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浪花飞溅何牵挂、腐蚀防护保海兴——海洋防腐蚀领域的拓荒者侯保荣院士
  • 发布时间:2021-09-27 来源:青岛市统一战线

编者按:百年征程波澜壮阔,百年初心历久弥坚,百年成就催人奋进。中国共产党的百年历史,是同各民主党派、无党派人士以及社会各界人士风雨同舟、团结奋斗的历史,一代又一代的无党派人士和党外知识分子始终同中国共产党同心同德、共克时坚、精诚合作,为夺取中国革命、建设和改革事业胜利,为推进统一战线和多党合作事业发展作出了重要贡献。

在中国共产党成立100周年之际,为大力弘扬无党派人士和党外知识分子“与党同心、爱国为民、精诚合作、敬业奉献”的优良传统,青岛市委统战部、青岛市知识分子联谊会组织开展了“坚守初心庆华诞∙砥砺前行勇担当”征文活动,对全市优秀无党派人士和党外知识分子特别是为时代发展作出突出贡献的代表性人物进行深入挖掘,传承好老一辈知识分子始终与党和国家发展同向同行的家国情怀,激发新时代优秀党外知识分子心有大我、至诚报国的奋斗精神。今天推出“初心不改、爱国奋斗”故事的第二期《浪花飞溅何牵挂、腐蚀防护保海兴——海洋防腐蚀领域的拓荒者侯保荣院士》。

 

浪花飞溅何牵挂、腐蚀防护保海兴——海洋防腐蚀领域的拓荒者侯保荣院士

侯保荣,1942年出生于山东菏泽曹县,无党派人士,1994年毕业于日本东京工业大学,获博士学位,2003年当选为中国工程院院士。现任中国科学院海洋研究所“国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心”主任,曾任中国科学院海洋研究所副所长,山东省第九、十届人大代表、常委会委员,第十一届全国人大代表。我国海洋腐蚀环境研究和海洋腐蚀与防护的学科带头人之一,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。承担了“十一五”、“十二五”国家支撑计划,973、863等重大项目30余项。以第一完成人荣获“国家科技进步二等奖”,此外还获得“山东省科学技术最高奖”、“山东省技术发明一等奖”等省部级以上奖项17项。2019年还获得全球最大的腐蚀国际组织——NACE国际颁发的“科技成就奖”。

1.毕业初到海洋所

1967年,侯保荣从复旦大学毕业,在山西临汾的部队农场进行劳动锻炼。1970年3月,侯保荣正式分配到中国科学院海洋研究所,踏上了科研的轨道。海洋腐蚀是侯保荣很感兴趣的学科,但侯保荣自己当时也未曾想过,初与海洋腐蚀研究打交道,这一打就是50年!

初入海洋所,侯保荣就随研究组开展了上海陈山码头、天津海洋石油开发平台等重要工程的阴极保护防腐工作,有时在平台上一住就是1个多月。工作虽然辛苦,但侯保荣并没有感到疲惫,反而能为我国海洋平台的腐蚀防护尽一分力而感到自豪。在几个重要项目中的摸爬滚打,让当年的侯保荣受益匪浅,意识到海洋腐蚀防护意义重大,下定决心要为这项事业奋斗一生。

阴极保护防腐,有外加电流和牺牲阳极法两种。当时我国牺牲阳极技术不过关,主要采用高硅铸铁辅助阳极,效率很低。侯保荣和同事们开始铝基牺牲阳极板的研究,经过五六年的时间就获得突破。上世纪八十年代初,关于铝基牺牲阳极板的研究项目喜获中国科学院科技进步二等奖。目前我国先进的牺牲阳极保护技术早已遍地开花,成为海洋腐蚀防护的重要方法。侯保荣作为最早从事此项工作的科研工作者之一,感到很欣慰。

 

青年时期的侯保荣 

1970年初山西临汾部队农场劳动锻炼(第一排左一,侯保荣)

 2. 浪花飞溅区腐蚀研究的开端

积累了一定的科研经验后,侯保荣意识到一些腐蚀的基础科学问题还没有解决,最重要的就是找到海洋环境钢桩构筑物的腐蚀短板,应该把精力放在腐蚀短板的位置,而不能做泛泛的研究。当年大量研究工作表明,潮差区腐蚀问题最严重。但侯保荣发现一个实验方案上的基本错误,那就是大多数科研人员都是在海洋大气区、海洋潮差区和海水全浸区分别进行试验,挂片分离、互不影响,而实际的海洋构筑物是连续的,是电导通的,电化学反应能够互相影响。必须采用连续挂片的方法,才能准确模拟海洋构筑物的实际腐蚀情况。

有国外研究提出,浪花能溅到而又高于最高水位的那部分区域的腐蚀非常严重!这是当年在海洋腐蚀领域的一个热点问题,也引起了侯保荣的极大兴趣。侯保荣与多个单位合作,在国内首次进行了外海长尺挂片试验,结果无一例外地显示浪花飞溅区是腐蚀最严重的部位,而潮差区腐蚀最轻,这与传统认知有巨大差别,也是首次针对我国海域进行的报道。

3. 海洋模拟装置和电连接挂片试验方法的发明

新的实验方法虽然与实海对应性好,但工作量巨大,难度也很高,受现场环境的影响大,试验误差较大。因此,是否有方法对海洋环境和实海长尺挂片试验进行模拟,使得试验条件更可控,能够更方便的获取数据呢?这成为了侯保荣下一步工作的重点。

侯保荣提出一个方案,上下自然电导通的长尺,是否可以用导线连接独立小试片的方法进行模拟?侯保荣在海洋所园区建立了试验装置,利用新鲜海水, 在水槽中增加了可调节的推板式造波机,模拟外海浪花飞溅区的腐蚀环境。经过一年期的挂片实验,结果和实海的长尺挂片试验所得结果的一致性非常好。这一装置和电连接挂片实验方法很好地模拟了实海的腐蚀规律。利用这一方法,侯保荣联合多家单位对大量钢材的海洋腐蚀行为及机理进行深入研究,取得了大量重要科研成果。1981年,中国科学院海洋所组织了“一种电连接模拟海洋腐蚀环境的装置与方法”的鉴定会,认为该试验方法新颖可靠,同时再现了外海的不同腐蚀环境,该成果让侯保荣获得中国科学院科技进步二等奖。在新时期, 侯保荣的团队申报的题为“新型海洋腐蚀环境模拟装置的研制”的国家基金委重大仪器项目也于2019 年获批启动。“把大海搬到实验室”开展腐蚀研究有望很快实现。 

 

  日本四面环海,海洋设施多,腐蚀研究水平也比较先进。当时国内的科研水平还不高,侯保荣产生了去日本学习的念头。日语学习从零开始,侯保荣克服了大量困难,通过业余时间的学习,一年多就能大致看懂日文文献了。突然有一天,侯保荣接到通知,被推荐参加选拔留学人员的答辩,可以作为中国科学院的访问学者赴日本学习。1985年3月,侯保荣开始在日本东京工业大学跟随水流徹先生攻读研究生,掌握了大量金属腐蚀与防护方面的最新知识,最终于1988年6月学成回国,继续在海洋所开展海洋腐蚀防护领域的科研工作,期间一直与日本导师水流徹先生保持着联系,经常研究讨论科学问题,侯保荣就这样边工作边学习。1993年,他重返日本,三个月便取得了工学博士学位,之后便在国内走上了独立自主、国内领先的海洋防腐科学研究之路,并由此开启了中科院海洋所与日本东京工业大学几十年的交流交往新篇章。

 

  在东京工业大学实验室(1986年)     

30多年来,侯保荣的团队成员去日本交流的次数超过50次。研究室也有近百人次去日本交流,并且还有120人次以上的日本科研工作者来青岛进行交流。他们相互走访,互通有无,在腐蚀与防护研究领域建立了密切的学术合作关系。2000年,双方共同成立了中日海洋环境腐蚀共同研究中心,并在青岛召开首届“海洋腐蚀与控制国际研讨会(ISMCC)”,侯保荣作为大会主席。之后每两年举办一届,由中方和日方交替举办,至今已成功举办了九届。  

 

 第一届海洋腐蚀与控制国际研讨会(ISMCC)上,侯保荣(左)与水流徹(右)合影(2000年7月) 

  

海洋腐蚀与防护是与工程紧密联系的学科。如何解决我国腐蚀防护短板问题,成为萦绕在侯保荣心头的又一大难题。针对钢铁设施的腐蚀及防护技术,侯保荣潜心钻研,针对腐蚀最为严重的海洋浪花飞溅区,侯保荣团队经过多年攻关,自主研发了复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)。目前,该技术已成功应用于胜利油田、龙源风电等40项重大工程,有效地为我国海洋经济蓬勃发展保驾护航。侯保荣还带领团队研发了适用于大气区各类异型结构的氧化聚合包覆防腐蚀技术(OTC),能够延长海洋钢筋混凝土结构使用寿命的海洋柔韧型钢筋混凝土表面防护技术(FCC),应用于海洋石油平台的阴极保护监测技术等多项专利成果。

这些成果填补了国内空白,直接迫使国外产品降价50%,并已累计服务于110余项重大防腐蚀工程,侯保荣也先后获得山东省科学技术最高奖、何梁何利科学与技术奖、山东省技术发明一等奖、中国腐蚀与防护最高工程成就奖、美国腐蚀工程师协会(NACE)科技成就奖等重要奖项。 

 

前不久,两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会召开,习近平总书记对加快建设科技强国,实现高水平科技自立自强提供了更高要求。侯保荣始终贯彻习近平总书记“把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”的思想,秉持“做好腐蚀防护就是为国家创造GDP”的信念,在海洋环境钢结构腐蚀防护技术研发及应用领域不断深耕,致力于绿色长效防腐,研发的相关海洋防腐技术经过了数次技术更新与迭代,着力于腐蚀短板问题,在海南文昌卫星发射塔等国家重大工程上力保装备安全,至今已在数百个码头、桥梁等重要工程上获得应用,取得了良好效果。已近80高龄的侯院士,仍奋战在科研一线,每年的飞行里程都在10万公里以上,无时无刻不在思考如何把防腐蚀工作做得更好。2020年10月,面向未来海洋腐蚀与防护学术研讨暨侯保荣院士从事科研工作50周年学术交流会在青岛举行,侯保荣院士五十年如一日的努力与坚持,是我国腐蚀防护领域的巨大财富,为后辈科研人员树立了榜样。

  

在庆祝中国共产党成立100周年大会上,习近平总书记多次提到统一战线,无党派人士是统一战线的重要成员。中国共产党是中国人民和中华民族的主心骨,自觉接受中国共产党的领导是无党派人士正确、无悔的选择。作为一名无党派人士,多年来,侯院士始终保持与中国共产党休戚与共的政治本色,认真履行参政议政、民主监督职责,在潜心开展科研工作的同时,积极为教育、科技和海洋研究等领域建言献策,彰显了无党派人士“与党同心、爱国为民、精诚合作、敬业奉献”的精神。作为一名科技工作者,侯保荣也表示,要积极响应总书记的号召,将国家的重大战略需求和卡脖子技术突破作为工作重点,推进科技自立自强,攻坚克难,为建设海洋科技强国继续贡献力量。  

 

作者:徐玮辰

中国科学院海洋研究所副研究员 

 

 

 

 

 

 

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