双相不锈钢与低碳钢的生命周期评价比较

与经涂覆处理的低碳钢相比，双相不锈钢在主要的服役环境下具有明显优势。

横跨芬兰沿海城市土尔库奥拉河的Myllysilta大桥，重建于2011年11月。奥拉河是微咸水河，其除冰盐广泛用于冬季的路面，所以大桥的覆层必须高度耐腐蚀。在100年的设计寿命中，所用的材料要求维护的次数越少越好。在这样严酷的环境下，含钼3.1%的2205级（EN1.4462）双相不锈钢依然表现出了高性能、使用周期长的特点。

不锈钢中的钼起到了提高耐腐蚀性的作用，尤其在一些含氯化物浓度较高的地区和使用除冰盐的地区，钼在抗点蚀和裂缝腐蚀方面表现出显著优势。

效益评价

在一个生命周期评价（LCA）范围内测试了双相不锈钢与覆层低碳钢对环境的影响，其中低碳钢涂覆具有耐蚀性的富锌环氧漆。

生命周期评价对两种材料在五个不同的环境影响下的表现进行了对比：加快全球变暖、土地酸化、富营养化、光催化臭氧产物以及不可再生资源的消耗。生命周期评价也包括了后期维护及必要的替代品，并对到达使用寿命期限的镀层做了回收之后所带来的影响也进行了评价。

数据与假设

欧洲的一家生产商提供了生命周期评价所需的82吨双相不锈钢对环境的影响数据，这家工厂采用电弧炉冶炼，平均会加入61%不锈废钢。世界钢铁协会基于欧盟的平均生产水平给出了生命周期评价所需的同样质量的低碳钢数据，其冶炼采用的是高炉冶炼，平均加入11%的废钢。

对于低碳钢，先假定喷涂三层富锌环氧涂料，这些涂料具有一定的耐腐蚀性，但其使用寿命仅有20年，达到使用寿命以后，需要将涂层去除后再重新喷涂。但是这种去除及重新喷涂会使材料的耐蚀性逐渐恶化，因此我们假设镀层可以更换两次。

上述欧洲钢铁生产商和国际钢铁协会分别提供了回收不同覆层材料对环境的影响数据，由于这些钢中有95%是在欧洲报废后循环使用的，这种情况反映了对原始资源的需求减少，并节省了产品生产过程中本来就需要的能源。

就双相不锈钢而言，这种循环再生利用具有非常重要的意义。生产建造大桥用的不锈钢对环境的影响实际上是很小的。但是，由于循环使用情况是基于欧洲平均标准，它接近（并且其中一个指标超过了）某个特定生产者对环境的实际影响。覆层低碳钢也实现了循环利用，尽管它不如不锈钢那么意义重大。

结论

生命周期评价对桥梁覆层的评估表明，与覆层低碳钢相比，双相不锈钢在所有对环境的主要影响类别中都有明显的优势：

1）降低全球变暖潜能的35%左右：由于回收利用率相对较高，并且维护或更换频率较小，使得碳排放量显著减少；

2）降低大约34%的潜在富营养化；

3）产生光化学臭氧的可能性极小（1%），而覆层低碳钢由于防腐涂料中的挥发性有机化合物含量高，所以光化学烟雾形成的可能性要大得多；

4）减少大约63%的主要能源需求（不可再生能源）。

就Myllysilta大桥而言，含钼双相不锈钢表现出了显著的环境优势。在严酷的沿海环境中，减少了生命周期内的维护，这也就避免了高成本、施工复杂性，并提高了安全性。