【中国科学报】为海洋重大工程穿上“铠甲”——中科院海洋所科技报国70年系列报道之六

  ■本报记者 袁一雪 冯丽妃 廖洋 

  海洋孕育生命,澳门百老汇集团:也蕴藏宝藏。随着海洋强国战略和21世纪海上丝绸之路的相继提出,海洋研究、海洋建设、海洋开发进入跨越期。然而,矗立在海洋中的“钢铁巨人”却时刻面临着“海老虎”的侵蚀。

  中国科学院海洋研究所(以下简称海洋所)一直以降伏吃钢铁的“海老虎”为己任,深耕海洋腐蚀与防护领域数十年,为开发利用海洋资源提供技术支持和有力保障。

  道阻且长 砥砺前行 

  打开海洋所70年发展的画卷,深厚历史积淀扑面而来。

  1960年,海洋腐蚀与防护研究组在海洋所正式成立。“当时只有三四个人,研究几乎从零开始。”今年80岁的张经磊回忆说。

  从零开始,不仅体现在研究人员的数量上,还有专业资料的积累上。当时国内没有海洋腐蚀类专业期刊,大家只会俄语,看到英文资料几乎“两眼一抹黑”,只能抓紧在业余时间学英语、学日语,多方查阅先进的外文资料。

  后来,陆续从山东海洋学院(中国海洋大学前身)、北京航空航天大学、南京大学、复旦大学、厦门大学等分配入所多名职工,逐步形成一支强大的研究力量,为早期海洋腐蚀研究奠定了基础。

  虽然资料少、基础弱、设备缺,但科研人员克服困难,奋发图强,产出了许多重要成果。成功使用称重法为海军找到并制作出海上声呐的最优材料,铺就“海上长城”,并逐渐摸索出海洋腐蚀学科的门道,开展外加电流和牺牲阳极保护技术研究……20世纪80年代,他们提出的“电连接模拟海洋环境腐蚀实验装置与方法”和“海龙Ι型牺牲阳极”获得中国科学院重大科技成果奖二等奖。

  1994年,海洋所以张经磊、郭公玉、马士德、侯保荣等为骨干力量,成立了海洋腐蚀与防护研究室,从日本留学归来并获得工学博士的侯保荣担任主任,张经磊担任副主任和支部书记。

  2000年,海洋所与日本东京工业大学合作,成立中日海洋腐蚀环境共同研究中心。同年,侯保荣与日本水流徹教授共同发起海洋腐蚀与控制国际会议,目前已成功举办九届。

  2000年,青岛市海洋环境腐蚀与防护重点实验室成立。2005年,山东省腐蚀科学重点实验室成立。2008年,海洋所成立海洋腐蚀与防护研究发展中心。

  在此期间,实验室创新性采取轮值主任制,副研以上人员每人轮值半年。大家团结向上,发挥集体的力量,科研成果不断。

  为进一步汇聚人才,研究室先后引进了张盾、陈卓元等优秀人才,后来又引进了刘娜珍、张瑞永等青年人才,人才与成果不断积累。

  2006年,侯保荣等提出的“我国浪花飞溅区腐蚀亟待加强”的建议被国家采用;2006年至2012年,“十一五”“十二五”国家科技支撑计划获科技部立项,海洋所为项目首席单位,这是研究室发展历史的飞跃。

  2011年,国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心获科技部批准成立。2013年,中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室获批成立。张盾为主任,黄彦良、段继周为副主任。

  瞄准短板 攻坚克难 

  创新离不开对国家海洋腐蚀状况的详细了解。2014年,海洋所牵头承担中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况与控制战略研究”,出版了170余万字《中国腐蚀成本》专著及The Cost of Corrosion in China英文版专著,出版35部丛书,其中海洋所承担10部。

  调查全面揭示我国基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造等五大关键领域30多个重点行业的腐蚀状况。结果表明,2014年我国腐蚀总成本约为2.1万亿元,相当于每人承担1555元,占当年国内生产总值(GDP)的3.34%。

  “虽然海洋腐蚀与污损非常严重,但通过采取相应的防护措施,其中25%~40%的腐蚀损失可以避免,相当于每年节约3000亿~4800亿元。”张盾告诉记者。

  如何增强海洋工程设施的耐久性和安全性、降低重大灾害性事故发生率延长设施使用寿命是迫切需要解决的重要问题。

  在长期研究基础上,研究室提出了海洋腐蚀环境理论——海洋腐蚀不仅是一种自然现象,而且是一种环境特性,极大丰富了我国海洋科学内涵。科学证实浪花飞溅区是腐蚀最为严重的区域,并指出海水环境微生物腐蚀作用的重要性。

  在基础和理论研究方面,实验室针对微生物腐蚀和附着机制、氢渗透和氢脆腐蚀机制、海洋光生阴极保护技术、新型防腐防污材料、环境腐蚀及微生物检监测技术等开展创新研究,发表了系列高水平研究论文。

  在工程应用技术研发和示范方面,海洋所实验室针对紧扣“浪花飞溅区”腐蚀防护“短板”,突破海洋腐蚀防护技术瓶颈,开发了复层矿脂包覆防腐蚀技术、氧化聚合包覆防腐技术和钢筋混凝土涂料防护技术,建立了中试生产线,为海洋重大工程设施穿上了“铠甲”。同时,建立了包覆防腐材料、防腐涂料等CMA评价中心。

  相关成果在青岛港、丹东港、福建LNG码头、大连港、日照港以及广西宏兴大桥、坝陵河大桥等近百个工程及文昌卫星发射基地等国家重大工程中应用。

  2016年以来,实验室相继在青岛、海南、科考船以及“一带一路”有关国家建立了腐蚀观测固定和移动实验站,积极开展海洋环境基础腐蚀数据的积累研究工作。

  七十载风雨 更上一层楼 

  百川有馀水,大海无满波。

  70年间,海洋所腐蚀学科从无到有、从弱到强,研究人员也从最初的几个人发展到包括研究生、博士后等流动人员在内的130余人,研究领域不断扩大,科研成果不断涌现。

  这支科研力量在国内外皆享有盛誉。先后获得国家科技进步奖二等奖、山东省技术发明奖一等奖、山东省科技进步奖一等奖、海洋工程科学技术奖一等奖等各类奖项50余项。2019年获中国腐蚀与防护学会成立40周年优秀研究团队,2020年获得国际腐蚀工程师协会杰出组织奖。

  近年来,海洋所进一步响应国家和地方号召,在腐蚀防护研究领域积极做好创新发展规划,不断吸引国内外腐蚀与防护领域的优秀人才开展合作研究。

  为响应“一带一路”倡议,实验室率先推动技术产品走出国门,选派科研人员到斯里兰卡进行现场项目对接,共同解决港口腐蚀防护难题,并筹建了中国—斯里兰卡联合科教中心腐蚀实验站。

  实验室面向国家和社会需求,率先实现研究成果转化和规模产业化,深入到港口码头、海洋平台、海上风电等基础设施一线;面向社会需求,深入学校、社区、企业,大力宣传腐蚀危害和腐蚀防护安全,加强科普教育和腐蚀知识传播。

  70年不是终点,而是新的起点。科研人员表示,创新之路在脚下,他们要不忘初心、继续前行,把前辈开创的腐蚀防护事业不断发扬光大,努力攀登腐蚀科学与工程技术高峰,为发展我国海洋腐蚀防护事业贡献新的力量。

  《中国科学报》 (2020-06-29 第3版 医药健康)

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