2024年中國(guó)腐蝕控制行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析、技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn)及主要機(jī)遇與挑戰(zhàn)-中金企信發(fā)布
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報(bào)告發(fā)布方:中金企信國(guó)際咨詢《2024-2030年腐蝕控制市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析及投資戰(zhàn)略預(yù)測(cè)研發(fā)報(bào)告-中金企信發(fā)布》
項(xiàng)目可行性報(bào)告&商業(yè)計(jì)劃書專業(yè)權(quán)威編制服務(wù)機(jī)構(gòu)(符合發(fā)改委印發(fā)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制要求)-中金企信國(guó)際咨詢:集13年項(xiàng)目編制服務(wù)經(jīng)驗(yàn)為各類項(xiàng)目立項(xiàng)、投融資、商業(yè)合作、貸款、批地、并購(gòu)&合作、投資決策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、境外投資、戰(zhàn)略規(guī)劃、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等提供項(xiàng)目可行性報(bào)告&商業(yè)計(jì)劃書編制、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、咨詢等一站式解決方案。助力項(xiàng)目實(shí)施落地、提升項(xiàng)目單位申報(bào)項(xiàng)目的通過(guò)效率。
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(1)腐蝕控制行業(yè)現(xiàn)狀: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。腐蝕現(xiàn)象廣泛存在于生產(chǎn)生活的每個(gè)環(huán)節(jié),涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,是造成材料損壞、停工檢修、安全事故的主要原因之一。此外,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)向高質(zhì)量化發(fā)展,企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提質(zhì)增效,利用新技術(shù)、新工藝來(lái)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,而在新技術(shù)、新工藝研發(fā)過(guò)程中,往往會(huì)遇到難以解決的腐蝕問(wèn)題。因此,腐蝕問(wèn)題不僅是日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的常見問(wèn)題,更是阻礙科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要因素。
腐蝕控制以安全和環(huán)保為出發(fā)點(diǎn),目標(biāo)是使材料、設(shè)備的腐蝕速度保持在一個(gè)比較合理的、可以接受的水平,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備長(zhǎng)期安全穩(wěn)定地運(yùn)行。與傳統(tǒng)防腐相比,全面腐蝕控制最突出的特征在于把腐蝕控制工作化被動(dòng)為主動(dòng),系統(tǒng)、全面地將腐蝕控制工作下放到日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的每個(gè)環(huán)節(jié),包括但不限于設(shè)計(jì)、制造、儲(chǔ)運(yùn)安裝、運(yùn)行操作、維修等環(huán)節(jié)。
腐蝕控制行業(yè)涉及材料研究、金屬制造、表面處理、設(shè)備制造等多個(gè)領(lǐng)域,腐蝕控制相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)能有效解決石油天然氣、海洋工程、電解銅箔、氯堿等行業(yè)設(shè)備的腐蝕破壞問(wèn)題,達(dá)到延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、減少物料消耗、提高工作效率以及降低安全事故發(fā)生率的目的,對(duì)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能降碳的發(fā)展具有重要意義。
2)腐蝕控制的重要性:
①腐蝕控制行業(yè)是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略的重要支撐:腐蝕現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。腐蝕會(huì)導(dǎo)致工程裝備、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)設(shè)施損壞,進(jìn)而造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和巨大的經(jīng)濟(jì)損失,增加了碳排放。根據(jù)中國(guó)工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會(huì)官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,以金屬材料為例,我國(guó)每年約有30%的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢,其中約10%變?yōu)殍F銹而全部報(bào)廢,以此來(lái)計(jì)算我國(guó)每年損失約1,000多萬(wàn)噸的鋼鐵,差不多相當(dāng)于寶鋼全年的鋼鐵產(chǎn)量。腐蝕的污垢影響熱效率,每年多消耗約1,750萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,全面腐蝕控制與節(jié)約能源、保護(hù)資源息息相關(guān)。根據(jù)中國(guó)工程院咨詢項(xiàng)目“我國(guó)腐蝕管理狀況與對(duì)策戰(zhàn)略研究”調(diào)查結(jié)果顯示,2014年我國(guó)因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失超2萬(wàn)億元,約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的3.34%,以此推算,2022年我國(guó)腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約3.84萬(wàn)億元,經(jīng)濟(jì)損失規(guī)模較大。同時(shí),根據(jù)中國(guó)工程院院士侯保榮編著的《中國(guó)腐蝕成本》研究認(rèn)為,如果采取科學(xué)的防腐蝕技術(shù)和有效的措施,相關(guān)經(jīng)濟(jì)損失每年可降低25%至40%,能有效減少資源的浪費(fèi),是我國(guó)實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐。
②腐蝕控制相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障:腐蝕破裂造成的“跑、冒、滴、漏”等腐蝕現(xiàn)象,既浪費(fèi)資源、能源和污染環(huán)境,又是發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的重要原因之一。材料在腐蝕介質(zhì)作用下,因腐蝕導(dǎo)致壁厚減薄、開裂及材料組織結(jié)構(gòu)改變使材料力學(xué)性能降低,造成設(shè)備因承載能力不足而發(fā)生的斷裂,從而引發(fā)安全事故。根據(jù)中國(guó)工業(yè)防腐蝕技術(shù)協(xié)會(huì)官網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,世界范圍內(nèi)1960年至1990年的30年間石化行業(yè)發(fā)生的100起損失最大的事故主要引發(fā)原因統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,由于設(shè)備腐蝕和疲勞原因?qū)е碌氖д?1%,排在首位。國(guó)外因設(shè)備腐蝕造成的生產(chǎn)事故約占全部事故的50%以上。
以石油天然氣企業(yè)為例,根據(jù)核心期刊《表面技術(shù)》中發(fā)表的有關(guān)“石油管材及裝備材料腐蝕與防護(hù)”專題,石油管材及裝備在油氣勘探開發(fā)、輸送儲(chǔ)運(yùn)、煉油化工各過(guò)程中的投資比例占50%以上,而石油管材及裝備在服役過(guò)程中因腐蝕導(dǎo)致的失效占總失效事故的60%以上。石油管材及裝備如果因腐蝕而發(fā)生油氣泄漏情況,不僅會(huì)導(dǎo)致停工檢修及設(shè)備更換等直接損失,還可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸性次生災(zāi)害,給社會(huì)生產(chǎn)生活造成較大影響。
腐蝕控制相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)有助于減少承壓設(shè)備的腐蝕,減緩腐蝕對(duì)工業(yè)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的失效影響,降低突發(fā)性、災(zāi)難性事故發(fā)生概率,對(duì)企業(yè)安全生產(chǎn)起到重要保障作用。
③腐蝕控制相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的應(yīng)用能促進(jìn)下游行業(yè)的新興技術(shù)的發(fā)展:腐蝕引發(fā)的事故直接影響科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展。一項(xiàng)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,往往會(huì)遇到腐蝕問(wèn)題,只有解決了這些棘手的腐蝕問(wèn)題,這些新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品才得以發(fā)展。根據(jù)中國(guó)腐蝕與防腐網(wǎng)發(fā)布的《腐蝕的危害及腐蝕控制的意義》,美國(guó)曾用30年時(shí)間研究熔鹽原子能反應(yīng)堆(1947-1976),但由于裂變產(chǎn)物對(duì)材料的腐蝕難以解決而放棄;不銹鋼的發(fā)明和應(yīng)用,促進(jìn)了硝酸和合成氨工業(yè)的發(fā)展;高強(qiáng)度耐蝕合金的出現(xiàn),使壓力容器設(shè)備大型化成為可能;抗?jié)窳蚧瘹涓g材料和焊接技術(shù)的研發(fā),促進(jìn)了含硫油氣田的開發(fā)和高硫原油煉制技術(shù)的發(fā)展。隨著新興技術(shù)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)企業(yè)面臨的新型腐蝕問(wèn)題解決難度將不斷增大。
例如化學(xué)、能源等領(lǐng)域的壓力容器都有向高溫、高壓方向發(fā)展的趨勢(shì),這樣可獲得更高的生產(chǎn)率、更快的生產(chǎn)速度和更低的生產(chǎn)成本,但高溫、高壓卻會(huì)造成更加嚴(yán)峻的腐蝕環(huán)境。隨著全球原油和天然氣的不斷開發(fā),原油品質(zhì)逐漸劣化,含硫量越來(lái)越高,由此引發(fā)的濕硫化氫應(yīng)力腐蝕問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,成為制約了原油和天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。
腐蝕控制相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)有助于推進(jìn)下游產(chǎn)業(yè)新興技術(shù)創(chuàng)新,保障新興技術(shù)的實(shí)際生產(chǎn)落地。
(2)行業(yè)技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn):腐蝕科學(xué)基礎(chǔ)理論在20世紀(jì)取得突破進(jìn)展,從而逐步形成獨(dú)立學(xué)科分支。腐蝕控制產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展主要體現(xiàn)在防磨抗蝕新材料的研發(fā)和制造以及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái),我國(guó)腐蝕控制技術(shù)有所突破,在耐蝕金屬材料及設(shè)備、防腐蝕涂料制造能力大幅提高,制造工藝從傳統(tǒng)的擠出工藝發(fā)展到纏繞成型、離心澆注成型、模壓成型等;在耐蝕塑料應(yīng)用技術(shù)、防腐蝕地坪工藝、電化學(xué)保護(hù)技術(shù)、防腐蝕表面處理技術(shù)等已達(dá)世界領(lǐng)先水平。
腐蝕控制是一門多領(lǐng)域、多學(xué)科的新興的綜合性的邊緣學(xué)科?;A(chǔ)設(shè)施和工業(yè)裝備由于材料、結(jié)構(gòu)、受力作用等差異,在復(fù)雜多變的腐蝕環(huán)境和使用條件下,有著不同的腐蝕破壞的機(jī)理,需要采取不同的腐蝕控制措施。以跨江跨海大橋?yàn)槔?,設(shè)計(jì)壽命一般為100-120年,由于其所處腐蝕環(huán)境十分復(fù)雜,腐蝕介質(zhì)眾多,不同位置橋體結(jié)構(gòu)所處腐蝕環(huán)境存在較大差異,現(xiàn)有耐蝕涂裝技術(shù)無(wú)法達(dá)到一次涂裝耐用100年。因此,必須綜合考慮腐蝕環(huán)境、耐蝕材料、連接方式、結(jié)構(gòu)組合、涂裝工藝、電化學(xué)保護(hù)、包覆技術(shù)等在內(nèi)的有針對(duì)性的腐蝕控制措施,需要多行業(yè)、多專業(yè)、多學(xué)科的合作。例如,根據(jù)國(guó)家材料腐蝕與防護(hù)科學(xué)數(shù)據(jù)中心發(fā)布的《杭州灣跨海大橋腐蝕控制措施評(píng)析》,杭州灣跨海大橋按其腐蝕環(huán)境相應(yīng)采取了十余種腐蝕控制產(chǎn)品技術(shù)和監(jiān)測(cè)方法。
(3)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì):中國(guó)腐蝕控制產(chǎn)業(yè)形成于二十世紀(jì)六七十年代,是一個(gè)具備強(qiáng)大生命力的新興產(chǎn)業(yè),通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新,我國(guó)的防腐蝕產(chǎn)業(yè)已逐漸形成了從科研教育、設(shè)計(jì)評(píng)估、產(chǎn)品生產(chǎn)、工程施工到社會(huì)中介服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,已經(jīng)逐漸成為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)存在和發(fā)展。但由于腐蝕控制是輔助性、附屬性、服務(wù)性的行業(yè),效益滯后、間接、隱性,因此長(zhǎng)期以來(lái)一直未能得到足夠的重視。然而,腐蝕問(wèn)題在工業(yè)中是不可避免和客觀存在的,隨著基礎(chǔ)工業(yè)的不斷進(jìn)步和節(jié)約能源以及環(huán)保的要求,對(duì)防腐蝕材料的需求也會(huì)不斷擴(kuò)大,社會(huì)、政府有關(guān)部門以及工業(yè)企業(yè)對(duì)防磨抗蝕問(wèn)題亦將日益重視。
2020年11月,由中國(guó)主導(dǎo)、引領(lǐng)、制定的ISO23123-2020《腐蝕控制工程全生命周期通用要求》、ISO23221-2020《管道腐蝕控制工程全生命周期通用要求》、ISO23222-2020《腐蝕控制工程全生命周期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)》三項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)164個(gè)成員國(guó)家投票通過(guò)批準(zhǔn),并于2020年12月正式向全世界發(fā)布出版。腐蝕控制工程全生命周期理念是以腐蝕控制工程全生命周期及其鏈條上的環(huán)節(jié)、節(jié)點(diǎn)和因素中可能存在的腐蝕源及其風(fēng)險(xiǎn)為對(duì)象,實(shí)現(xiàn)其整體性、系統(tǒng)性、相互協(xié)調(diào)優(yōu)化性的腐蝕控制最佳安全性和效益為目標(biāo),從而有效保障被保護(hù)主體全生命周期內(nèi)不因腐蝕而危及人身健康、生命財(cái)產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境安全。
上述“三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)”是中國(guó)首次在ISO中引入腐蝕控制工程全生命周期概念,對(duì)國(guó)際腐蝕控制領(lǐng)域具有里程碑意義,讓中國(guó)邁上腐蝕控制領(lǐng)域全局性的引領(lǐng)地位。未來(lái),腐蝕控制行業(yè)也將從設(shè)計(jì)、材料、工藝領(lǐng)域的“線性創(chuàng)新”向跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的多學(xué)科交叉綜合性的集成創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。
(4)行業(yè)面臨的主要機(jī)遇與挑戰(zhàn):
1)主要機(jī)遇:
①國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持:隨著我國(guó)建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的日益強(qiáng)化,實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的預(yù)先防護(hù)和再制造已成為我國(guó)新型工業(yè)化道路的客觀要求。腐蝕控制產(chǎn)業(yè)能夠減少各行業(yè)中因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失,達(dá)到節(jié)材、節(jié)能的效果,符合我國(guó)目前所制定的節(jié)能環(huán)保政策。腐蝕控制產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的一部分防腐蝕材料屬于新材料領(lǐng)域,這一領(lǐng)域也獲得國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的大力支持,相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策支持給予了本行業(yè)良好的經(jīng)營(yíng)環(huán)境和優(yōu)先的發(fā)展地位。
②企業(yè)防腐蝕意識(shí)不斷增強(qiáng),應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展:電力、化工、船舶、港口等企業(yè)在保持持續(xù)健康、穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí),更加注重節(jié)能、降耗和安全穩(wěn)定運(yùn)行,使企業(yè)的設(shè)備腐蝕防護(hù)意識(shí)大大提高,并逐步由事后修復(fù)轉(zhuǎn)向事前防護(hù)。
隨著腐蝕控制產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、認(rèn)可度的逐漸提高以及示范效應(yīng)的擴(kuò)大,除電力、化工、船舶、港口企業(yè)外,越來(lái)越多的石油、礦業(yè)、有色金屬、機(jī)械、航空、管道等行業(yè)企業(yè)將擴(kuò)大對(duì)設(shè)備腐蝕防護(hù)的需求,從而推動(dòng)腐蝕控制等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為腐蝕控制業(yè)務(wù)提供了廣闊的發(fā)展空間。
2)主要挑戰(zhàn):
①腐蝕危害性和腐蝕控制重要性尚未引起全社會(huì)高度重視:腐蝕危害性和腐蝕控制重要性在我國(guó)尚未引起全社會(huì)高度重視,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:腐蝕難免論、無(wú)礙論以及腐蝕控制無(wú)用論、簡(jiǎn)單勞動(dòng)論的偏見依然存在;腐蝕控制對(duì)節(jié)約資源、節(jié)能環(huán)保、安全生產(chǎn)重要作用的認(rèn)識(shí)尚有差距;腐蝕控制工作分布在各行各業(yè),人員和管理分散,難以形成行業(yè)一體化優(yōu)勢(shì);對(duì)一些已被國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明、確有成效的腐蝕控制措施,我國(guó)立法相對(duì)滯后,尚不能成為強(qiáng)制性措施;對(duì)急需進(jìn)行的我國(guó)腐蝕和防腐蝕情況的普查,以及一些新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā),因投入不足而不能實(shí)施。上述因素拖慢了腐蝕控制行業(yè)的發(fā)展。
②腐蝕控制產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱:從事腐蝕控制行業(yè)的相關(guān)企業(yè)大多小而散,集中度低,隊(duì)伍素質(zhì)不高,電化學(xué)腐蝕控制設(shè)備技術(shù)水平較低,缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),評(píng)估設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、貯運(yùn)安裝、操作運(yùn)行和日常維護(hù)的全生命周期腐蝕控制產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成,不能完全按照技術(shù)性、功能性和經(jīng)濟(jì)性的要求,滿足腐蝕控制不同功能的需求。
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