“防腐衛(wèi)士”侯保榮: 降住海中“吃”金屬的“老虎”
“防腐衛(wèi)士”侯保榮: 降住海中“吃”金屬的“老虎”
得到的成績(jī)只代表過(guò)去,我會(huì)繼續(xù)奮斗在腐蝕研究的第一線,盡自己最大的努力,為我國(guó)防腐事業(yè)作一點(diǎn)兒貢獻(xiàn)。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員
侯保榮
弘揚(yáng)科學(xué)家精神
浩瀚無(wú)垠的大海,不僅是生命的搖籃,更是人類取之不盡、用之不竭的資源寶庫(kù)。然而,海洋的自然環(huán)境,也在侵蝕著海洋重大工程,悄無(wú)聲息地影響著海洋經(jīng)濟(jì)安全。
提起侯保榮,業(yè)內(nèi)都稱這位中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員為“海洋防腐衛(wèi)士”。自少年時(shí),侯保榮就暗下決心,要用畢生精力把我國(guó)的海洋防腐技術(shù)提升至世界一流水平。50年來(lái),他櫛風(fēng)沐雨、披荊斬棘,理清了海洋腐蝕機(jī)理,研發(fā)出腐蝕防護(hù)技術(shù),主持全面腐蝕調(diào)查,為中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障。
近日,侯保榮獲2021年度中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。此前,他還獲得了由聯(lián)合國(guó)世界腐蝕組織(WCO)頒發(fā)的首屆世界“腐蝕成就獎(jiǎng)”,該獎(jiǎng)全球僅他一人獲得。
把大?!鞍帷边M(jìn)實(shí)驗(yàn)室
“我就專心干好海洋腐蝕防護(hù)這一件事?!焙畋s對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō)。
上世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)一般將海洋腐蝕環(huán)境分為大氣區(qū)、潮差區(qū)和海水區(qū)。潮差區(qū)因潮水忽高忽低、風(fēng)吹日曬,一度被認(rèn)為是腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。
然而,事實(shí)果真如此嗎?
年輕的侯保榮在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在同一根鋼樁上,位于潮差區(qū)上方的部分腐蝕嚴(yán)重,而真正位于潮差區(qū)的部分反而腐蝕較輕。為進(jìn)一步確認(rèn),他又專門查閱了國(guó)外的相關(guān)文獻(xiàn)。這些資料表明:海洋潮差區(qū)腐蝕輕,而浪花飛濺區(qū)的腐蝕最為嚴(yán)重。
“我當(dāng)時(shí)就決定,要徹底弄清到底哪個(gè)區(qū)域腐蝕最嚴(yán)重。”侯保榮回憶道。
為了找出答案,侯保榮等人在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行了外海長(zhǎng)尺掛片實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,浪花飛濺區(qū)是被忽視的“大老虎”,它才是海洋腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域,是真正的腐蝕防護(hù)短板。
“盡管外海長(zhǎng)尺掛片能夠真實(shí)反映外海實(shí)際鋼樁的腐蝕情況,但海洋環(huán)境惡劣,樣品十分容易丟失,而且試樣處理方法繁瑣,試驗(yàn)難度很大?!焙畋s說(shuō)。
當(dāng)時(shí),他萌生了一個(gè)大膽的想法:把大海“搬”進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。這樣不僅樣品不會(huì)丟失,而且樣品處理起來(lái)也更精確。
于是,侯保榮等人在海邊臨時(shí)建了一個(gè)連通海水的水池,以開展模擬海洋腐蝕環(huán)境的掛片實(shí)驗(yàn)。而后,他們利用這個(gè)裝置進(jìn)行了1年的掛片實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是艱辛的。
“我要從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)把那些金屬樣板背到中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析,其間要先坐火車趕到市區(qū),再徒步行走大約一兩公里?!焙畋s回憶道。
侯保榮一個(gè)人背不動(dòng)總重量達(dá)五六十斤的樣板,只能把樣板分成幾份,先背一部分走上一段路,然后將其放下,再匆忙折回去背剩下的,最后到實(shí)驗(yàn)室時(shí)天都黑了。雖然很累很餓,但他心里美滋滋的。
侯保榮顧不上條件簡(jiǎn)陋、吃苦受累,他最關(guān)注的還是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。功夫不負(fù)有心人,最終他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:模擬腐蝕實(shí)驗(yàn)確實(shí)能夠反映外海的腐蝕規(guī)律。
攻克鋼鐵表面海水殘留難題
經(jīng)過(guò)多次長(zhǎng)尺實(shí)驗(yàn),侯保榮又開始思考:“為什么前人都認(rèn)為潮差區(qū)海水腐蝕最嚴(yán)重?”仔細(xì)研究早前的文獻(xiàn)后,他發(fā)現(xiàn),這是由于實(shí)驗(yàn)方法不正確造成的。
侯保榮解釋道,海洋中的鋼鐵設(shè)施上下是自然電導(dǎo)通的,而前人研究卻將多片試片分別懸掛于不同腐蝕區(qū)帶中,相互之間沒(méi)有電導(dǎo)通、是孤立的,差別就在這里。
搞清楚了這一點(diǎn),侯保榮接著想:能否將處理好的試片用一根導(dǎo)線連接起來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)?這就是后來(lái)獲得中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)項(xiàng)目“電連接模擬海洋腐蝕試驗(yàn)裝置和方法”的雛形。
而后,一系列的驗(yàn)證結(jié)果顯示,“電連接模擬裝置”可以準(zhǔn)確模擬海洋的腐蝕規(guī)律。1981年,中國(guó)科學(xué)院海洋研究所組織了鑒定會(huì)。專家鑒定認(rèn)為,該試驗(yàn)方法新穎可靠,可以同時(shí)再現(xiàn)海洋的不同腐蝕環(huán)境,對(duì)該試驗(yàn)方法給予了高度肯定。
有了可信的方法,實(shí)海實(shí)驗(yàn)與模擬實(shí)驗(yàn)便開始進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:潮差區(qū)與全浸區(qū)會(huì)形成氧濃差電池,導(dǎo)致潮差區(qū)腐蝕較輕;而浪花飛濺區(qū)產(chǎn)生了獨(dú)特的腐蝕產(chǎn)物,存在自催化腐蝕過(guò)程,腐蝕最為嚴(yán)重。
那么,如何才能“降服”浪花飛濺區(qū)這只“吃”金屬的“老虎”呢?
侯保榮及其團(tuán)隊(duì)成員翻閱了大量外文資料發(fā)現(xiàn),在浪花飛濺區(qū)采用包覆防腐蝕技術(shù)的防護(hù)效果最理想,但相關(guān)研究當(dāng)時(shí)在中國(guó)尚屬空白。
于是,侯保榮開始研發(fā)針對(duì)我國(guó)腐蝕環(huán)境的包覆技術(shù)。
潤(rùn)滑脂是有效的防腐方法之一,侯保榮試驗(yàn)了數(shù)十種潤(rùn)滑脂,取得了一定效果,但被包覆的鋼鐵始終有少量腐蝕。
實(shí)驗(yàn)、觀察、思考、再實(shí)驗(yàn)……侯保榮最終發(fā)現(xiàn),浪花飛濺區(qū)鋼鐵表面海水難以去除,海水殘留在潤(rùn)滑脂里,導(dǎo)致了點(diǎn)蝕的發(fā)生。
如何才能攻克鋼鐵表面海水殘留這一難題呢?
為此,侯保榮請(qǐng)教了高分子專家,并與日本相關(guān)學(xué)者合作,利用接枝水油置換基團(tuán)技術(shù)將金屬表面的水分置換出來(lái),只留下油性基團(tuán),這樣就大大提升了包覆技術(shù)的防腐性能。
而后,侯保榮經(jīng)多次攻關(guān),研制出復(fù)層礦脂包覆防腐蝕技術(shù)(PTC)?!霸摷夹g(shù)表面處理要求低,能有效隔絕海水并抵御機(jī)械損傷,后期應(yīng)用起來(lái)施工方便,可帶水、帶銹施工?!彼f(shuō)。
成果被應(yīng)用于國(guó)家重大工程
為了促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化,侯保榮與青島迪恩特新材料科技有限公司建立穩(wěn)定合作關(guān)系,生產(chǎn)的設(shè)備從Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,到可批量穩(wěn)定生產(chǎn)的Ⅳ型,形成了一套完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線,打破了國(guó)外壟斷,生產(chǎn)能力滿足重大工程需要。產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T32119-2015要求,具有中國(guó)計(jì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)(CMA)的合格檢測(cè)報(bào)告。
目前,PTC在青島港液體化工碼頭已使用近15年。此外,該技術(shù)還能夠有效抵御海冰碰撞。在冬季結(jié)冰期長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月的丹東華能電廠煤碼頭,該技術(shù)也經(jīng)受住了考驗(yàn),至今已順利應(yīng)用8年。
如今,PTC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)全緯度的適用性,在大連北良港碼頭、上海洋山深水港LNG碼頭、杭州灣大橋等近50個(gè)國(guó)家重大工程中都有應(yīng)用。
此外,侯保榮還利用多片嵌合保護(hù)罩技術(shù),解決了海上風(fēng)電超大直徑塔筒的現(xiàn)場(chǎng)包覆、陸地預(yù)包覆以及橋梁錨室系統(tǒng)、埋地管道的防護(hù)難題,實(shí)現(xiàn)了PTC在多種場(chǎng)景的應(yīng)用。
一鼓作氣,侯保榮及其團(tuán)隊(duì)成員還研發(fā)出氧化聚合包覆防腐技術(shù)(OTC)、柔韌性鋼筋混凝土涂層技術(shù)(FCC)等,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
這些成果在110余項(xiàng)重大工程中得到成功應(yīng)用,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
在同事眼里,侯保榮仿佛是一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”,始終堅(jiān)守在科研第一線?!暗玫降某煽?jī)只代表過(guò)去,我會(huì)繼續(xù)奮斗在腐蝕研究的第一線,盡自己最大的努力,為我國(guó)防腐事業(yè)作一點(diǎn)兒貢獻(xiàn)?!彼f(shuō)。
翟曉凡 本報(bào)記者 陸成寬
版權(quán)聲明:凡注明“來(lái)源:中國(guó)西藏網(wǎng)”或“中國(guó)西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來(lái)源中國(guó)西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責(zé)任。
- “深海一號(hào)”: 帶領(lǐng)油氣勘探開發(fā)走向超深水
- 張伯禮代表:總結(jié)戰(zhàn)“疫”經(jīng)驗(yàn) 完善政策法規(guī)
- 嚴(yán)防外來(lái)物種入侵 用科技織牢國(guó)家生物安全防護(hù)網(wǎng)
- 首個(gè)國(guó)產(chǎn)重組新冠病毒蛋白疫苗“轉(zhuǎn)正”獲批
- 2022年航天科技集團(tuán)計(jì)劃安排50余次宇航發(fā)射
- 有效激發(fā)市場(chǎng)主體發(fā)展活力
- 做好扶持“專精特新”發(fā)展文章 增強(qiáng)中小企業(yè)發(fā)展信心
- 堅(jiān)定不移同世界分享市場(chǎng)機(jī)遇
- 辦好民生事,百姓幸福滿滿的
- 貨比三家、樂(lè)于推薦……這代年輕人購(gòu)物有個(gè)性