腐蚀与防腐蚀在较量

提到社会财产损失，人们会很自然地想到水灾、火灾、风灾、地震等灾害带来的严重损失。实际上，腐蚀所造成的损失也是相当大的。统计资料表明，全世界每年因腐蚀造成的损失达到7000多亿美元。我国近年因腐蚀平均每天损失约3亿元人民币。采矿是钢铁材料消耗量比较大的行业之一。由于采矿业的现场大都在地下，工作环境恶劣，钢铁材料设备腐蚀更为严重。据调查，矿山井下钢铁设备的年腐蚀速度为0．2～1．2毫米，从前矿山井筒装备的使用寿命只有10年左右，井下钢轨6～8年就锈穿了，每年因腐蚀而报废的设备约占当年钢铁用量的1／3左右。腐蚀不仅损坏设备、浪费资源，而且影响正常生产和矿山安全。

腐蚀造成的损失在世界范围内引起了广泛的重视。早在60年代，工业发达国家就加强了矿山设备防腐蚀的研究和新技术的应用。我国采矿业是从70年代后期才开始重视腐蚀对生产和安全造成的危害，加强了基础研究和防腐新技术的开发与推广，并且取得了明显的效果。1988年，煤炭工业部正式颁发了《井筒装备防腐设计、施工及验收规范》，标志着我国采矿设备的防腐工作进入了一个新的阶段。

根据矿山井下的环境特点，采矿设备的防腐主要是抓好材料选择和防护涂层两个方面。

材料是决定腐蚀速度的最关键因素。选择材料既要考虑材料本身的耐蚀性能，又要考虑价格、资源及加工性能等方面。普通碳钢是目前国内外采矿业应用最多的金属材料，主要缺点是耐蚀性能不好，必须采取涂层防护，以延长设备的使用寿命。为此，人们研究出了玻璃钢、合金钢、低合金钢、铝合金等矿山设备新材料。玻璃钢和工程塑料具有重量轻、耐蚀性能好的特点，矿山井下不存在紫外线照射而引起的老化问题，使用寿命比较长，近年来应用量和范围逐步扩大，有的矿山通风井的井筒装备已经实现了全玻璃钢化。根据应用环境特点而研制的合金钢，既具有优异的耐腐蚀性能，又具有所要求的物理机械性能，是最理想的耐蚀材料。但是，由于成本过高、资源缺乏等原因，仅限于采掘、支护、钻探等机械设备的重要零部件使用。相比之下，像钢轨等不宜采用涂层防护的井下设施，采用低合金钢加工，耐蚀性能会显著提高。然而，因为其产量有限，近期内我国不可能在采矿业大量应用。铝合金具有重量轻、耐蚀性能好的特点，尤其是加工制造提升容器，受到国内外的欢迎。铝合金设备除了成本高以外，尚存在焊接困难及双金属腐蚀等问题，仍需要妥善处理才行。

涂层防护是当前国内外采取的延长矿山设备使用寿命的主要方法。涂层防护一般不改变设备的结构和强度，仅在外部涂装防护层，使基本金属与周围介质隔离而免遭腐蚀。在总结国内外前些年矿山井筒装备防腐蚀经验教训的基础上，我国规定了新建矿井使用的防腐涂料包括富锌底漆和环氧沥青类防腐涂料、氯化橡胶类防腐涂料等；井筒安装时，烧焊、切割等损坏部位漆膜的修补和井下旧设备的日常维护采用干湿两用防腐涂料。兖州矿区鲍店煤矿采用两层无机富锌底漆防护，至今已有十余年，涂层仍基本完好。