■本報(bào)記者 袁一雪 馮麗妃 廖洋
海洋孕育生命,也蘊(yùn)藏寶藏。隨著海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略和21世紀(jì)海上絲綢之路的相繼提出,海洋研究、海洋建設(shè)、海洋開發(fā)進(jìn)入跨越期。然而,矗立在海洋中的“鋼鐵巨人”卻時(shí)刻面臨著“海老虎”的侵蝕。
中國科學(xué)院海洋研究所(以下簡稱海洋所)一直以降伏吃鋼鐵的“海老虎”為己任,深耕海洋腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域數(shù)十年,為開發(fā)利用海洋資源提供技術(shù)支持和有力保障。
道阻且長 砥礪前行
打開海洋所70年發(fā)展的畫卷,深厚歷史積淀撲面而來。
1960年,海洋腐蝕與防護(hù)研究組在海洋所正式成立。“當(dāng)時(shí)只有三四個(gè)人,研究幾乎從零開始?!苯衲?0歲的張經(jīng)磊回憶說。
從零開始,不僅體現(xiàn)在研究人員的數(shù)量上,還有專業(yè)資料的積累上。當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒有海洋腐蝕類專業(yè)期刊,大家只會(huì)俄語,看到英文資料幾乎“兩眼一抹黑”,只能抓緊在業(yè)余時(shí)間學(xué)英語、學(xué)日語,多方查閱先進(jìn)的外文資料。
后來,陸續(xù)從山東海洋學(xué)院(中國海洋大學(xué)前身)、北京航空航天大學(xué)、南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、廈門大學(xué)等分配入所多名職工,逐步形成一支強(qiáng)大的研究力量,為早期海洋腐蝕研究奠定了基礎(chǔ)。
雖然資料少、基礎(chǔ)弱、設(shè)備缺,但科研人員克服困難,奮發(fā)圖強(qiáng),產(chǎn)出了許多重要成果。成功使用稱重法為海軍找到并制作出海上聲吶的最優(yōu)材料,鋪就“海上長城”,并逐漸摸索出海洋腐蝕學(xué)科的門道,開展外加電流和犧牲陽極保護(hù)技術(shù)研究……20世紀(jì)80年代,他們提出的“電連接模擬海洋環(huán)境腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置與方法”和“海龍Ι型犧牲陽極”獲得中國科學(xué)院重大科技成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
1994年,海洋所以張經(jīng)磊、郭公玉、馬士德、侯保榮等為骨干力量,成立了海洋腐蝕與防護(hù)研究室,從日本留學(xué)歸來并獲得工學(xué)博士的侯保榮擔(dān)任主任,張經(jīng)磊擔(dān)任副主任和支部書記。
2000年,海洋所與日本東京工業(yè)大學(xué)合作,成立中日海洋腐蝕環(huán)境共同研究中心。同年,侯保榮與日本水流徹教授共同發(fā)起海洋腐蝕與控制國際會(huì)議,目前已成功舉辦九屆。
2000年,青島市海洋環(huán)境腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立。2005年,山東省腐蝕科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立。2008年,海洋所成立海洋腐蝕與防護(hù)研究發(fā)展中心。
在此期間,實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新性采取輪值主任制,副研以上人員每人輪值半年。大家團(tuán)結(jié)向上,發(fā)揮集體的力量,科研成果不斷。
為進(jìn)一步匯聚人才,研究室先后引進(jìn)了張盾、陳卓元等優(yōu)秀人才,后來又引進(jìn)了劉娜珍、張瑞永等青年人才,人才與成果不斷積累。
2006年,侯保榮等提出的“我國浪花飛濺區(qū)腐蝕亟待加強(qiáng)”的建議被國家采用;2006年至2012年,“十一五”“十二五”國家科技支撐計(jì)劃獲科技部立項(xiàng),海洋所為項(xiàng)目首席單位,這是研究室發(fā)展歷史的飛躍。
2011年,國家海洋腐蝕防護(hù)工程技術(shù)研究中心獲科技部批準(zhǔn)成立。2013年,中國科學(xué)院海洋環(huán)境腐蝕與生物污損重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲批成立。張盾為主任,黃彥良、段繼周為副主任。
瞄準(zhǔn)短板 攻堅(jiān)克難
創(chuàng)新離不開對(duì)國家海洋腐蝕狀況的詳細(xì)了解。2014年,海洋所牽頭承擔(dān)中國工程院重大咨詢項(xiàng)目“我國腐蝕狀況與控制戰(zhàn)略研究”,出版了170余萬字《中國腐蝕成本》專著及The Cost of Corrosion in China英文版專著,出版35部叢書,其中海洋所承擔(dān)10部。
調(diào)查全面揭示我國基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸、能源、水環(huán)境、生產(chǎn)制造等五大關(guān)鍵領(lǐng)域30多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)的腐蝕狀況。結(jié)果表明,2014年我國腐蝕總成本約為2.1萬億元,相當(dāng)于每人承擔(dān)1555元,占當(dāng)年國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的3.34%。
“雖然海洋腐蝕與污損非常嚴(yán)重,但通過采取相應(yīng)的防護(hù)措施,其中25%~40%的腐蝕損失可以避免,相當(dāng)于每年節(jié)約3000億~4800億元?!睆埗芨嬖V記者。
如何增強(qiáng)海洋工程設(shè)施的耐久性和安全性、降低重大災(zāi)害性事故發(fā)生率延長設(shè)施使用壽命是迫切需要解決的重要問題。
在長期研究基礎(chǔ)上,研究室提出了海洋腐蝕環(huán)境理論——海洋腐蝕不僅是一種自然現(xiàn)象,而且是一種環(huán)境特性,極大豐富了我國海洋科學(xué)內(nèi)涵??茖W(xué)證實(shí)浪花飛濺區(qū)是腐蝕最為嚴(yán)重的區(qū)域,并指出海水環(huán)境微生物腐蝕作用的重要性。
在基礎(chǔ)和理論研究方面,實(shí)驗(yàn)室針對(duì)微生物腐蝕和附著機(jī)制、氫滲透和氫脆腐蝕機(jī)制、海洋光生陰極保護(hù)技術(shù)、新型防腐防污材料、環(huán)境腐蝕及微生物檢監(jiān)測技術(shù)等開展創(chuàng)新研究,發(fā)表了系列高水平研究論文。
在工程應(yīng)用技術(shù)研發(fā)和示范方面,海洋所實(shí)驗(yàn)室針對(duì)緊扣“浪花飛濺區(qū)”腐蝕防護(hù)“短板”,突破海洋腐蝕防護(hù)技術(shù)瓶頸,開發(fā)了復(fù)層礦脂包覆防腐蝕技術(shù)、氧化聚合包覆防腐技術(shù)和鋼筋混凝土涂料防護(hù)技術(shù),建立了中試生產(chǎn)線,為海洋重大工程設(shè)施穿上了“鎧甲”。同時(shí),建立了包覆防腐材料、防腐涂料等CMA評(píng)價(jià)中心。
相關(guān)成果在青島港、丹東港、福建LNG碼頭、大連港、日照港以及廣西宏興大橋、壩陵河大橋等近百個(gè)工程及文昌衛(wèi)星發(fā)射基地等國家重大工程中應(yīng)用。
2016年以來,實(shí)驗(yàn)室相繼在青島、海南、科考船以及“一帶一路”有關(guān)國家建立了腐蝕觀測固定和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)站,積極開展海洋環(huán)境基礎(chǔ)腐蝕數(shù)據(jù)的積累研究工作。
七十載風(fēng)雨 更上一層樓
百川有馀水,大海無滿波。
70年間,海洋所腐蝕學(xué)科從無到有、從弱到強(qiáng),研究人員也從最初的幾個(gè)人發(fā)展到包括研究生、博士后等流動(dòng)人員在內(nèi)的130余人,研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,科研成果不斷涌現(xiàn)。
這支科研力量在國內(nèi)外皆享有盛譽(yù)。先后獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、山東省技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、海洋工程科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等各類獎(jiǎng)項(xiàng)50余項(xiàng)。2019年獲中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)成立40周年優(yōu)秀研究團(tuán)隊(duì),2020年獲得國際腐蝕工程師協(xié)會(huì)杰出組織獎(jiǎng)。
近年來,海洋所進(jìn)一步響應(yīng)國家和地方號(hào)召,在腐蝕防護(hù)研究領(lǐng)域積極做好創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃,不斷吸引國內(nèi)外腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才開展合作研究。
為響應(yīng)“一帶一路”倡議,實(shí)驗(yàn)室率先推動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品走出國門,選派科研人員到斯里蘭卡進(jìn)行現(xiàn)場項(xiàng)目對(duì)接,共同解決港口腐蝕防護(hù)難題,并籌建了中國—斯里蘭卡聯(lián)合科教中心腐蝕實(shí)驗(yàn)站。
實(shí)驗(yàn)室面向國家和社會(huì)需求,率先實(shí)現(xiàn)研究成果轉(zhuǎn)化和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,深入到港口碼頭、海洋平臺(tái)、海上風(fēng)電等基礎(chǔ)設(shè)施一線;面向社會(huì)需求,深入學(xué)校、社區(qū)、企業(yè),大力宣傳腐蝕危害和腐蝕防護(hù)安全,加強(qiáng)科普教育和腐蝕知識(shí)傳播。
70年不是終點(diǎn),而是新的起點(diǎn)??蒲腥藛T表示,創(chuàng)新之路在腳下,他們要不忘初心、繼續(xù)前行,把前輩開創(chuàng)的腐蝕防護(hù)事業(yè)不斷發(fā)揚(yáng)光大,努力攀登腐蝕科學(xué)與工程技術(shù)高峰,為發(fā)展我國海洋腐蝕防護(hù)事業(yè)貢獻(xiàn)新的力量。