруг объектов геотермальной энергетики может быть серьезной проблемой из-за наличия в геотермальной воде солей, сероводорода (H2S) и силикатов, которые вызывают образование локализованной коррозии и солеотложения в скважинах и на обшивке и корпусах энергетического оборудования (рис. 17).(26) Выбор материалов имеет решающее значение и требует долгосрочного исследования на основе рисков для достижения значительной экономии затрат. Это недавно было продемонстрировано на Филиппинах, в настоящее время вторым в мире крупнейшим производителем геотермальной энергии (3000 MW). Продолжающаяся деятельность по борьбе с коррозией будет иметь большое влияние на сокращение затрат на выработку геотермальной энергии.(26)

Рисунок 16: Геотермальная электростанция

Рисунок 17: Коррозия конструкционных материалов из-за высокой коррозионной активности атмосферы в зоне действия установки

В настоящее время ветроэнергетические турбины (рис. 18) установлены во многих местах в мире. В Германии около 20 000 ветряных турбин производят около 3% электроэнергии. Установка еще 20 000 ветряных турбин запланирована на Северном и Балтийском морях в ближайшие 10 лет. Возникнет гигантская проблема коррозии из-за враждебной среды, в которой должны работать морские ветряные турбины: агрессивное воздействие морской воды на опоры и крепления мачт, механическое воздействие ветра и волн. Трибологические проблемы в редукторных системах должны решаться путем выбора материалов, улучшения конструкции и оптимизации смазки. Всесторонний системный мониторинг, который еще предстоит разработать, должен быть обязательным для предотвращения поломок. В противном случае никакая компания не рискнет застраховать эти установки. Недостаточность систем защиты от коррозии морских ветряных турбин исключит получение прибыли в течение ожидаемого срока службы сооружения. Это связано с трудностями в проведении ремонтных работ.

Рисунок 18: Ветроэнергетические установки на суше и в море

Приливные электростанции в настоящее время выдвигаются в качестве дешевой технологии производства энергии. Подводные турбины с приводом от приливов (рис. 19) будут работать в морских районах с высоким приливным потенциалом(27). Эти проекты будут под угрозой из-за высоких требований к материалам и проблем с коррозией. Экономичные решения для материалов и их защиты потребуют обширных усилий в области НИОКР.

Рисунок 19: Гигантская приливная электростанция, построенная на южнокорейском побережье (300 единиц) и у берегов Уэльса (на восемь единиц). Турбины будут глубоко в воде, чтобы избежать опасности для кораблей.(7)

Известно, что морская среда очень агрессивна. Тяжесть коррозии различна для разных морских зон (таблица 1). В интервале от самой низкой приливной отметки в данном году до 3 м выше самой высокой приливной отметки года, зона воздействия брызг наиболее тяжело страдает от коррозии.

Морские зоны Скорость коррозии стали морских сооружений (мм/год)
Зона морского ила 0.1
Зона погружения 0.2
Зона прилива 0.25
Зона воздействия брызг 0.4
Воздушная зона 0.1

Таблица 1: Скорости коррозии стали в различных морских зонах

Добавление питательных веществ для морских микро- и макроорганизмов из таких источников, как продукты сельского хозяйства, привело к возрастанию биокоррозии (MIC), что значительно усугубляет серьезность коррозионной опасности в водах вокруг причалов и устьев рек. Аэробные организмы атакуют зону воздействия брызг; анаэробные организмы и сульфат-восстанавливающие бактерии вызывают проблемы коррозии в приливной зоне; и биокоррозия ускоряется в зоне с низким уровнем воды (рис. 20-22)(28). Ускоренная низководная коррозия (ALWC), вновь наблюдаемое и возрастающее явление (рис. 21), приводит к ускорению ожидаемой скорости коррозии на самом низком уровне прилива в 10-20 раз. Это, по-видимому, вызвано пагубным влиянием нового микробного штамма, который эволюционировал, чтобы выжить в морском иле. Это вызывает сильную коррозию благодаря промежуточным продуктам, таким как H2S. В настоящее время нет других эффективных решений, кроме модернизации конструкций с использованием систем катодной защиты или полной их замены, что имеет очень высокую стоимость. В любом случае, ухудшение качества материалов в этих процессах должно быть остановлено.

Рисунок 20: Морская коррозия стальных свай.(28)

Рисунок 21: Коррозия шпунтового ограждения в низшей точке отлива.(29)

Рисунок 22: Питтинг и сквозная перфорация стальных свай в результате биокоррозии.(21)

Катодная защита - метод уменьшения коррозии металлической поверхности путем создания на ней катодной поляризации - часто используется для контроля коррозии в морской среде, но она не эффективна для предотвращения биокоррозии. Нанесение защитных покрытий - возможные варианты, но при выборе и применении покрытий требуется большой опыт и знания (рисунок 23). Исследования и разработки необходимы для оптимизации покрытий. Это является еще одним аргументом в пользу использования железобетонных свай (рис. 24)(29).

Рисунок 23: Покрытия под водой и в зоне воздействия брызг.(29)

Рисунок 24: Коррозия стальных железобетонных свай в зоне воздействия брызг.(29)

Еще одной большой проблемой является создание эффективных и экологически безопасных покрытий, препятствующих биообрастанию корпусов кораблей. По оценкам, биообрастание корпусов кораблей ракушками и другими морскими организмами увеличивает расход топлива на 8%. Основываясь на предполагаемом расходе топлива в 350 миллионов тонн для судоходной отрасли во всем мире в 2007, из-за биологического загрязнения корпусов кораблей было израсходовано 28 миллионов тонн топлива. Кроме того, было подсчитано, что корабли выпустили 1,120 млн. тонн C02 в 2007.(29). Применение покрытий, препятствующих биообрастанию корпусов кораблей, может внести значительный вклад в снижение загрязнения окружающей среды.

Ядерная энергетика также сталкивается с проблемами материалов и коррозии. Число атомных энергетических компаний быстро растет во всем мире, поскольку такой вид производства энергии не вносит вклад в глобальное потепление климата. Самые высокие темпы роста в настоящее время наблюдаются в Китае и России. К 2020 году до 4% всего производства энергии в Китае будут поступать от предприятий ядерной энергетики. Процент кажется небольшим; однако он равен 40 000 МВт энергии(30). В некоторых странах сегодня доля ядерной энергетики составляет до 80% всех энергетических потребностей (например, во Франции). С другой стороны, недостатки ядерной энергетики - большие первоначальные инвестиции, страх перед ядерной утечкой и наличие отходов - замедляют ее развитие в других странах. Несмотря на то, что в ядерной промышленности в развитых странах было сделано много фундаментальных исследований, несчастные случаи и утечки на практике указывают на наличие проблем и необходимость дополнительных исследований.

Были определены три основные области, которые требуют повышения знаний и понимания науки о коррозии в ядерной промышленности:(31)

  • Как продлить срок службы атомных электростанций с 30 - 40 лет, как первоначально планировалось, до 50-60 лет и даже дольше, без ущерба для безопасности
  • Как точно прогнозировать долгосрочное поведение металлических материалов, применяемых для захоронения ядерных отходов, где требуется безопасное хранение в течение тысяч лет
  • Как анализировать и выбирать материалы для использования при очень высоких температурах,
    ожидаемых на атомных электростанциях четвертого поколения в средах, которые включают газ (гелий), сверхкритическую воду, жидкие металлы и соли

В число публикаций, опубликованных в 2007 и 2008 годах, входят:(31)

  • Коррозионное растрескивание стальных трубопроводов
  • Выбор ингибитора для охлаждающей воды и химических дезактивационных сред
  • Эрозионная коррозия в трубопроводах
  • Методы неразрушающего контроля коррозии
  • Программные средства для расчета скорости коррозии
  • Атмосферная коррозия внутри отработавших реакторных сосудов
  • Коррозионный крекинг труб теплообменника
  • Коррозионные условия в системах охлаждения
  • Контроль коррозионной усталости для парогенераторов
  • Низкотемпературное коррозионное растрескивание, вызванное хлоридами, хранилищ ядерных отходов из нержавеющей стали

Новые технологические подходы к безопасному производству и захоронению отходов требуют новых материалов и решений для контроля коррозии. Необходимы огромные программы исследований и разработок, которые должны выполняться на международной основе. Однако этого недостаточно - также имеется нехватка квалифицированных и опытных инспекторов и других специалистов, обладающих знаниями в области контроля коррозии атомных станций. Усиление образовательных усилий в этой области должно стать неотъемлемой частью стратегии будущего безопасного использования ядерной энергии в качестве источника энергии.

Одним из способов оптимизации экономии энергии является максимальная эффективность работы каждого энергетического производства. Более высокая эффективность электростанций достигается при более высоких температурах газа. Одна из операционных целей включает в себя «700°C тепловые электростанции».(3) Эта цель достижима только с использованием соответствующих материалов и инновационных методов защиты поверхности, которые остаются эффективными в таких экстремальных условиях окружающей среды.(3) Были разработаны термические барьерные покрытия, которые выдерживают температуры материалов до 1000°С и поверхностные температуры до 1,350°C.(34) Однако прогнозирование продолжительности и расширение условий эксплуатации промышленных систем при еще более высоких температурах являются важными вопросами, требующими интенсивных исследований и разработок.
Это контрастирует с возникшим в последние годы убеждением о том, что уже достигнуто широкое понимание механизмов высокотемпературной коррозии и что эти знания могут быть просто применены в промышленных ситуациях без возникновения коррозионных проблем. Однако более тщательный анализ показывает, что в большинстве случаев промышленные условия слишком сложны для такого подхода. Ряд синергетических эффектов может помешать надежному прогнозированию коррозии и сократить срок службы используемых компонентов. Кроме того, ряд новых технологий создал спрос на новые исследования из-за экологических соображений. Рабочие температуры должны увеличиваться, чтобы оптимизировать тепловую эффективность и уменьшить выбросы загрязняющих веществ. В качестве примеров можно привести такие типы систем преобразования тепловой энергии, как высокотемпературные топливные элементы (твердооксидные топливные элементы) и горения / газификации более агрессивных видов топлива (отходы, биомасса и т. д.). Кроме того, новые группы материалов, такие как интерметаллиды, привели к значительному спросу на исследования явлений коррозии и разработке конкретных мер защиты(35).

3.4 Транспорт

Экономия энергии, сырья и ресурсов является мультидисциплинарной задачей во многих областях техники. Хорошим примером является низкий уровень потребления, низкий экологический эффект, низкая стоимость «€3,000 - автомобилей», которые в настоящее время находятся в стадии проектирования в автомобильной промышленности (рисунок 25). Его реализация возможна только при совместных усилиях в области материалов. Новые решения необходимы для используемых материалов, процессов соединения, конструкции двигателя, состава топлива, чистоты выхлопных газов, защиты поверхности, безопасности пассажиров и т. д. Новые идеи и новые технологии (в том числе рентабельный, экологически нейтральный, долговременный и эффективный контроль коррозии) требуют тщательного и скоординированного объединения, чтобы сформировать устойчивое будущее для транспортных потребностей быстрорастущего мирового населения.

Рисунок 25: Перечень требований - € 3000-автомобиль – плата за экономию энергии, сырье, материалы и ресурсы.

Перечень требований для €3,000 - автомобиля:

  • низкое потребление
  • снижение воздействия на окружающую среду
  • высокая безопасность
  • низкая стоимость

Новые решения по-прежнему необходимы для:

  • конструкционных материалов
  • процессов изготовления
  • дизайна двигателя
  • состава топлива
  • чистоты выхлопных газов
  • защиты поверхности
  • безопасности пассажиров
  • простоты использования

3.5 Инфраструктура

В последние годы разрушение инфраструктурных объектов, таких как здания; дороги; мосты; тоннели; железнодорожные пути; водораспределительные сети; системы доставки электричества, газа и нефтепродуктов; системы связи и аппаратура - стало очень очевидным. Общественная безопасность все больше подвергается риску, в некоторых случаях были потеряны жизни из-за неспособности адекватно решать проблемы коррозии (рис. 26). В Соединенных Штатах стоимость коррозии, вызванной только мостами, составляет около 8,3 млрд. долл. США в год (рисунок 27).(1,36)

Рисунок 26: Обрушение моста через Миссисипи на шоссе 35W в Миннеаполисе 1 августа 2007.(37-38)

Рисунок 27: Годовая стоимость коррозии в инфраструктуре США (всего: 22,6 млрд. Долл. США).(1)

Треть из текущих расходов на коррозию на мостах автомобильных дорог США была бы сэкономлена, если бы существующие, полностью разработанные технологии предотвращения коррозии были применены к настилам и их подструктурам.(37) В Соединенных Штатах это вызвало инициирование HR 1682, «Закона о продлении жизни мостов» в 2008.(36,39), который потребует от государства представить план предотвращения и смягчения ущерба, вызванного коррозией, при выделении федеральных средств для строительства нового моста или восстановлении существующего, включая тщательное освидетельствование, раскрытие планируемых методов предотвращения коррозии (например, применение катодной защиты), мониторинг и техническое обслуживание на основе условий окружающей среды, сертификацию плана специалистом по коррозии и обучение коррозии всех инспекторов мостов. В Великобритании Агентство автомобильных дорог обязано сертифицировать квалифицированных инспекторов и исполнителей для защиты покрытий (красок) на дорожных сооружениях в Институте коррозии Великобритании. Это первые такие программы в мире, предназначеные для улучшения качества изготовления, имеющие важное значение для продления срока службы и, таким образом, снижения затрат. Мониторинг на основе природных условий - еще одна задача будущих исследований по разработке соответствующих методов и устройств контроля коррозии.

Крах строительных конструкций является еще одним примером, когда надлежащие меры защиты от коррозии могли бы спасти жизни и сооружения. Например, обрушение крыши Берлинского конгресс-холла, вызванное коррозионным растрескиванием предварительно напряженной стали (рис. 28) и обрушение подвесных потолков в плавательных бассейнах из-за вызванного хлоридом коррозионного растрескивания  (рис. 29 и 30).

До обрушения После обрушения

Причина разрушения: коррозионное растрескивание предварительно напряженной стали в кольцевом соединении.

 

Рисунок 28: Крах Берлинского конгресс-холла в 1980 году.(4)

Рисунок 29: Обрушение подвесных потолков в плавательных бассейнах из-за неподходящих элементов крепления из нержавеющей стали.(41)

Рисунок 30: Коррозионное растрескивание на крепежных элементах подвесных потолков в плавательных бассейнах Устера (слева)(42) и в Дании (справа)(42) (см. Рис. 29.)

Аварии водораспределительных сетей (рис. 31) являются еще одним примером коррозионного старения инфраструктуры, которые чаще всего встречаются населением в последние годы, но которые редко связаны освещаются в прессе. Опрос, проведенный в Европе в 2004 году(42, 43), показал, что из-за коррозии и повреждений водораспределительной сети почти 30% питьевой воды, которая выходит из водопроводных станций, никогда не сможет дойти до потребителя (рисунок 32). Соответствующий мониторинг состояния позволит инспекторам определить места утечки из системы распределения. На рисунке 32 перечислены только четыре страны в качестве примеров. Подобные ситуации встречаются в других странах с аналогичными системами распределения воды. Большие инвестиции в водораспределительные сети Великобритании, которые были санкционированы регулирующими органами после локального дефицита воды несколько лет назад, уменьшили средние потери в распределении от утечек из-за коррозии с более чем 25% до менее 20% за пять лет. Цель состоит в том, чтобы средняя потеря снизилась до 12-15% утечки, это нынешняя лучшая практика в Великобритании.

Рисунок 31: Повреждения водопроводной сети.

Рисунок 32: Вода, которая покинула водопроводные станции, но не дошла до потребителя.(42-48)

Мониторинг состояния и техническое обслуживание имеют жизненно важное значение для обеспечения общественной безопасности, поскольку мировая инфраструктура достигает конца своей проектной жизни и происходит быстрое ухудшение состояния. Необходимо разработать новые и надежные методы измерения, которые подходят для большего количества случаев, чем имеющиеся в настоящее время технологии. Это требует исследований и ресурсов для разработки более надежных, универсальных и удобных для пользователя датчиков контроля коррозии.

3.6 Сырье

В 2008 году цены на многие сырьевые ресурсы резко выросли (рис. 33). «Примеры» - это никель, медь, хром, молибден, алюминий, магний, сырая нефть и природный газ. Это подсказывает новые технологии в горнодобывающей, металлургической и нефтедобывающей промышленности. Исследования необходимы для изучения коррозионностойких сплавов с более низкими концентрациями дорогостоящих легирующих элементов, таких как хром, никель и молибден. Оптимальное использование этих металлов в сочетании с материалами вторичной переработки важно для долгосрочного использования. Процессы переработки также должны быть улучшены для стали, алюминия, магния и других металлов. Добыча нефти и газа из глубоких, горячих береговых и морских скважин (глубины более 5000 м) требует огромных затрат на материалы и решения проблем коррозии. Некоторые увлекательные технологии были разработаны для использования в подводных сооружениях, но экстремальные материалы и проблемы коррозии остаются. К ним относятся тяжелая коррозия в трубах, стояках и трубопроводах. Кроме того, предпринимаются все более активные усилия по добыче нефти из нефтеносных песков и сланцев. Эта практика включает враждебные условия для строительных материалов, которые вызывают серьезные коррозионные сбои. Технический прогресс с этими новыми методами производства будет невелик без инновационных решений в области защиты материалов и контроля коррозии.

Рисунок 33: Рост цен на сырье.(44-48)

3.7 Технологии производства

В нефтехимической и химической промышленности разрабатываются новые технологии производства. Инженеры столкнулись с необычными проблемами материалов и коррозии, решения для которых еще нужно разработать. Целью является разработка процессов с низким энергопотреблением и низким воздействием на окружающую среду. Исследователи сосредотачиваются, в частности, на биотехнологических и микрореакторных технологиях.

Другой вопрос - превратить органические отходы, в том числе жидкий навоз, в безобидные продукты. Одним из интересных методов является использование окисления в сверхкритической воде. Однако высокие температуры и давление могут вызвать серьезные проблемы с коррозией. С другой стороны, это более экологически безопасное решение, чем сжигание отходов, и, следовательно, требует больше усилий в области НИОКР.

3.8 Культурное наследие

Коррозия вызванная воздействием окружающей среды на материалы постоянно разрушает объекты культурного наследия. Во многих случаях скорость разрушения довольно опасна (рис. 34).(47) Существует не так много зданий, предметов искусства или памятников, которые также защищены как Эйфелева башня в Париже, Франция. Каждые семь лет этот стальной памятник вновь защищают от атмосферной коррозии, используя 50 тонн краски. Возврат инвестиций осуществляется за счет привлечения 5,3 млн. туристов в год. Это прекрасный пример того, как надлежащее поддержание элементов нашего культурного наследия может даже оказаться прибыльным.

Рисунок 34: Выветривание каменных артефактов в Китае.(47)

К сожалению, во многих местах во всем мире объекты культурного наследия постепенно разрушаются, что вызвано природными и человеческими факторами. Природные факторы включают внезапные катастрофы, такие как ураганы или землетрясения, изменения температуры и влажности, загрязнение окружающей среды, солнечное излучение, вода, кислород и атаки микроорганизмами. Они вызывают разрушение материалов путем выветривания, обесцвечивания, усадки, растрескивания, обрушения, шелушения, скручивания, повреждения червями, плесенью и др. В итоге происходит разрушение драгоценных культурных реликвий. Человеческие факторы включают отсутствие адекватных защитных мер и управления защитой. Во многих странах это означает огромные потери культурных ценностей.

WCO обязана содействовать сохранению и защите культурных реликвий с учетом знаний экспертов по коррозии со всего мира. Необходимо создать многодисциплинарную научную систему защиты культурных ценностей и постоянно совершенствовать и согласовывать правила и стандарты этих технологий защиты. Принцип заключается в том, чтобы сохранить оригинальную форму исторических реликвий, минимизировать ручное вмешательство и сохранять их внешний вид так, как если бы они не были обработаны. Это обусловливает необходимость совершенствования научного понимания механизмов разрушения памятников и влияния различных факторов окружающей среды, поиска вариантов контроля факторов окружающей среды, изучения новых материалов и методов сохранения реликтовых материалов, а также интеграции традиционных навыков и современной науки и техники.

Сохранение культурного наследия является многодисциплинарным вопросом, в котором важны роль защиты от коррозии, защиты материалов и модификации поверхности. WCO предлагает свою международную компетенцию для обеспечения оптимальной эффективности в этой области.

4. Выводы

Чтобы удовлетворить основные потребности 6,3 миллиарда человек на этом земном шаре, включая правильное питание, чистую воду, хорошее здоровье, безопасное жилье, надежную энергию, эффективную коммуникацию и мобильность, необходимо добиться многих технологических изменений в глобальном масштабе. Хотя эта концепция широко оценивается положительно, часто существует лишь ограниченное понимание того, насколько важно решать проблемы коррозии и каковы ее реальные последствия для общества.

Цель этого исследования состоит в том, чтобы продемонстрировать несколькими примерами, что будущие технологические проблемы могут быть достигнуты только благодаря огромным усилиям в области исследований и разработок в области материалов, защиты поверхности, контроля коррозии и мониторинга состояния. Прогресс в этих дисциплинах необходим для улучшения возможностей и сокращения ограничений существующих и будущих технологий. Инновационные подходы будут определять возможности повышения энергоэффективности; экологически безопасные способы разработки коммуникационных, транспортных систем и систем гражданской инфраструктуры ; и пути укрепления технической и общественной безопасности и защиты.

Похоже, что буквально во всех случаях необходимо решить ключевые проблемы, связанные с разрушением материалов и коррозией. Это связано с устойчивостью материалов в новых условиях окружающей среды или функциональной корректировкой свойств поверхности и материалов с помощью соответствующих методов модификации поверхности. Эта работа должна включать эффективное управление предотвращением коррозии и целостностью обслуживания. Мониторинг состояния будет одним из ключевых факторов, обеспечивающих безопасность эксплуатации. Однако это может быть достигнуто только с помощью инновационных сенсорных устройств, которые еще не разработаны. Глобальные стандарты должны быть установлены для обеспечения мониторинга состояния в качестве стандартной процедуры.

WCO обязана работать над этими целями и сделать их достижимыми во всем мире. Получив одобрение Организации Объединенных Наций как неправительственная организация, WCO получит глобальное внимание, которое необходимо для обеспечения эффективности ее международных усилий.

5. Ссылки

1. G.H. Koch, M.P.H. Brongers, N.G. Томпсон, Y.P. Вирмани, J.H. Плательщик, «Коррозионные издержки и превентивные стратегии в Соединенных Штатах» (Washington D.C .: FHWA, 2001).

2. ЦРУ (Агентство централизованного управления), «Всемирная фактологическая книга», «Сравнение стран» (национальный валовой внутренний продукт = паритет покупательной способности); World GOP (оценка за 2008 год: 69 490 000 000 долларов США, 000 000, обновленная 9 апреля 2009 года). Https://cia.gov/library/publications/the-world-factbook/rankorder/2001 rank.html.

3. HTTP: // WWW. Corrosioncost.com/home. HTML.

4. T.P. Хоар, Доклад Комитета по коррозии и защите, Лондон, У. К., Стационарное управление Ее Величества, 1971 год.

5. HTTP: // WWW. Co rrdefense .org / Co rrDefense% 20Magazine / Summe r% 202007I PDF / 2007_DOD_Corrosion_Report.pdf. Доступен в августе 2008 года.

6. «Оценка коррозионного образования», Национальный исследовательский совет, Национальная академия печати, Вашингтон, округ Колумбия, 2009. ISBN-10: 0-309-11703-8, ISBN-13: 978-0-309-11703-6. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12560.

7. Л. Бону, Т. Рамде, Дж. Б. Легма, «Коррозионное поведение системы трубопроводов, насосов и рециклированных алюминиевых сплавов для пищевой посуды ", WCO-семинар на 1-м Международном конгрессе по коррозии, 6-10 октября,
2008, Лас-Вегас, Невада, США, организованный Nace International, Хьюстон,
Штат Техас, США.

8. EN ISO 8044: 2000-04-15; Коррозия металлов и сплавов. Основные термины и определения.

9. http://www.sueddeutsche.de/wissen/425/306387 /bilder/?img=2.2.

10. Директива Европейского Совета от 3 ноября 1998 года о качестве воды, предназначенной для потребления человеком (Директива 98/83 / EC).
 
11. DlN EN 12502, 2005-01-19; Защита металлических материалов от коррозии. Руководство по оценке вероятности коррозии в системах распределения и хранения воды.

12. B. Widyanto, M.S. Пермана, «Правильная стратегия предотвращения коррозии и коррозионное взаимодействие против угрозы надежности активов (в Индонезии)», WCO Wo rkshop на 17-м Международном конгрессе по коррозии, 6-10 октября 2008 г., Лас-Вегас, штат Невада, США, организованный NACE International, Хьюстон, Техас, США.

13. Г. Франкель, «Будущее образования в области коррозии», Пленарная лекция на КДЕСЕ КОРРОЗИИ 2009, 23 марта 2009 года, Атланта, Грузия; NACE International, Хьюстон, Техас, США.

14. Phc Marcus, «Почему решение проблем коррозии наночастиц будет в будущем приобретать все большее значение», семинар WCO на 1-м Международном конгрессе по коррозии, 6-10 октября 2008 г., Лас-Вегас, штат Невада, США, организованный NACE International , Хьюстон, Техас, США.

15. С. Виртанен, Коррозионные обзоры (2008).

16. http: // www .chicagolandimpla ntdentist.com/dental-implant-bridge.htmI.

17. http: // www .dubs-ortho .ch / kniegelenk.html.

18. http: // www .ortho24.com / hm_optechnik.php.

19. http: // www .medizin.uni-halle.de.

20. http: // www .fzmb.de / news / 2004 / nachwachsende_organe_sternart ikel.shtml.

21. Мировое потребление энергии, прогноз 2002 Международного энергетического агентства (lEA).
Http://www.dlr.de/Portaldata/1/Resources/porta I_news / newsa rchiv2004.html.

22. Шотландский центр хранения углерода, Школа геонаук, Эдинбургский университет (www.geos.ed.ac .uklccsmap).

23. Р. Нюборг, Обзор нефти и газа (2005).

24. M. Scholz, J. Ellermeier, Materialwiss. и. Werkstofftechnik 37 (2006).

25. Р. Кейн и др., «Эффективность материалов» (2005).

26. R P Vera Cruz; «Филиппинский опыт по геотермальному контролю коррозии в условиях ограниченных местных ресурсов», WCO-Workshop at 1? H h International Corrosion
 
Конгресс, 6-10 октября 2008 года, Лас-Вегас, штат Невада, США, организованный NACE International, Хьюстон, штат Техас, США.

27. WWW. Здание .co.uk / рассказ .asp? Storycode + 309891 0.

28. У. Бернс, Ускоренная коррозия низкой воды, «Мастерская ВТО, 26-27 сентября 2008 г., Пекин, Китай, организованная Китайским обществом защиты от коррозии в Пекине.

29. Б. Хоу, Х. Солнце. J. Duan, «Морская коррозия и защита стальных конструкций», семинар WCO, 26-27 сентября 2008 г., Пекин, Китай, организованный Китайским обществом защиты от коррозии в Пекине.

30. Дж. Ванг, Эн-Хоу Хань, «Защита от коррозии и коррозии на атомных электростанциях в Китае», Семинар WCO, 26-27 сентября 2008 г., Пекин, Китай; Организованный Китайским обществом защиты от коррозии в Пекине.

31. Д. Ферон, «Материалы и проблемы коррозии в ядерных областях», Семинар WCO на 1-м Международном конгрессе по коррозии, 6-10 октября 2008 г., Лас
Вегас, штат Невада, США, организованный NACE International, Хьюстон, штат Техас, США.

32. Х. Эдельманн, М. Эфферт, К. Вигардт, Х. Киршнер, «Паротурбинная электростанция мощностью 700 oc - состояние развития и перспективы», Int. J. Energy Techn. Политика 5, (2007) (3): 366-383.

33. M. Schutze, «Коррозионное сопротивление при повышенных температурах в сильно агрессивных средах», CORROSION 2007, №. 63: 4-18.

34. Аноним, «Высокотемпературная технология - революция в турбинах», «Мир материалов», март 2000 года, 10-12.

35. A. Donchev, B. Gleeson, M. Schutze, «Термодинамические соображения полезного воздействия галогенов на окисляющую резистентность сплавов на основе TiAI», 11000 (2003): 387-398.

36. www.govtrack.us/congress/billtext.xpd?bill=h11 0-6234.

37. Г. Шмитт, «Отсутствие значительного технологического прогресса без новых решений в области предотвращения коррозии и управления целостностью услуг», семинар ВТО по ЕВРОКОРРЕ 2008, 11 сентября 2008 г., Эдинбург / Шотландия, США, организованный Европейской федерацией коррозии.

38. xicanopwr.com/2007 / 08 / deadly-bridge-collapse-in-minneapolis /.

39. excitedstate.wordpress.com/2008/09/
 
40.B. Lsecke, «Целостность инфраструктуры и защиты от коррозии и мониторинга», семинар WCO на EUROCORR'2008, 11 сентября 2008 года, земля Эдинбург / Скот, США, организованная Европейской федерацией коррозии.

41. J.N. Holst, Materialprufung, Дания, 23 марта 2004 года.

42. www.wasser-macht-schule .com / index .php? Id = 39.

43. Исследование BGW-Water 2005/2006, Германия; Результаты для Германии из Федеральных департаментов статистики, 2004.

44. www .makingsenseofmyworld .blogspot.com (никель, медь).

45. Www .gold-speculator.com / images / articles / speccomp / Molybdenum20Pr ice.gif.

46. Www .dollardaze .org / blog /? Post_ id = 00475 & cat_ id = 20.

47. Сюй Чунчунь, «Коррозия и защита в культурных реликвиях», семинар ВТО, 26-27 сентября 2008 г., Пекин, Китай, организованный Китайским обществом защиты от коррозии в Пекине.

Наиболее популярный ингибитор коррозии

Всегда в наличии!

Присадка ингибированная концентрированная ЛИК 649

ТУ 0257-002-48314506-06

Copyright © 2017. ПриборСервис  Rights Reserved.