来源:光明日报 2022-01-20 18:12
1月20日,北京传来佳讯,华体网华体网、中国科学院海洋研究所研究员侯保荣获得2021年度中国科学院杰出科技成就奖。此前,他刚获得联合国世界腐蚀组织(WCO)首届世界“腐蚀成就奖”。这是对侯保荣突出贡献、产学研结合、科研成果应用的充分认可。
矢志防腐 攻坚克难
“我就是专心干好海洋腐蚀与防护这一件事。”侯保荣说。
20世纪七十年代,我国一般将海洋腐蚀环境分为大气区、潮差区和海水区。潮差区潮水忽高忽低、风吹日晒,认为它的腐蚀最严重。
但事实果真如此吗?为了找出科学答案,侯保荣等在陈山码头海边临时构建了一个水池开展挂片实验。
日复一日的实验表明,浪花飞溅区是被忽视的“大老虎”,它才是海洋腐蚀最严重的区域,是真正的腐蚀防护“短板”。
如何降服浪花飞溅区这个“吃金属的老虎”呢?侯保荣团队翻阅了大量外籍资料,发现在浪花飞溅区采用包覆防腐蚀技术效果理想,但在中国尚属空白,于是他开始研发针对我国腐蚀环境的包覆技术。
润滑脂是有效的防腐方法之一,侯保荣试验了数十种润滑脂,取得了一定效果,但被包覆的钢铁始终有少量腐蚀。
实验、观察、思考、再实验……侯保荣终于揭秘:浪溅区钢铁表面海水难以人工去除,残留在润滑脂里,导致了点蚀的发生!
他请教了高分子专家,并与日本合作,接枝水油置换基团,将金属表面的水分置换出来,只留下油性基团,防腐性能大大提高。继而,他攻关多层复配,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)。它表面处理简单、施工方便,可带水、带锈施工,有效隔绝海水和抵御机械损伤。
服务社会 打破垄断
科学技术要服务于社会工程必须扩大生产。侯保荣借用一个“四面漏风”的废弃大院,加工了简易的生产设备(Ⅰ型),热火朝天地做起实验来。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”的华体网建议,获得国家领导人批示,作为首席科学家承担“十一五”“十二五”国家科技支撑计划,完成了PTC技术扩大生产的关键一步。
数十年的探索,侯保荣与青岛迪恩特新材料科技有限公司建立稳定合作,研发生产设备从Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,到可批量稳定生产的Ⅳ型,形成了一套完整的自动化生产线,打破国外技术垄断,生产能力满足重大工程需要。合作实现了该技术在国内的首次规模化、标准化生产,保障了产品性能达到国家标准GB/T32119-2015要求,具有中国计量认证机构(CMA)的合格检测报告。
PTC技术在青岛港液体化工码头已使用近十五年,至今保护状态完好,内部钢结构光亮如新,预计防护寿命可达30年以上。
PTC技术可有效抵御海冰碰撞,在冬季结冰期长达5个月的丹东华能电厂煤码头,也经受住了考验,至今顺利应用8年。
目前,PTC技术已经实现了我国全纬度的适用性,在大连北良港码头、上海洋山深水港LNG码头、杭州湾大桥等近五十项国家重大工程中应用,全部为优良工程。
侯保荣还利用多片嵌合保护罩技术,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。
“技术产品逐渐成熟,我们注册了商标(迪恩特R)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,保额可达RMB 1000万元。”侯保荣与时俱进地迈出了向市场探索的步伐。
侯保荣团队还研发了氧化聚合包覆防腐技术(OTC)、柔韧性钢筋混凝土涂层技术(FCC)等成果,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。
(光明日报全媒体记者刘艳杰 朱楠 通讯员翟晓凡)