“防腐衛士”侯保榮： 降住海中“吃”金屬的“老虎”

　　得到的成績隻代表過去，我會(hui) 繼續奮鬥在腐蝕研究的第一線，盡自己最大的努力，為(wei) 我國防腐事業(ye) 作一點兒(er) 貢獻。

　　中國工程院院士、中國科學院海洋研究所研究員

　　侯保榮

　　弘揚科學家精神

　　浩瀚無垠的大海，不僅(jin) 是生命的搖籃，更是人類取之不盡、用之不竭的資源寶庫。然而，海洋的自然環境，也在侵蝕著海洋重大工程，悄無聲息地影響著海洋經濟安全。

　　提起侯保榮，業(ye) 內(nei) 都稱這位中國工程院院士、中國科學院海洋研究所研究員為(wei) “海洋防腐衛士”。自少年時，侯保榮就暗下決(jue) 心，要用畢生精力把我國的海洋防腐技術提升至世界一流水平。50年來，他櫛風沐雨、披荊斬棘，理清了海洋腐蝕機理，研發出腐蝕防護技術，主持全麵腐蝕調查，為(wei) 中國海洋經濟的蓬勃發展提供了堅實保障。

　　近日，侯保榮獲2021年度中國科學院傑出科技成就獎。此前，他還獲得了由聯合國世界腐蝕組織(WCO)頒發的首屆世界“腐蝕成就獎”，該獎全球僅(jin) 他一人獲得。

　　把大海“搬”進實驗室

　　“我就專(zhuan) 心幹好海洋腐蝕防護這一件事。”侯保榮對科技日報記者說。

　　上世紀70年代，國內(nei) 一般將海洋腐蝕環境分為(wei) 大氣區、潮差區和海水區。潮差區因潮水忽高忽低、風吹日曬，一度被認為(wei) 是腐蝕最嚴(yan) 重的區域。

　　然而，事實果真如此嗎？

　　年輕的侯保榮在實驗中發現，在同一根鋼樁上，位於(yu) 潮差區上方的部分腐蝕嚴(yan) 重，而真正位於(yu) 潮差區的部分反而腐蝕較輕。為(wei) 進一步確認，他又專(zhuan) 門查閱了國外的相關(guan) 文獻。這些資料表明：海洋潮差區腐蝕輕，而浪花飛濺區的腐蝕最為(wei) 嚴(yan) 重。

　　“我當時就決(jue) 定，要徹底弄清到底哪個(ge) 區域腐蝕最嚴(yan) 重。”侯保榮回憶道。

　　為(wei) 了找出答案，侯保榮等人在國內(nei) 首次進行了外海長尺掛片實驗。結果顯示，浪花飛濺區是被忽視的“大老虎”，它才是海洋腐蝕最嚴(yan) 重的區域，是真正的腐蝕防護短板。

　　“盡管外海長尺掛片能夠真實反映外海實際鋼樁的腐蝕情況，但海洋環境惡劣，樣品十分容易丟(diu) 失，而且試樣處理方法繁瑣，試驗難度很大。”侯保榮說。

　　當時，他萌生了一個(ge) 大膽的想法：把大海“搬”進實驗室。這樣不僅(jin) 樣品不會(hui) 丟(diu) 失，而且樣品處理起來也更精確。

　　於(yu) 是，侯保榮等人在海邊臨(lin) 時建了一個(ge) 連通海水的水池，以開展模擬海洋腐蝕環境的掛片實驗。而後，他們(men) 利用這個(ge) 裝置進行了1年的掛片實驗。

　　實驗的過程是艱辛的。

　　“我要從(cong) 實驗現場把那些金屬樣板背到中國科學院上海冶金研究所實驗室進行檢測分析，其間要先坐火車趕到市區，再徒步行走大約一兩(liang) 公裏。”侯保榮回憶道。

　　侯保榮一個(ge) 人背不動總重量達五六十斤的樣板，隻能把樣板分成幾份，先背一部分走上一段路，然後將其放下，再匆忙折回去背剩下的，最後到實驗室時天都黑了。雖然很累很餓，但他心裏美滋滋的。

　　侯保榮顧不上條件簡陋、吃苦受累，他最關(guan) 注的還是實驗結果。功夫不負有心人，最終他們(men) 的實驗結果證明：模擬腐蝕實驗確實能夠反映外海的腐蝕規律。

　　攻克鋼鐵表麵海水殘留難題

　　經過多次長尺實驗，侯保榮又開始思考：“為(wei) 什麽(me) 前人都認為(wei) 潮差區海水腐蝕最嚴(yan) 重？”仔細研究早前的文獻後，他發現，這是由於(yu) 實驗方法不正確造成的。

　　侯保榮解釋道，海洋中的鋼鐵設施上下是自然電導通的，而前人研究卻將多片試片分別懸掛於(yu) 不同腐蝕區帶中，相互之間沒有電導通、是孤立的，差別就在這裏。

　　搞清楚了這一點，侯保榮接著想：能否將處理好的試片用一根導線連接起來進行模擬實驗？這就是後來獲得中國科學院科技進步二等獎項目“電連接模擬海洋腐蝕試驗裝置和方法”的雛形。

　　而後，一係列的驗證結果顯示，“電連接模擬裝置”可以準確模擬海洋的腐蝕規律。1981年，中國科學院海洋研究所組織了鑒定會(hui) 。專(zhuan) 家鑒定認為(wei) ，該試驗方法新穎可靠，可以同時再現海洋的不同腐蝕環境，對該試驗方法給予了高度肯定。

　　有了可信的方法，實海實驗與(yu) 模擬實驗便開始進行。實驗結果表明：潮差區與(yu) 全浸區會(hui) 形成氧濃差電池，導致潮差區腐蝕較輕；而浪花飛濺區產(chan) 生了獨特的腐蝕產(chan) 物，存在自催化腐蝕過程，腐蝕最為(wei) 嚴(yan) 重。

　　那麽(me) ，如何才能“降服”浪花飛濺區這隻“吃”金屬的“老虎”呢？

　　侯保榮及其團隊成員翻閱了大量外文資料發現，在浪花飛濺區采用包覆防腐蝕技術的防護效果最理想，但相關(guan) 研究當時在中國尚屬空白。

　　於(yu) 是，侯保榮開始研發針對我國腐蝕環境的包覆技術。

　　潤滑脂是有效的防腐方法之一，侯保榮試驗了數十種潤滑脂，取得了一定效果，但被包覆的鋼鐵始終有少量腐蝕。

　　實驗、觀察、思考、再實驗……侯保榮最終發現，浪花飛濺區鋼鐵表麵海水難以去除，海水殘留在潤滑脂裏，導致了點蝕的發生。

　　如何才能攻克鋼鐵表麵海水殘留這一難題呢？

　　為(wei) 此，侯保榮請教了高分子專(zhuan) 家，並與(yu) 日本相關(guan) 學者合作，利用接枝水油置換基團技術將金屬表麵的水分置換出來，隻留下油性基團，這樣就大大提升了包覆技術的防腐性能。

　　而後，侯保榮經多次攻關(guan) ，研製出複層礦脂包覆防腐蝕技術(PTC)。“該技術表麵處理要求低，能有效隔絕海水並抵禦機械損傷(shang) ，後期應用起來施工方便，可帶水、帶鏽施工。”他說。

　　成果被應用於(yu) 國家重大工程

　　為(wei) 了促進科技成果轉化，侯保榮與(yu) 青島迪恩特新材料科技有限公司建立穩定合作關(guan) 係，生產(chan) 的設備從(cong) Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，到可批量穩定生產(chan) 的Ⅳ型，形成了一套完整的自動化生產(chan) 線，打破了國外壟斷，生產(chan) 能力滿足重大工程需要。產(chan) 品性能達到國家標準GB/T32119-2015要求，具有中國計量認證機構(CMA)的合格檢測報告。

　　目前，PTC在青島港液體(ti) 化工碼頭已使用近15年。此外，該技術還能夠有效抵禦海冰碰撞。在冬季結冰期長達5個(ge) 月的丹東(dong) 華能電廠煤碼頭，該技術也經受住了考驗，至今已順利應用8年。

　　如今，PTC已經實現了我國全緯度的適用性，在大連北良港碼頭、上海洋山深水港LNG碼頭、杭州灣大橋等近50個(ge) 國家重大工程中都有應用。

　　此外，侯保榮還利用多片嵌合保護罩技術，解決(jue) 了海上風電超大直徑塔筒的現場包覆、陸地預包覆以及橋梁錨室係統、埋地管道的防護難題，實現了PTC在多種場景的應用。

　　一鼓作氣，侯保榮及其團隊成員還研發出氧化聚合包覆防腐技術(OTC)、柔韌性鋼筋混凝土塗層技術(FCC)等，填補了國內(nei) 技術空白，並實現產(chan) 業(ye) 化。

　　這些成果在110餘(yu) 項重大工程中得到成功應用，創造了巨大的經濟與(yu) 社會(hui) 效益。

　　在同事眼裏，侯保榮仿佛是一台“永動機”，始終堅守在科研第一線。“得到的成績隻代表過去，我會(hui) 繼續奮鬥在腐蝕研究的第一線，盡自己最大的努力，為(wei) 我國防腐事業(ye) 作一點兒(er) 貢獻。”他說。

　　翟曉凡 本報記者 陸成寬