亚博yabo888vip网页版登录-首页!

【中国科学报】愿做一辈子海洋“防腐卫士”

——记2021年度中科院杰出科技成就奖获得者侯保荣

发布时间:2022-02-09

来源:中国科学报 廖洋【字号:

2015年,侯保荣在腐蚀调研现场。海洋所供图

  大海,有着千里波涛滚滚来的雄浑壮阔,有着三万里河东入海的博大胸怀。大海,这片赋予我们无尽遐想的蓝色王国,却是他五十余年来一直致力降伏的“吃铁老虎”。

  他,就是中国海洋腐蚀与防护研究拓荒者、2021年度亚博yabo888vip网页版登录杰出科技成就奖获得者——中国工程院院士、中科院海洋研究所(以下简称海洋所)研究员侯保荣。

  找到短板

  “我就是专心干好海洋腐蚀与防护这一件事。”侯保荣对《中国科学报》说。

  1970年3月,28岁的侯保荣带着一身朝气,正式入职海洋所,开启了他成才报国的峥嵘岁月。

  资料少、基础弱、设备缺,来到海洋所,在老同志的帮助和指导下,侯保荣加入了这支专门的海洋腐蚀与防护研究队伍。

  那时,大家认为海洋环境划分为大气区、潮差区和海水区3个腐蚀区带。潮差区潮水忽高忽低,加上风吹日晒,国人都认为这部分腐蚀最严重。

  但事实果真如此吗?为了找出科学答案,团队在上海石油化工总厂陈山原油码头海边临时构建了一个水池开展挂片实验。

  “我们的工作环境、条件特别差,吃饭只能露天,苍蝇‘嗡嗡’地围着人转,一挥手‘呼’的赶走一大群。”侯保荣描述道。

  功夫不负有心人,日复一日的实验得出结论,浪花飞溅区是我国腐蚀防护产业忽视的“大老虎”,它才是海洋钢结构腐蚀最严重的区域,是真正的腐蚀防护“短板”和“痛点”。

  直面难题

  摸清海洋环境腐蚀规律后,如何降伏浪花飞溅区这个“吃铁老虎”,成为萦绕在侯保荣心头的一大难题。

  侯保荣发现,“在浪花飞溅区采用包覆防腐蚀技术,防腐蚀效果理想”。而当时我国相关研究尚属空白。

  “我就想,能否针对我国的腐蚀环境特点,研发针对性的包覆技术。”侯保荣带领研发小组,翻阅了大量外籍文献、专利等,每天做计划、每日一沟通,秉持着“一定能成功”的信念,干劲十足。

  “浪花飞溅区是造成严重腐蚀的‘罪魁祸首’,既然不能避免潮湿环境和海浪冲击,那就直面这一难题!”侯保荣坚定地说。

  当时,润滑脂是有效的防腐方法之一,侯保荣先后用数十种润滑脂进行实验,取得了一定效果,但是被润滑脂包覆的钢铁表面始终有少量腐蚀。这是为什么呢?侯保荣陷入了思考。

  实验、观察、思考、再实验……侯保荣终于揭秘:浪花飞溅区的钢结构表面一直有残留的海水,即使涂抹润滑脂,表面的海水也会被包裹在里面,这些残留海水导致了点蚀的发生。

  但是,如何在不改变施工环境的前提下,把钢铁表面残余的水分去除?他专程请教了高分子专家,并与日本合作,提出在有机大分子极性基团上增加水油置换基团,将金属表面的水分置换出来,在金属表面只留下油性基团,避免腐蚀。这种改性防护脂的防护性能大大提高。

  有了这一点突破后,他又集中力量对防护脂配方、缓蚀剂成分同时进行改进,多层复配,最终形成了由矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层和防蚀保护罩组成的复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)。

  该技术表面处理简单、施工方便、可带水带锈施工,不但能够隔绝海水,外层的密封缓冲层和玻璃钢防蚀罩还能有效抵御机械损伤和外界冲击,兼具防腐、水下施工、环保等多个优点。

  打破垄断

  “实验室制备只是第一步,科学技术要服务于社会工程必须扩大生产。”侯保荣又指向了新的目标。

  没有正式的中试实验平台,侯保荣就借用合作公司“四面漏风”的废弃大院,加工了简易的生产设备,热火朝天地做起实验来。

  条件十分艰苦,设备调试困难重重,但侯保荣从未想过放弃。他提交了“我国海洋工程设施浪花飞溅区防腐蚀工作亟待加强”的院士建议,得到“十二五”国家科技支撑计划项目的支持,由此完成了PTC技术扩大生产的关键一步。

  经过数十年的探索,侯保荣与高新技术企业青岛迪恩特新材料科技有限公司共同研发的包覆技术生产设备从Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,到可以批量稳定生产的Ⅳ型,设计建立了一套完整的自动化生产线,打破国外技术垄断,生产能力最终满足了防腐工程需要。

  此外,通过合作,他们实现了该技术在国内的首次规模化、标准化生产,保障产品性能达到国家标准,产品质量稳定。

  “是时候真正将PTC包覆防腐技术应用于国内相关领域了。”侯保荣对此感到兴奋。

  目前,该技术在青岛港液体化工码头已使用近15年,至今保护状态完好,预计防护寿命可达30年以上。在我国东北的极寒极恶劣服役环境下,PTC技术也能够有效抵御海冰碰撞,经受住了考验。

  如今,PTC技术已经适用于我国全纬度,服务我国防腐工程。该技术在大连北良港码头、上海洋山深水港LNG码头、杭州湾大桥等近50项国家重大工程中得到应用。

  针对不同工程的特殊性,侯保荣进行了个性化PTC技术升级。利用多片嵌合式防蚀保护罩技术,解决了海上风电超大直径塔筒的现场包覆和陆地预包覆防腐难题,同时还解决了几十座桥梁锚室系统和埋地管道的防护难题,实现了PTC技术在多种场景的应用。

  “随着近年来技术产品的逐渐成熟,我们注册了商标和防伪标识。基于产品优异的防腐性能和合作方的认可,我们投保商业综合责任险,由太平洋保险公司承保。”侯保荣与时俱进地迈出了向市场探索的步伐。

  坚守一线

  工作中的侯保荣,仿佛一台永动机,始终坚守科研第一线。

  针对海洋大气区异型钢结构的腐蚀防控难题、海工钢筋混凝土的腐蚀防控难题,侯保荣率团队成功研发了氧化聚合包覆防腐技术(OTC)、柔韧性钢筋混凝土涂层防腐技术(FCC)等一系列成果,填补了国内技术空白,并实现产业化。

  这些成果在110余项重大工程中得到成功应用,创造了巨大的经济与社会效益,也因此,侯保荣被大家称作海洋的“防腐卫士”。

  侯保荣常说,PTC技术是他众多成果中最偏爱的一朵“浪花”。它承载着侯保荣与浪花飞溅区的不解情缘,这是他进入腐蚀领域的“萌芽”,也见证着他在我国多项防腐工程中“开花”“结果”……

  对侯保荣来说,2021年是个丰收年。他获得了亚博yabo888vip网页版登录杰出科技成就奖,还获得了联合国世界腐蚀组织(WCO)首届世界“腐蚀成就奖”,全球仅一人获奖。这不仅是对侯保荣在世界腐蚀防护领域突出贡献的充分肯定,更是对侯保荣产学研结合、科研成果应用于实际的高度认可。

  “荣誉仅仅是工作的开始,得到的成绩也只代表过去,我会继续奋斗在腐蚀研究第一线,尽自己最大的努力,为我国防腐事业作出一点贡献!”侯保荣对《中国科学报》说。

  (原载于《中国科学报》 2022-02-09 第1版 要闻)

(责任编辑:阎芳)

关闭页面