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中國工程院“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢(xún)項目2016年度工作會(huì )議于1月18-20日在青島隆重召開(kāi),會(huì )議期間,中國腐蝕與防護網(wǎng)記者有幸采訪(fǎng)到該項目的負責人侯保榮院士,侯院士,海洋腐蝕與防護專(zhuān)家,現任中國科學(xué)院海洋研究所研究員、博士生導師。2003年當選為中國工程院院士。長(cháng)期從事海洋腐蝕與防護研究工作,我國海洋腐蝕界唯 一的院士。他明確提出了“海洋腐蝕環(huán)境”概念;建立了海洋腐蝕環(huán)境的理論體系;建立了模擬海洋腐蝕環(huán)境的實(shí)驗方法和在不同海洋環(huán)境下控制材料腐蝕的工程技術(shù)系統。
侯院士作為該項目的負責人,對項目的進(jìn)展、預期、意義、展望等方面做了一系列的精彩解讀。
中國腐蝕與防護網(wǎng)記者:您做為海洋腐蝕與防護專(zhuān)家,請您談?wù)労Q蠊こ谈g控制有哪些關(guān)鍵性技術(shù)?
侯院士:海洋環(huán)境是一種復雜的腐蝕環(huán)境。在這種環(huán)境中,海水本身是一種強的腐蝕介質(zhì),同時(shí)波、浪、潮、流又對金屬構件產(chǎn)生低頻往復應力和沖擊,加上海洋微生物、附著(zhù)生物及它們的代謝產(chǎn)物等都對腐蝕過(guò)程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。
在海洋腐蝕中,危害重大的是海洋鋼結構工程在浪花飛濺區的腐蝕。雖然目前還無(wú)法對其完全根除,但如能采取有效措施就可以有效控制海洋腐蝕。隨著(zhù)沿海省、市掀起發(fā)展藍色經(jīng)濟的高 潮,浪花飛濺區防腐技術(shù)的發(fā)展和突破越來(lái)越受到重視,將為我國藍色經(jīng)濟的發(fā)展建設起到保駕護航的作用。
防止海洋腐蝕的措施除正確設計金屬構件、合理選材外,通常有以下幾種:①采用厚漿型重防腐涂料。②對重點(diǎn)部件及部位采用耐腐蝕材料進(jìn)行包覆。③設計構件時(shí)要考慮到足夠的腐蝕裕量。④根據電化學(xué)腐蝕原理,采用犧牲陽(yáng)極。
說(shuō)到海洋工程腐蝕控制有哪些關(guān)鍵性技術(shù)?說(shuō)說(shuō)下面幾點(diǎn):
比如,由于海上發(fā)動(dòng)機葉片長(cháng)時(shí)間處于空氣濕度大,溫度高,鹽霧重的環(huán)境里,海洋中的含鹽粒子沉積在葉片的表面,產(chǎn)生吸濕潮解作用,使金屬表面液膜的電導增大,加上氯離子本身很強的侵蝕性,這些都會(huì )加劇葉片的電化學(xué)腐蝕。目前,鋁合金葉片普遍采用了鉻酸陽(yáng)極加涂防腐涂料的防腐措施,鋼葉片一般都采用了金屬-非金屬復合涂層。有的發(fā)動(dòng)機葉片表面還進(jìn)行了噴丸強化,細化了表面結構,在葉片表面引入了正應力,極大的改善了葉片抗引力腐蝕斷裂和抗腐蝕疲勞性能。
熱噴涂技術(shù)在海洋平臺鋼鐵構件的應用已有很久的歷史了。熱噴涂鋅、鋁及其合金涂層在國外海洋平臺鋼鐵構件上都有成功應用實(shí)例,實(shí)踐表明:熱噴涂鋅鋁及其合金涂層已成為一種成熟的防腐技術(shù),經(jīng)過(guò)適當封閉的熱噴鋅鋁涂層在常溫和高溫下對處于飛濺區的鋼結構均表現出優(yōu)良的防腐蝕性能。
熱噴涂鋁涂層在海洋平臺中蕞大應用工程是1984年建造的Hotton張力腿平臺。該平臺設計壽命50年。其使用8年后,在飛濺區沒(méi)有發(fā)現腐蝕現象和褐色滲漏效應。厚度測量表明,平臺安裝后涂層厚度沒(méi)有減少,說(shuō)明了海洋平臺噴涂鋅鋁金屬覆蓋層的防腐蝕效果十分明顯,即使表面有機涂層脫落也會(huì )保護基體免遭腐蝕。同時(shí)經(jīng)試驗表明,200μm厚的熱噴鋅鋁涂層對鋼結構在飛濺區的防護壽命可以確保。
隨著(zhù)海洋工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,世界各國盡可能的都會(huì )將各國領(lǐng)域內先進(jìn)的技術(shù)應用于金屬防護領(lǐng)域,特別是在海洋防護領(lǐng)域。在未來(lái),人們將會(huì )把等離子束,電子束,激光束和真空技術(shù)為基礎的表面技術(shù),薄膜技術(shù)以機械化自動(dòng)化信息化為特征的表面涂層技術(shù)推向下一個(gè)高峰,在海洋腐蝕領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,減少資源的浪費,造福人類(lèi)。
中國腐蝕與防護網(wǎng)記者:您作為“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢(xún)項目負責人,請談?wù)劯g調查的意義和您對此次調查的看法?
侯院士:腐蝕的危害非常巨大,它使珍貴的材料變?yōu)閺U物,如鐵變成鐵銹,它使生產(chǎn)和生活設施過(guò)早的報廢,并因此引起生產(chǎn)停頓,甚至著(zhù)火爆炸,誘發(fā)出多種環(huán)境災害,危及人類(lèi)的健康和安全。如果采取有效的腐蝕防護措施,25%~40%的腐蝕損失是可以避免的。英、美、日、澳等多個(gè)國家都曾做過(guò)腐蝕損失調查,相比之下我國腐蝕調查工作起步晚,開(kāi)展得較少。此次的研究作為大型公益性研究項目,將用2年時(shí)間,調查包括基礎設施、交通運輸、能源、水環(huán)境、生產(chǎn)制造及公共事業(yè)五大領(lǐng)域的腐蝕狀況,結果免費向社會(huì )公布。與以往簡(jiǎn)單的調查不同,此次項目中,腐蝕成本調查僅占全部工作的20%,而更重要的80%的工作為提出防腐蝕方法。這些方法不僅可以為企業(yè)提供解決方案,節省損失,還可以為政府提供防腐蝕的相關(guān)立法建議,提供決策參考。我覺(jué)得它的意義非常重大!
中國腐蝕與防護網(wǎng)記者:請您談?wù)勥@個(gè)項目從實(shí)施到達到預期的效果需要多長(cháng)時(shí)間呢?請給大家展望該項目的未來(lái)成效。
侯院士:中國工程院“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”重大咨詢(xún)項目這個(gè)課題期限是兩年(從2015年1月1號開(kāi)始到2016年12月31號結束)。該項目目前進(jìn)行地熱火朝天,參與該項目的人員都是干勁十足!
參加這次工作會(huì )議的人數超出我的意料之外,可見(jiàn)大家對“腐蝕調查”項目的特別地關(guān)注和關(guān)心,這是我們項目成功的一個(gè)重要基礎。尤其是今天聽(tīng)到參會(huì )嘉賓的報告之后,覺(jué)得大家工作都做得非常到位。
我們項目目前的工作是繼續規整“腐蝕調查”項目,統一各領(lǐng)域調查問(wèn)卷模板,然后統一分發(fā)給每個(gè)領(lǐng)域的負責人和項目組人員,落實(shí)相關(guān)工作,把該項目推向高峰。我們將在今年6月份的中國工程院院士大會(huì )上公布腐蝕調查的階段性結果。當然,關(guān)于完整性結題報告還需要一段時(shí)間。
中國腐蝕與防護網(wǎng)記者:如果腐蝕調查到達可觀(guān)的效果之后,您認為會(huì )推動(dòng)哪些新技術(shù)的發(fā)展或者是應用?
侯院士:我們國家的腐蝕成本占GDP的3%-5%,2014年的腐蝕損失大約是2萬(wàn)億人民幣以上,腐蝕成本若能減少1%的話(huà),就能挽回幾千億的經(jīng)濟損失,當然這比較難實(shí)現;但如果我們通過(guò)腐蝕控制來(lái)減少0.1%腐蝕成本的話(huà),也能挽回幾百億的經(jīng)濟損失。由此可見(jiàn)腐蝕控制得好,帶來(lái)的經(jīng)濟效應是非常明顯的。
目前我們主要精力是放在腐蝕調查方面,在公布了我們國家的腐蝕成本之后,下一步的工作是開(kāi)展各種防腐蝕方法和技術(shù)方面的交流會(huì ),把我們和兄弟單位已有的先進(jìn)的技術(shù)和專(zhuān)利推廣到各行各業(yè)中去。推廣應用這些技術(shù)來(lái)減少經(jīng)濟損失,即是我們的目的。