侯保榮
——我的海洋腐蝕防護(hù)情結(jié)
侯保榮先生1942年1月出生于山東省菏澤市曹縣。1962年考入復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,1967年畢業(yè)獲學(xué)士學(xué)位,1994年畢業(yè)于東京工業(yè)大學(xué),獲博士學(xué)位。中國科學(xué)院海洋研究所研究員、博士生導(dǎo)師,2003年當(dāng)選中國工程院院士。
侯保榮是中國海洋腐蝕環(huán)境研究和海洋腐蝕與防護(hù)的學(xué)科帶頭人之一,也是中國海洋腐蝕界..的一位院士,他不遺余力地開展海洋腐蝕與防護(hù)研究和成果轉(zhuǎn)化工作,努力實(shí)現(xiàn)防腐蝕工作的產(chǎn)業(yè)化,為中國和山東省經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。(中國科學(xué)院評)
《我心依然》是由復(fù)旦大學(xué)歷史系1968屆畢業(yè)生章華榮先生,以及陳定方教授等多位老五屆畢業(yè)生歷經(jīng)數(shù)年用心凝煉而成的紀(jì)實(shí)性文學(xué)作品。它真實(shí)地記錄了那個特殊年代的大學(xué)畢業(yè)生到祖國.需要的地方去,艱苦創(chuàng)業(yè),負(fù)重前行,為祖國的富強(qiáng)繁榮做出了突出貢獻(xiàn)!
下文引自《我心依然》(第七部)
侯保榮先生的海洋腐蝕防護(hù)情結(jié)
和大家一樣,咱們大家一起考入上海復(fù)旦大學(xué),1962年入學(xué)。說考上復(fù)旦這件事,我怎么也不能忘記我的中學(xué)老師們。
我所就讀的曹縣二中是位于山東曹縣劉崗村的一個老革命根據(jù)地,是1953年建校,當(dāng)時只有初中部。到了1958年才設(shè)了高中部的兩個班,老師全是原來教初中的老師。我是第二屆62年的高中班畢業(yè)生,我們那時的老師太艱苦了,學(xué)校條件較差,一個50~60人的教室只有一個煤爐取暖,根本沒有多少熱量,教室里很冷,冬天的溫度能到零下十幾度。課間休息時,大家都到室外活動一下,因?yàn)槭彝庥刑柋任堇镆?。那時的農(nóng)村根本沒有電燈,晚上上課只能用煤油燈了。老師的高超之處在于他們教的學(xué)生,僅1961、1962、1963年三屆高中畢業(yè)生中,就有不少學(xué)生考入清華、北大、復(fù)旦、交大、師大等..大學(xué),加上考入其他學(xué)校的,考上大學(xué)的占全班總?cè)藬?shù)的三分之二左右,我能進(jìn)復(fù)旦學(xué)習(xí),什么時候也不能忘記初中、高中老師的培養(yǎng)。
在大學(xué)的一段生活我就不說了,說一下和大家分手后的一點(diǎn)小故事。
走出校門后我就來到了位于山西省臨汾市的4657部隊(duì)農(nóng)場勞動鍛煉,這個農(nóng)場就在汾河旁邊,還不算太窮的地方,我們住在老百姓家里,和他們同吃同住同勞動。待了一年多,每月工資43.5元,吃飯要交伙食費(fèi)的。有幾個故事至今不能忘記。
在這個連隊(duì)鍛煉的都是67、68應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生,有北京地質(zhì)大學(xué)、北京師范學(xué)院待分配學(xué)生,也有已經(jīng)分配到某單位的應(yīng)屆畢業(yè)生,還有一部分是印尼的歸國華僑在國內(nèi)大學(xué)畢業(yè)的。大家知道,種稻子是一項(xiàng)艱苦的體力勞動,插秧、除草、收割都是彎著腰的事,可累了,伙食也不好,一個月整個連隊(duì)殺頭豬,改善生活。我清楚地記得,有一次連隊(duì)包餃子,每人二兩肉、白菜不限量,每人分一斤干面,就這樣,男同學(xué)一斤干面的大餃子都吃光了。有的還不夠吃,接受一點(diǎn)女同學(xué)剩余的“支援”。
在部隊(duì)經(jīng)常開憶苦會,請貧下中農(nóng)“上課”,講講他們在解放前是怎么受苦的。一個大房間,四周全用圍布把光線擋起來,不能自由進(jìn)出,就等于我們?nèi)w聽報告的人回到了萬惡的舊社會,貧下中農(nóng)代表一講就是4個多小時,弄的大部分同學(xué)都哭了,是真的哭,并且哭的聲音很大很大的,周圍的鄰居都能聽得見哭聲的!那個人都講了什么,現(xiàn)在一點(diǎn)記不得了,后悔當(dāng)時沒有錄下音,否則現(xiàn)在會成為一個很好的教材!
連隊(duì)里還經(jīng)常吃憶苦思甜飯,這對我們在國內(nèi)土生土長的人不算太難,但對從印度尼西亞回來的華僑大哥大姐們可是個難題了,憶苦吃糠窩窩,怎么能咽得下?當(dāng)然咽不下也得象征性地咽一點(diǎn),接著是思甜了,吃白面饅頭,大家可開心了。那時提倡穿衣要新三年、舊三年、縫縫補(bǔ)補(bǔ)又三年,大家都很不講究,身上的泥越多越自豪,一個是經(jīng)濟(jì)條件不允許,每月只有43.5元錢的工資,沒有講究的成本;二是那時候的思想境界高,不計(jì)較吃穿,只把種稻子放在..位。
我們這些理科大學(xué)生們在學(xué)校學(xué)到了不少知識,但大學(xué)和實(shí)際有些脫節(jié)。我所在的部隊(duì)是新建單位,經(jīng)濟(jì)能力差,工資很低。連隊(duì)首長就組織我們搞副業(yè),種稻子的部隊(duì)嘛,稻草有的是,就用草打繩子賣。有一次,機(jī)械老化,動不了了,一看是機(jī)油不足,一位大學(xué)生就去找連長說:“我們連隊(duì)改善生活要?dú)㈦u,請求連長批準(zhǔn)給點(diǎn)雞油把機(jī)械潤滑一下,哈哈?!?span>
勞動鍛煉一年三個月后終于盼到了回工作崗位的那一天,那是1970年3月。從1962年我進(jìn)入上海復(fù)旦大學(xué),那時的復(fù)旦是五年學(xué)制,其中搞了一年四清運(yùn)動,又參加了兩年文化革命,又在勞動鍛煉了一年多,等我回到中國科學(xué)院海洋研究所報到,已經(jīng)是我入大學(xué)深造的第七個年頭了。終于,我步入了科研的正道!
來到海洋所后,因?yàn)槲沂菍W(xué)化學(xué)的,就分配到化學(xué)室的腐蝕研究組,接到的..件事就是響應(yīng)黨中央的號召——開門搞科研,走出去,與工農(nóng)兵相結(jié)合。上班沒有幾天,我就去了上海,那時在上海要新建一個上海金山石油化工總廠。杜德英同學(xué)曾在那里工作過。油是從大慶運(yùn)過來,需要建一個碼頭,全是鋼鐵的, 防腐蝕是其中的一個內(nèi)容,我們便和上航三海局、南京水利科學(xué)院合作承接了陳山碼頭的陰極保護(hù)工作。
那是1970年剛到海洋所的事。大家都知道,陰極保護(hù)有外加電流法和犧牲陽極法兩種,當(dāng)時我國的鋁基犧牲陽極還不過關(guān),就用了外加電流法,采用的輔助陽極是高硅鑄鐵,為此還和李敦琴同學(xué)合作過,在她所在的上海工藝制造機(jī)械研究所冶煉過這種材料,但一點(diǎn)回扣也沒有。
犧牲陽極法是陰極保護(hù)的主要方法之一,方法簡便,不需管理,當(dāng)時國內(nèi)使用的主要是鋅陽極,因?yàn)殇\表面不易形成氧化膜,拿來純鋅就可以直接使用,不用特殊冶煉。而鋁就不行,表面有層氧化膜,阻止鋁溶解,需要加入某些金屬元素才能使鋁表面活化溶解,起到犧牲陽極的作用。由于鋁的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋅,鋁又是三價金屬,鋅是二價的,同樣重量的鋁、鋅金屬做陽極,鋁釋放的電量更大。如果鋁犧牲陽極能研制成功的話,要合算得多!
于是我和同事們便開始鋁基犧牲陽極的研究,經(jīng)過了五六年的時間,我們的研制終于成功了。該成果在80年代還得了中國科學(xué)院二等獎,這在國內(nèi)還是..次。我們是.早開展該項(xiàng)技術(shù)研究的,后來兄弟單位也相繼開展了該項(xiàng)研究,制定了國家標(biāo)準(zhǔn),目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)遍地開了花,成為防止鋼鐵在海水中腐蝕的重要方法。鋁基犧牲陽極中一般含有鋁、鋅、銦、鉍等元素,各行各業(yè)都在使用,80年代就已經(jīng)制定了國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我們作為.早從事此項(xiàng)工作的科研工作者,感到很欣慰。
對于海洋鋼構(gòu)筑物來說,腐蝕的重點(diǎn)在哪?我剛進(jìn)入海洋腐蝕這一行時,一直認(rèn)為潮差區(qū)腐蝕.嚴(yán)重,并且有理由可以解釋。因?yàn)槌辈顓^(qū)的部分,潮漲潮落,干濕交替,風(fēng)吹雨打,太陽曝曬,當(dāng)然腐蝕嚴(yán)重。有時候,我去給大學(xué)生講課,..個先問學(xué)生,一個鋼樁打在海里,從腐蝕的角度分為大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū)和海底泥土區(qū)五個不同區(qū)帶,哪一部分腐蝕.為嚴(yán)重?大部分學(xué)生的回答是:潮差區(qū)腐蝕.為嚴(yán)重,并且很自信的講述腐蝕嚴(yán)重的理由。實(shí)際上這種想法是錯誤的,形成這種概念的另一種根據(jù)是錯誤的實(shí)驗(yàn)方法所誤導(dǎo)的。例如一個新鋼種研究出來以后,要到現(xiàn)場去進(jìn)行掛片試驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,一般是把100 mm×200 mm的實(shí)驗(yàn)試片分別掛在大氣區(qū)、潮差區(qū)、海水全浸區(qū),幾年取出來以后確實(shí)是潮差區(qū)腐蝕.為嚴(yán)重,根據(jù)這種實(shí)驗(yàn)方法才得出這種結(jié)果。
這種實(shí)驗(yàn)一個致命的弱點(diǎn)是,試驗(yàn)鋼片是分別放置的,相互之間沒有電導(dǎo)通的情況,分別掛在了不同區(qū)帶。我們想一想,有什么鋼構(gòu)筑物是各個區(qū)帶之間相互絕緣、相互分離的呢?這個問題看來簡單,但把它戳透,發(fā)現(xiàn)其中的區(qū)別,還是需要動一番腦筋的。
為了開展這項(xiàng)研究工作,評價鋼材在海洋各個不同區(qū)帶的腐蝕速率,.好的方法是在外海進(jìn)行現(xiàn)場掛片。
我還記得在現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)束后,要取樣,去中山公園旁邊的中國科學(xué)院冶金所分別檢測。那么多試片是非常重的,要搬運(yùn)這些試片就是一件非常辛苦的事。我先是坐火車到了市區(qū),那時沒有出租車,自己更不會有車了,哪像現(xiàn)在這么便利。下了火車后,我把試片分成三部分,先把其中一部分搬到眼睛看得到的地方放下,再來取第二部分、第三部分。這樣一共分別移動了5次才到了冶金所門口。后來,我們和原上海鋼鐵研究所、上海第三鋼鐵廠合作,利用長7米、寬6公分、厚6毫米的鋼片在廣西北海、浙江舟山、山東青島進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果是清清楚楚的,浪花飛濺區(qū)的腐蝕.為嚴(yán)重。
但我們知道,在大海做試驗(yàn),哪怕是在海邊,也存在風(fēng)大浪急、容易丟失、計(jì)量不準(zhǔn)、工作量大等缺點(diǎn)。于是我就想,能否有更簡單的實(shí)驗(yàn)方法,能夠模擬實(shí)海試驗(yàn)?zāi)??利用在上海陳山碼頭做陰極保護(hù)的機(jī)會,我先在現(xiàn)場做了一年的實(shí)驗(yàn),并且非常高興地取得了很大的成功。
針對外海實(shí)驗(yàn)的各種缺點(diǎn),我發(fā)明了一個“電連接模擬海洋腐蝕試驗(yàn)裝置和方法”,在海洋所院內(nèi)建立了這種模擬實(shí)驗(yàn)種裝置,它的主要思路是做一個長2米、寬1米、水深1米的水槽。潮差區(qū)0.4米,上部為大氣區(qū)。其中設(shè)置了造波板來產(chǎn)生波浪,利用虹吸管來調(diào)節(jié)潮差區(qū)的漲落潮,實(shí)踐證明,這樣一套裝置可以再現(xiàn)外海的腐蝕環(huán)境。
在這套模擬裝置里面,還有另外一個發(fā)明。為了解決以上所說的試片之間的絕緣的問題,巧妙地采用了導(dǎo)線把試片之間連接起來,使各個試片之間的電氣連接,這樣就和實(shí)際工程中鋼樁的情況一致了??!驚人的結(jié)果出現(xiàn)了,利用這種裝置所得出的結(jié)果與外海7米長的鋼帶的結(jié)果有著相同的腐蝕傾向,太棒了!該結(jié)果在學(xué)術(shù)會議上一發(fā)表,就引來了武漢、上海、鞍山、包頭、馬鞍山、北科大等十余家國內(nèi)海洋用鋼研究單位來做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)鋼種有100多個,取得了上萬個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),劃出了幾百條腐蝕實(shí)驗(yàn)曲線。這項(xiàng)成果獲得1981年中國科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎。說起來,這已是35年前的事情了。
再說潮差區(qū)為什么在五個不同區(qū)帶的腐蝕.輕?比浸在海水中的部分還要輕。為什么呢?這是很值得研究的一個課題。
我們設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)方法,在上面提到的模擬海洋環(huán)境水槽中,在潮差區(qū)和全浸區(qū)分別設(shè)置試片,然后用儀器測量各試片之間的腐蝕電流大小。在50 mm×100 mm不大的試片上就可以測得陰極電流和陽極電流,.大值可達(dá)到10 mA。這個結(jié)果就可以說明為什么潮差區(qū)的腐蝕比全浸區(qū)輕,這是因?yàn)樵诤K]潮差區(qū)時,全浸區(qū)的試片成為陽極,潮差區(qū)的試片因此受到了陰極保護(hù)的結(jié)果。這個結(jié)果看來簡單,可我們花費(fèi)兩年時間,走了許多彎路,改進(jìn)了不同的試驗(yàn)方法才得到的。
這個試驗(yàn)結(jié)果在日本發(fā)表后,一位日本教授對我說,就憑這篇論文的研究成果,在日本你就可以取得博士學(xué)位了。
日本留學(xué)三年對我的一生成長也起著非常重要的作用,我是剛改革開放不久就被選中去日本留學(xué)的。
早在1982年,我國剛開始對外開放,走出國門選中我,除了學(xué)術(shù)上的一點(diǎn)成就之外,還有一個小插曲:分配來海洋所之后,相差3~5歲的同事學(xué)習(xí)的外語幾乎全是英語,我在復(fù)旦學(xué)的是俄語,早已忘光。幾年的文化革命在學(xué)校也沒有學(xué)習(xí)第二外語的機(jī)會,那怎么辦呢?外語是科研的必要的工具,再學(xué)俄語吧,當(dāng)時中俄關(guān)系也不好還是用不上,學(xué)英語吧,我再學(xué)幾年也趕不上已經(jīng)英語有很好基礎(chǔ)的同事。于是,我下決心學(xué)日語。日本文化與中國相近,距離也近,日本是個島國,四面環(huán)海,海洋設(shè)施多,腐蝕方面的研究 也比較先進(jìn),如果有去日本的機(jī)會,我便會有優(yōu)勢了。果然,只上了兩年夜校的我很快就有了去日本留學(xué)的機(jī)會,會一點(diǎn)點(diǎn)日語的我一下就被選中了。出國前又到大連外國語大學(xué)培訓(xùn)四個月,便于1985年3月7號踏上了留學(xué)之路,一去就是三年。
那時候我的大兒子考高中,小兒子考初中,我都沒有過問,任憑他們自己發(fā)展。但讓我欣慰的是長子侯延琨考上了復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系,后得到了獎學(xué)金進(jìn)了日本東京工業(yè)大學(xué),獲得了博士學(xué)位,后又在美國耶魯大學(xué)讀博士后,而后又在美國康乃爾大學(xué)讀MBA,現(xiàn)在在香港瑞士銀行工作。次子侯坤也考進(jìn)了復(fù)旦大學(xué)法律系,后去澳大利亞悉尼大學(xué)留學(xué),取得了碩士學(xué)位,孫女Alice今年12歲,在香港讀初中,孫子Sage今年10歲,在香港讀小學(xué)。家里還有一位96歲的老母親,自從我大學(xué)畢業(yè)分配到青島她就一直陪伴著我們?nèi)?。我的兩個兒子,一天幼兒園也沒有去過,全是老母親照料大的,功不可沒?。∷F(xiàn)在身體仍然很好,思路清楚,很遺憾的是一天學(xué)也沒有上過,大字不識一個,更不要說看報紙、看電視了,就連人民幣也只能靠顏色和大小來辨認(rèn)!但她有福氣,兩次出了國,一次去了澳大利亞是看她的二孫子侯坤,一次是去日本看望留學(xué)的長孫侯延琨;在國內(nèi)她去的地方也不少,哈爾濱、大連、上海、廣州、海南島、南昌、廬山、桂林等。我6歲時父親就去世了,母親一直是我的依靠,這里我也很想對她老人家說一句:您辛苦了!祝您長壽!
我于1985年3月7日去日本留學(xué),1988年6月30日回到祖國。當(dāng)時導(dǎo)師告訴我,如果再能待半年左右我就可以戴個博士帽回去。但當(dāng)時國內(nèi)留學(xué)的政策緊,一天也不讓延長,海洋所開了兩次所長辦公會要開除我。后來在國內(nèi)又工作了幾年,1993年我重返日本,三個月就取得了工學(xué)博士學(xué)位。
自我去了日本,便和日本工業(yè)大學(xué)、大日本涂料公司、日東電工株式會社等單位建立了良好的合作關(guān)系。自去日本留學(xué)到現(xiàn)在已經(jīng)30年了,我去日本交流的次數(shù)超過70多次。我們研究室也有70~80人次去過日本。有100人次以上的日本朋友來過青島進(jìn)行過交流。2000年,我作為大會主席,在青島召開了..國際海洋腐蝕與控制會議。自此,每兩年在中國、日本輪流召開。去年第七次會議在南京,第八次會議2016年在日本北海道舉行。
2003年我當(dāng)選中國工程院院士,人們常說成績的取得是一個新的起點(diǎn),對我來說的確如此!
據(jù)國際通用公式計(jì)算,腐蝕損失約占GDP的3%~5%,我國2014年腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失超過20000億元。已有研究表明,如果采取有效的控制和防護(hù)措施,其中25%~40%是可以避免的。腐蝕防護(hù)工作做到位,每年可以減少5000~8000億元的損失。
自1967年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系以來,我一直與海洋腐蝕防護(hù)相伴而行。40多年來,海洋腐蝕防護(hù)也從一個冷門專業(yè)逐漸被人們重視。在扎根于海洋腐蝕理論研究的基礎(chǔ)上,我在海洋腐蝕防護(hù)技術(shù)推廣與應(yīng)用方面,取得幾項(xiàng)成果,在這里列出兩項(xiàng)來與同窗們一同交流分享。
一項(xiàng)是海洋鋼結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)復(fù)合礦脂包復(fù)技術(shù)。潮起潮落,浪花飛濺,是一道美麗的風(fēng)景線,但對于海洋工程來說,飛濺的浪花卻是“吃金屬的老虎”。惡劣的海洋腐蝕環(huán)境是海洋開發(fā)過程中必須面對的課題,眾多海洋設(shè)施諸如港口碼頭、石油平臺、海底管線、橋梁、船舶等在海洋環(huán)境下遭受嚴(yán)重的腐蝕破壞和生物污損,其腐蝕損失統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)令人觸目驚心。
海洋環(huán)境分為不同的腐蝕區(qū)帶,其中浪花飛濺區(qū)的腐蝕.為嚴(yán)重??茖W(xué)研究表明在浪花飛濺區(qū),鋼表面受到海水的周期性潤濕,處于干濕交替狀態(tài),氧供應(yīng)充分,鹽分不斷濃縮;加之陽光、風(fēng)吹和海水環(huán)境等協(xié)同作用導(dǎo)致發(fā)生.嚴(yán)重的腐蝕,約為海水全浸區(qū)腐蝕的3~5倍。在浪花飛濺區(qū),鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕速率達(dá)到0.3~0.5毫米/年,嚴(yán)重的孔蝕可達(dá)1毫米/年,這個數(shù)字是非??膳碌摹_@個區(qū)域是整個結(jié)構(gòu)的“短板”, 一旦發(fā)生局部的腐蝕破壞,整個結(jié)構(gòu)的承載力就會大大降低,不但會影響安全生產(chǎn),嚴(yán)重的甚至可能導(dǎo)致提前報廢。
目前國內(nèi)針對海洋鋼鐵構(gòu)筑物所采用的防腐蝕措施,水上部分以防腐涂層為主,水下部分采取防腐涂層和陰極保護(hù)技術(shù)相結(jié)合的防腐方法,但對于腐蝕.嚴(yán)重的浪花飛濺區(qū)國內(nèi)尚未有成熟、經(jīng)濟(jì)長效的防護(hù)方法。在浪花飛濺區(qū),普通的涂料保護(hù),在海水有力地沖擊下容易產(chǎn)生剝落,局部腐蝕十分嚴(yán)重。電化學(xué)保護(hù)由于不能形成電流回路在這個部位也不能發(fā)揮作用。
我從事浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)研究已經(jīng)有十余年的歷史,在“十一五”期間和我的同事一起研發(fā)成功了復(fù)層礦脂包覆防腐蝕技術(shù),獲得了4項(xiàng)國家發(fā)明..。該技術(shù)由四層緊密相連的保護(hù)層組成,即礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶、密封緩沖層和防蝕保護(hù)罩。其中礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶是復(fù)層礦脂包覆防腐技術(shù)的核心部分,含有高效的緩蝕成分,能夠有效地阻止腐蝕性介質(zhì)對鋼結(jié)構(gòu)的侵蝕,并可帶水施工。密封緩沖層和防蝕保護(hù)罩具有良好的整體性能,不但能夠隔絕海水,還能夠抵御機(jī)械損傷對鋼結(jié)構(gòu)的破壞。該技術(shù)對海洋鋼結(jié)構(gòu)暴露于浪花飛濺區(qū)的部位具有廣泛的適用性,具有施工簡單、綠色環(huán)保等效果,防腐壽命大于30年。這項(xiàng)技術(shù)還獲得2014年度山東省技術(shù)發(fā)明一等獎,山東省的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布,在這本文集和大家見時,也許我們申報的國家標(biāo)準(zhǔn)也能公布實(shí)施。
海洋工程設(shè)施承擔(dān)著交通物流、石油開采等重要任務(wù),一旦發(fā)生危險不但會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,威脅到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,還可能會污染海洋環(huán)境,對生態(tài)環(huán)境造成難以恢復(fù)的破壞。單項(xiàng)技術(shù)已在國內(nèi)近二十個單位推廣應(yīng)用,如青島港液體碼頭、湛江港、丹東港、舟山中化興中碼頭、中海油、浦田LNG碼頭、勝利油田等。隨著我國海洋開發(fā)的不斷深入,海洋工程的不斷建設(shè),發(fā)展長效的浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)與修復(fù)技術(shù)對保護(hù)海洋工程的安全運(yùn)行具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。
第二項(xiàng)技術(shù)是異型鋼結(jié)構(gòu)氧化聚合型包覆防腐技術(shù)。螺栓、閥門、法蘭、橋梁拉索等異型鋼結(jié)構(gòu),由于形狀復(fù)雜,縫隙、邊緣、棱角較多,表面凹凸不平,易積存水、潮氣和鹽分等腐蝕性介質(zhì)。尤其是海上和沿海地區(qū),受鹽分和濕度的強(qiáng)烈影響,裸露的螺栓、閥門等異型結(jié)構(gòu)腐蝕發(fā)展很快。腐蝕初期,產(chǎn)生的銹液有損美觀;如果腐蝕進(jìn)一步加深,以至連接失效,會使金屬結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低,影響生產(chǎn)安全,甚至?xí)斐蓢?yán)重的事故。
傳統(tǒng)的涂裝保護(hù)方法很難使螺栓、閥門等異型結(jié)構(gòu)的縫隙和邊緣部位得到足夠的保護(hù)。并且涂刷時,涂料很容易出現(xiàn)涂飛、流淌、漏涂等現(xiàn)象。并且很多已經(jīng)做過涂層處理的部位,如果要重新進(jìn)行保護(hù),需要將原來的涂層和銹層去除,表面處理復(fù)雜,后期維護(hù)費(fèi)用高,維護(hù)效果差,是涂料防蝕的短板。
我在多年研究國外同類技術(shù)的基礎(chǔ)上,研發(fā)氧化聚合型包覆防腐技術(shù)。該技術(shù)由三層配套系統(tǒng)組成,包括防蝕膏、氧化聚合型防蝕帶、外防護(hù)劑。防蝕膏和氧化聚合型防蝕帶上浸漬的化合物具有良好的腐蝕性能以及附著力,能阻隔金屬與水分、空氣等腐蝕性介質(zhì)的接觸;施工后氧化聚合型防蝕帶暴露在空氣中的表面會氧化聚合,形成堅(jiān)韌皮膜,具有良好的耐老化性能;而粘貼在鋼結(jié)構(gòu)表面的一側(cè)永遠(yuǎn)保持非固化狀態(tài),從而達(dá)到.佳的防腐活性。該材料柔軟,易貼合,能夠撫平,可粘貼在任何形狀上;表面處理簡單,可以帶銹、帶原涂層施工,施工效率高;防腐壽命大于30年。該成果已經(jīng)授權(quán)4項(xiàng)發(fā)明..和山東省標(biāo)準(zhǔn)。
螺栓、閥門、法蘭、橋梁拉索等異型鋼結(jié)構(gòu),與橋梁、碼頭等整體結(jié)構(gòu)相比,其造價可以忽略不計(jì)。但是一旦這些不起眼的小部位發(fā)生腐蝕問題,卻會造成橋梁坍塌,油氣泄漏等嚴(yán)重的災(zāi)難。因此針對異型鋼結(jié)構(gòu)研發(fā)氧化聚合型包覆防腐材料,僅需要花很少的代價就能為橋梁、碼頭這樣的大型海洋工程延長壽命;不僅能夠解決企業(yè)的難題,減少企業(yè)維修、檢修的次數(shù),節(jié)約防腐費(fèi)用;還能保障油氣輸運(yùn)設(shè)備的安全運(yùn)行,減少資源浪費(fèi),保護(hù)環(huán)境,具有非常積極的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)在國內(nèi)十幾個單位應(yīng)用,其中有大連國際會議中心、湛江糧倉和天津LNG碼頭地腳螺栓等。
這種異形鋼結(jié)構(gòu)氧化聚合包覆防腐技術(shù)另一個用武之地是橋梁拉索的防腐蝕。我國有幾萬座橋梁,據(jù)交通部的調(diào)查,我國橋梁的拉索平均使用11年就要換索,而使用這種技術(shù),至少40年可以免于維修。這種技術(shù)已經(jīng)申請了商標(biāo),并有防偽標(biāo)志。
除了以上介紹的兩項(xiàng)成果之外,我和我的研究團(tuán)隊(duì)在海洋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕修復(fù)、海洋工程陰極保護(hù)監(jiān)/檢測、雜散電流監(jiān)測與防治技術(shù)、新型復(fù)合犧牲陽極技術(shù)、海洋生物腐蝕與防污技術(shù)等方面也取得多項(xiàng)..成果。
我從事海洋腐蝕防護(hù)40余載,2002年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎,2009年獲得山東省科學(xué)技術(shù).高獎,2014年獲得了山東省技術(shù)發(fā)明一等獎,2014年我又獲得了香港“何梁何利”科技進(jìn)步獎,2014年10月30日劉延?xùn)|國務(wù)委員在北京國賓館親自頒獎。這些成績不是屬于我個人的,它們屬于我和我的科研團(tuán)隊(duì),沒有他們,靠我一個人的力量會一事無成。
從去年開始美國腐蝕工程師協(xié)會組織一項(xiàng)全球腐蝕損失調(diào)查。我被邀請為中國區(qū)的主席代表國家承擔(dān)這項(xiàng)工作,作為一項(xiàng)重大咨詢項(xiàng)目已經(jīng)在中國工程院立項(xiàng)。這樣,又有了新的事業(yè)在等待著我去開拓!
白浪翻滾,潮起潮落,大海將它亙古不變的波濤演繹成永恒。40余載,如白駒過隙,我奔走在中國沿海各地,看到各種海洋腐蝕狀況觸目驚心,我深深地感到痛心。海洋腐蝕防護(hù)工作迫在眉睫,早采取措施,早得益;晚防護(hù),受損失更大;在未發(fā)生腐蝕前就采取防護(hù)措施.為合理。我們腐蝕防護(hù)工作者肩負(fù)著偉大而艱巨的使命,任重而道遠(yuǎn)。
來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載