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侯保荣院士:“腐蚀调查”为防腐新技术推广应用打响第一炮

2016-01-22 10:45:08
作者:王元
来源:中国腐蚀与防护网

目前我们主要精力是放在腐蚀调查方面,在公布了我们国家的腐蚀成本之后,下一步的工作是开展各种防腐蚀方法和技术方面的交流会,把我们和兄弟单位已有的优秀先进的技术和专利推广到各行各业,并且应用这些技术来减少经济损失,即是我们最终的目的。

  腐蚀,是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。据有关统计,每年腐蚀损失远远大于自然灾害和其它各类事故损失的总和。腐蚀潜伏在我们的身边,一旦发生,就会危害我们的生命,给国家造成巨大的经济损失。比如,2013年11月22号山东省黄岛输油管道泄漏爆炸,造成62人遇难,136人受伤,直接经济损失7.5亿元,就是由“输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂”导致的。对于腐蚀我们难道无计可施吗?非也。

 

  中国工程院“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目2016年度工作会议于1月18-20日在青岛隆重召开,会议期间,中国腐蚀与防护网记者有幸采访到该项目的负责人侯保荣院士,侯院士,海洋腐蚀与防护专家,现任中国科学院海洋研究所研究员、博士生导师。2003年当选为中国工程院院士。长期从事海洋腐蚀与防护研究工作,我国海洋腐蚀界唯一的院士。他明确提出了“海洋腐蚀环境”概念;建立了海洋腐蚀环境的理论体系;建立了模拟海洋腐蚀环境的实验方法和在不同海洋环境下控制材料腐蚀的工程技术系统。

 

  侯院士作为该项目的负责人,对项目的进展、预期、意义、展望等方面做了一系列的精彩解读。


 

  侯保荣院士

 

  中国腐蚀与防护网记者:您做为海洋腐蚀与防护专家,请您谈谈海洋工程腐蚀控制有哪些关键性技术?

 

  侯院士:海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中,海水本身是一种强的腐蚀介质,同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。

 

  在海洋腐蚀中,危害重大的是海洋钢结构工程在浪花飞溅区的腐蚀。虽然目前还无法对其完全根除,但如能采取有效措施就可以有效控制海洋腐蚀。随着沿海省、市掀起发展蓝色经济的高潮,浪花飞溅区防腐技术的发展和突破越来越受到重视,将为我国蓝色经济的发展建设起到保驾护航的作用。

 

  防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外,通常有以下几种:①采用厚浆型重防腐涂料。②对重点部件及部位采用耐腐蚀材料进行包覆。③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。④根据电化学腐蚀原理,采用牺牲阳极。

 

  说到海洋工程腐蚀控制有哪些关键性技术?说说下面几点:

 

  比如,由于海上发动机叶片长时间处于空气湿度大,温度高,盐雾重的环境里,海洋中的含盐粒子沉积在叶片的表面,产生吸湿潮解作用,使金属表面液膜的电导增大,加上氯离子本身很强的侵蚀性,这些都会加剧叶片的电化学腐蚀。目前,铝合金叶片普遍采用了铬酸阳极加涂防腐涂料的防腐措施,钢叶片一般都采用了金属-非金属复合涂层。有的发动机叶片表面还进行了喷丸强化,细化了表面结构,在叶片表面引入了正应力,极大的改善了叶片抗引力腐蚀断裂和抗腐蚀疲劳性能。

 

  热喷涂技术在海洋平台钢铁构件的应用已有很久的历史了。热喷涂锌、铝及其合金涂层在国外海洋平台钢铁构件上都有成功应用实例,实践表明:热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的防腐技术,经过适当封闭的热喷锌铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能。

 

  热喷涂铝涂层在海洋平台中最大应用工程是1984年建造的Hotton张力腿平台。该平台设计寿命50年。其使用8年后,在飞溅区没有发现腐蚀现象和褐色渗漏效应。厚度测量表明,平台安装后涂层厚度没有减少,说明了海洋平台喷涂锌铝金属覆盖层的防腐蚀效果十分明显,即使表面有机涂层脱落也会保护基体免遭腐蚀。同时经试验表明,200μm厚的热喷锌铝涂层对钢结构在飞溅区的防护寿命可以确保。

 

  随着海洋工业的发展,科学技术的进步,世界各国尽可能的都会将各国领域内最先进的技术应用于金属防护领域,特别是在海洋防护领域。在未来,人们将会把等离子束,电子束,激光束和真空技术为基础的表面技术,薄膜技术以机械化自动化信息化为特征的表面涂层技术推向下一个高峰,在海洋腐蚀领域发挥更大的作用,减少资源的浪费,造福人类。

 

  中国腐蚀与防护网记者:您作为“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目负责人,请谈谈腐蚀调查的意义和您对此次调查的看法?

 

  侯院士:腐蚀的危害非常巨大,它使珍贵的材料变为废物,如铁变成铁锈,它使生产和生活设施过早的报废,并因此引起生产停顿,甚至着火爆炸,诱发出多种环境灾害,危及人类的健康和安全。如果采取有效的腐蚀防护措施,25%~40%的腐蚀损失是可以避免的。英、美、日、澳等多个国家都曾做过腐蚀损失调查,相比之下我国腐蚀调查工作起步晚,开展得较少。此次的研究作为大型公益性研究项目,将用2年时间,调查包括基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造及公共事业五大领域的腐蚀状况,结果免费向社会公布。与以往简单的调查不同,此次项目中,腐蚀成本调查仅占全部工作的20%,而更重要的80%的工作为提出防腐蚀方法。这些方法不仅可以为企业提供解决方案,节省损失,还可以为政府提供防腐蚀的相关立法建议,提供决策参考。我觉得它的意义非常重大!

 

  中国腐蚀与防护网记者:请您谈谈这个项目从实施到达到预期的效果需要多长时间呢?请给大家展望该项目的未来成效。

 

  侯院士:中国工程院“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目这个课题期限是两年(从2015年1月1号开始到2016年12月31号结束)。该项目目前进行地热火朝天,参与该项目的人员都是干劲十足!

 

  参加这次工作会议的人数超出我的意料之外,可见大家对“腐蚀调查”项目的特别地关注和关心,这是我们项目成功的一个重要基础。尤其是今天听到参会嘉宾的报告之后,觉得大家工作都做得非常到位。

 

  我们项目目前的工作是继续规整“腐蚀调查”项目,统一各领域调查问卷模板,然后统一分发给每个领域的负责人和项目组人员,落实相关工作,把该项目推向高潮。我们将在今年6月份的中国工程院院士大会上公布腐蚀调查的阶段性结果。当然,关于完整性结题报告还需要一段时间。

 

  中国腐蚀与防护网记者:如果腐蚀调查到达可观的效果之后,您认为会推动哪些新技术的发展或者是应用?

 

  侯院士:我们国家的腐蚀成本占GDP的3%-5%,2014年的腐蚀损失大约是2万亿人民币以上,腐蚀成本若能减少1%的话,就能挽回几千亿的经济损失,当然这比较难实现;但如果我们通过腐蚀控制来减少0.1%腐蚀成本的话,也能挽回几百亿的经济损失。由此可见腐蚀控制得好,带来的经济效应是非常明显的。

 

  目前我们主要精力是放在腐蚀调查方面,在公布了我们国家的腐蚀成本之后,下一步的工作是开展各种防腐蚀方法和技术方面的交流会,把我们和兄弟单位已有的优秀先进的技术和专利推广到各行各业中去。推广应用这些技术来减少经济损失,即是我们最终的目的。

 

  总之,“腐蚀调查”非常有必要,也是一件非常有意义的事情。

 

  人物简介

 

  侯保荣,中国工程院院士,海洋腐蚀与防护专家。1942 年出生于山东省曹县。1967 年毕业于复旦大学化学系,1994 年在日本东京工业大学获博士学位。曾任中国科学院海洋研究所副所长,现任中国科学院海洋研究所研究员、博士生导师,“国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心”主任。山东省第九、十届人大代表、常委会委员,第十一届人大代表。主要从事海洋腐蚀与防护技术研究,主持了我国近海腐蚀环境调查与研究,明确提出“海洋腐蚀环境”概念,建立了海洋腐蚀环境的理论体系。致力于海洋浪花飞溅区防腐技术的研究与推广,研发具有自主知识产权的复层矿脂包覆防腐体系。

 

  作为首席科学家,承担了“十一五”、“十二五”国家支撑计划。出版专著 7 本,主编论文集 6 本,发表论文 360 余篇(其中 SCI/EI 收录200 余篇),授权专利 70 余项,其中发明专利 30 余项。获 2002 年度国家科技进步二奖;2009 年度“山东省科学技术最高奖”;2014 年何梁何利奖,此外还获得山东省科技进步一、二等奖,中科院科技进步奖等省部级以上奖项12项。2003年当选为中国工程院院士。

 

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责任编辑:王元

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