زنگ زدن و خوردگی آهن سالانه چند میلیون دلار به صنایع خسارت وارد می کند؟

زنگ زدن و خوردگی آهن سالانه چقدر به صنایع خسارت وارد می کند؟

زنگ زدگی و خوردگی آهن تنها در ایالات متحده سالانه میلیاردها دلار ضرر به صنعت وارد می کند. طبق مطالعه اخیر NACE International، کل هزینه سالانه خوردگی در ایالات متحده حدود 276 میلیارد دلار است که حدود 3.1 درصد از تولید ناخالص داخلی این کشور را نشان می دهد. با تعمیم این به سطح جهانی، هزینه سالانه خوردگی در سراسر جهان بیش از 1 تریلیون دلار تخمین زده می شود.

در ایالات متحده، هزینه خوردگی در صنایع مختلف تقسیم می شود:

• خدمات شهری: 47.9 میلیارد دلار
• زیرساخت: 22.6 میلیارد دلار
• حمل و نقل: 29.7 میلیارد دلار
• تولید و ساخت: 17.6 میلیارد دلار
• دولت: 20.1 میلیارد دلار

صنعت تولید و ساخت، که به شدت به آهن و فولاد متکی است، سالانه 17.6 میلیارد دلار هزینه های مرتبط با خوردگی متحمل می شود. تفکیک هزینه های زیر بخش های مختلف:

• خمیر و کاغذ: 6 میلیارد دلار
• پالایش نفت: 3.7 میلیارد دلار
• فرآوری مواد غذایی: 2.1 میلیارد دلار
• مواد شیمیایی و دارویی: 1.7 میلیارد دلار
• اکتشاف نفت و گاز: 1.4 میلیارد دلار
• لوازم خانگی: 1.5 میلیارد دلار
• کشاورزی: ​​1 میلیارد دلار
• معدن: 0.1 میلیارد دلار

کارشناسان تخمین می زنند که شرکت ها می توانند 25 تا 35 درصد از این هزینه های سالانه را از طریق شیوه های بهینه مدیریت خوردگی صرفه جویی کنند. به عنوان مثال، صنعت خودرو از سال 1975 از طریق تلاش هماهنگ پیشرفت در طراحی، مواد و پردازش، هزینه های مربوط به خوردگی خود را تا 52 درصد کاهش داده است. این منجر به صرفه جویی سالانه 9.6 میلیارد دلار در سال 1999 نسبت به سال 1975 شد.

خوردگی نه تنها هزینه های مستقیم برای تعمیر و جایگزینی را به همراه دارد، بلکه منجر به هزینه های غیرمستقیم ناشی از تاخیر در تولید، آسیب های زیست محیطی و مسائل ایمنی می شود. می تواند یکپارچگی زیرساخت های حیاتی مانند پل ها و ساختمان ها را به خطر بیندازد. در بخش حمل و نقل، خوردگی فرسودگی وسایل نقلیه و سیستم های ریلی را به ویژه در مناطق ساحلی تسریع می کند.

در نتیجه، زنگ زدگی و خوردگی آهن و سایر فلزات یک بار اقتصادی عمده بر صنعت است که صدها میلیارد سالانه در ایالات متحده و تریلیون ها در سطح جهان هزینه دارد. سرمایه گذاری در اقدامات پیشگیری و کنترل خوردگی می تواند صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و بهبود بهره وری در بسیاری از بخش ها داشته باشد.

خوردگی، به ویژه آهن و فولاد، چالش اقتصادی مهمی برای ایران ایجاد می کند که منعکس کننده روندهای جهانی گسترده تر است. تأثیر اقتصادی سالانه خوردگی قابل توجه است، به طوری که برآوردها نشان می دهد که بیش از 1.8 تریلیون پوند برای اقتصاد جهانی هزینه دارد که معادل 3-4٪ از تولید ناخالص داخلی جهان است. در حالی که ارقام خاص برای ایران به طور مداوم مستند نشده است، پیامدهای خوردگی بر بخش های مختلف عمیق است و نیاز به بررسی دقیق دارد.

مهم ترین صنایع خسارت دیده

• صنعت خودرو

بخش خودرو یکی از متاثرترین بخش هاست که تقریباً 40% از کل هزینه های خوردگی را به خود اختصاص می دهد. به دلیل عواملی مانند قرار گرفتن در معرض نمک جاده و رطوبت، که زنگ زدگی در وسایل نقلیه را تسریع می کند، سالانه 111.6 میلیارد دلار تخمین زده می شود.

• ساخت و ساز و زیرساخت

صنعت ساختمان با چالش های قابل توجهی از خوردگی مواجه است، به ویژه در سازه هایی مانند پل ها و خطوط لوله. در حالی که ارقام خاص برای این بخش جزئیات کمتری دارند، مشخص است که تعمیر و نگهداری و تعمیرات مرتبط با خوردگی به طور قابل‌توجهی (به طور بالقوه بیش از 20 میلیارد دلار سالانه) به هزینه‌های کلی می افزاید.

• صنعت دریایی

بخش دریایی، که شامل کشتیرانی و سکوهای دریایی است، همچنین هزینه های قابل توجهی را در اثر خوردگی متحمل می شود. برآوردها نشان می‌دهد که این هزینه‌ها می‌تواند حدود 10 میلیارد دلار در سال باشد، که در درجه اول به دلیل محیط سخت دریایی است که فرآیندهای خوردگی را تسریع می‌کند.

• صنعت هوافضا

بخش هوافضا اگرچه به اندازه خودرو تحت تأثیر قرار نگرفته است، اما هنوز با هزینه های خوردگی مواجه است که سالانه 8 میلیارد دلار تخمین زده می شود. این شامل تعمیر و نگهداری و تعمیر اجزای هواپیما است که به دلیل قرار گرفتن در معرض محیطی مستعد خوردگی هستند.

• بخش نفت و گاز

در صنعت نفت و گاز، خوردگی می تواند منجر به اختلالات عملیاتی و خطرات ایمنی قابل توجهی ، با هزینه های تخمین زده شده سالانه در حدود 5 میلیارد دلار برای اقدامات نگهداری و پیشگیری شود.

• تاسیسات و خطوط لوله

بخش خدمات شهری، به ویژه در مورد خطوط لوله، هر سال هزینه خوردگی تقریباً 3 میلیارد دلار را تجربه می کند. این شامل هزینه های مربوط به نظارت، نگهداری و تعمیرات برای جلوگیری از نشت و خرابی می شود.

خوردگی و زنگ‌زدگی آهن نشان‌دهنده بار اقتصادی قابل‌توجهی در صنایع مختلف است که مجموع هزینه سالانه آن تنها در ایالات متحده به حدود 279 میلیارد دلار می‌رسد. صنعت خودروسازی بیشترین سهم از این هزینه ها را به خود اختصاص می دهد و پس از آن بخش های ساختمانی، دریایی، هوافضا، نفت و گاز و خدمات آب و برق قرار دارند. استراتژی های موثر مدیریت خوردگی می تواند به طور بالقوه این هزینه ها را 25-30٪ کاهش دهد.

تاثیر اقتصادی در ایالات متحده

در ایالات متحده، خوردگی سالانه نزدیک به 300 میلیارد دلار برای اقتصاد هزینه دارد که حدود 4.2٪ از تولید ناخالص داخلی ملی را نشان می دهد. بخش خودرو بیشترین آسیب را به خود اختصاص داده است و بخش قابل توجهی از این هزینه ها را به دلیل استفاده گسترده از قطعات فلزی مستعد زنگ زدگی به خود اختصاص می دهد. مطالعه انجام شده توسط Battelle Columbus Laboratories نشان داد که حدود 60٪ از هزینه های خوردگی اجتناب ناپذیر است، در حالی که 40٪ باقی مانده را می توان با روش ها و مواد بهتر کاهش داد.

علاوه بر این، بخش زیرساخت از جمله پل ها و جاده ها نیز از مسائل مربوط به خوردگی رنج می برد که منجر به نگرانی های ایمنی و افزایش بودجه تعمیر و نگهداری می شود. بار اقتصادی با زیرساخت های قدیمی در ایالات متحده ترکیب می شود و نیاز به سرمایه گذاری فوری در فناوری ها و مواد پیشگیری از خوردگی برای به حداقل رساندن این هزینه ها دارد.

تاثیر اقتصادی در هند

هند سناریوی متفاوتی را ارائه می دهد که در آن خوردگی بخش های مختلف، به ویژه در کشاورزی و صنعت را تحت تاثیر قرار می دهد. هزینه اقتصادی خوردگی در هند سالانه حدود 50 میلیارد دلار تخمین زده شده است که با توجه به اقتصاد در حال توسعه این کشور قابل توجه است.

بخش کشاورزی که به شدت به تجهیزات فلزی و تأسیسات ذخیره سازی متکی است، زیان های قابل توجهی را به دلیل خوردگی تجربه می کند. علاوه بر این، بخش صنعتی، به ویژه در تولید و ساخت و ساز، با چالش های مرتبط با یکپارچگی سازه های فلزی و ماشین آلات مواجه است که منجر به افزایش هزینه های نگهداری و جایگزینی می شود.

همانطور که هند به صنعتی شدن ادامه می‌دهد، پیامدهای اقتصادی خوردگی احتمالاً رشد خواهد کرد و اجرای سیستم‌های مدیریت خوردگی برای کاهش موثر این هزینه‌ها را ضروری می‌سازد.

تاثیر اقتصادی در ژاپن

ژاپن، با اقتصاد صنعتی پیشرفته خود، با هزینه های خوردگی قابل توجهی نیز مواجه است که سالانه حدود 30 میلیارد دلار تخمین زده می شود. اتکای این کشور به زیرساخت های فلزی، به ویژه در حمل و نقل و ساخت و ساز، آن را در برابر مسائل مرتبط با خوردگی آسیب پذیر می کند.

صنایع ژاپنی در استفاده از مواد و فناوری های مقاوم در برابر خوردگی فعال بوده اند که به کاهش برخی از اثرات اقتصادی کمک کرده است. با این حال، چالش جاری در حفظ و مدیریت زیرساخت‌های موجود، که مستعد زنگ زدگی هستند، به‌ویژه در مناطق ساحلی که آب شور فرآیند خوردگی را تسریع می‌کند، باقی می‌ماند.

بار اقتصادی خوردگی در ایران

• هزینه های مستقیم

در ایران، هزینه های مستقیم مرتبط با خوردگی شامل نگهداری، تعمیر و تعویض زیرساخت ها و تجهیزات خورده شده است. صنایعی مانند ساخت و ساز، حمل و نقل و تولید به ویژه آسیب پذیر هستند. به عنوان مثال، خوردگی آرماتورهای فولادی در ساختمان‌ها و پل‌ها می‌تواند یکپارچگی سازه را به خطر بیندازد و نیاز به تعمیرات پرهزینه و افزایش خطرات ایمنی داشته باشد. به طور مشابه، در بخش حمل و نقل، وسایل نقلیه و زیرساخت‌ها مانند راه‌آهن‌ها و پل‌ها از خوردگی رنج می‌برند، به‌ویژه در مناطق ساحلی که نمک این فرآیند را تسریع می‌کند و منجر به افزایش هزینه‌های نگهداری و کاهش طول عمر می‌شود.

• هزینه های غیرمستقیم

فراتر از هزینه های مستقیم، خوردگی هزینه های غیرمستقیم قابل توجهی را به همراه دارد. این شامل:

• زمان توقف و بهره وری از دست رفته: خرابی تجهیزات به دلیل خوردگی می تواند منجر به توقف تولید شود و بر درآمد و کارایی عملیاتی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در تولید، خوردگی می تواند منجر به خرابی تجهیزات شود که منجر به خرابی پرهزینه و مشکلات بالقوه کیفیت محصول می شود.

• بهسازی محیطی: خوردگی همچنین می تواند منجر به خطرات زیست محیطی مانند نشت از مخازن ذخیره سازی زیرزمینی شود. این حوادث نه تنها مستلزم تلاش های پرهزینه پاکسازی است، بلکه ممکن است منجر به جریمه ها و مسئولیت های قانونی برای شرکت ها شود.
• خطرات ایمنی: سازه های خورده خطرات ایمنی را به همراه دارند که منجر به صدمات احتمالی و ادعاهای قانونی می شود. هزینه های مرتبط با حوادث می تواند قابل توجه باشد که شامل هزینه های پزشکی، هزینه های قانونی و افزایش حق بیمه می شود.

برآوردهای اقتصادی برای ایران

در حالی که ارقام مشخصی برای خسارات اقتصادی ایران به دلیل خوردگی کمیاب است، منطقی است که از داده های جهانی استنباط شود. با توجه به اینکه هزینه جهانی خوردگی تقریباً 3 تا 4 درصد تولید ناخالص داخلی است و با در نظر گرفتن تولید ناخالص داخلی ایران در حدود 400 میلیارد دلار، تأثیر اقتصادی ناشی از خوردگی را می‌توان حدود 12 تا 16 میلیارد دلار در سال برآورد کرد. این رقم بر ضرورت راهبردهای موثر مدیریت خوردگی در کشور تاکید دارد.

استراتژی های کاهش

• بازدارنده های خوردگی

برای مقابله با اثرات اقتصادی خوردگی، صنایع در ایران به طور فزاینده ای به سمت بازدارنده های خوردگی روی می آورند. این راه حل ها می توانند با افزایش طول عمر سازه ها و تجهیزات فلزی، هزینه های نگهداری و تعویض را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. اجرای بازدارنده های خوردگی نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه می شود، بلکه با به حداقل رساندن زمان خرابی مرتبط با خرابی های مرتبط با خوردگی، کارایی عملیاتی را نیز افزایش می دهد.

• تحقیق و توسعه

محققان ایرانی فعالانه در حال بررسی راه‌حل‌های نوآورانه هستند، مانند توسعه زنگ زداهای مبتنی بر فناوری نانو. هدف این پیشرفت ها بهبود اثربخشی پیشگیری و درمان خوردگی است که به طور بالقوه منجر به صرفه جویی اقتصادی بیشتر می شود.

نتیجه

اثرات اقتصادی زنگ زدگی و خوردگی بر اقتصاد ایران قابل توجه است و برآوردها حاکی از ضرر سالانه بین 12 تا 16 میلیارد دلار است. این رقم نشان دهنده هزینه های مستقیم و غیرمستقیم در بخش های مختلف است. از آنجایی که صنایع به دنبال کاهش این اثرات هستند، اتخاذ بازدارنده های خوردگی و سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه بسیار مهم خواهد بود. مقابله با خوردگی نه تنها پایداری زیرساخت ها را افزایش می دهد، بلکه از انعطاف پذیری اقتصادی کلی ایران نیز حمایت می کند.