长风破浪降“虎”路 矢志不渝赤子心——记中国海洋腐蚀与防护拓荒者侯保荣从研五十周年
2020-11-30 17:31:56 作者:本网整理 来源:中国科学院海洋研究所 分享至:

提到大海,你会想到什么?


是千里波涛滚滚来的雄浑壮阔,还是浪花有意千重雪的自由洒脱?


是茫茫东海波连天的浩瀚无垠,还是三万里河东入海的博大胸怀?


大海,这片赋予我们无尽遐想的蓝色王国,却是他几十年来一直想要降服的“吃铁老虎”。


他,就是中国海洋腐蚀与防护研究拓荒者——中国工程院院士、中国科学院海洋研究所研究员侯保荣。

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侯保荣院士


励志求学  成才报国


1942年,侯保荣出生于山东菏泽曹县的一个小乡村。母亲省吃俭用供他读书,幼时的侯保荣就深刻的明白,他要靠自己的百倍努力走出来一条成才之路。


侯保荣是幸运的,他赶上了新中国的成立,也因此有了上学的机会。那时,他的老家建起了一所小学,校门两侧写着“为人民服务,向工农开门”。在那里,侯保荣上了六年小学,并考上了曹县二中。


曹县二中建于1953年,位于老革命根据地——“红三村”,那里有一个不小的革命烈士陵园,感受到上学来之不易的学生们平时都很用功。


学校的条件朴素简陋,没有电灯,侯保荣和同学就都坚持在煤油灯下读书学习。曹县的冬天,温度最低能到零下十几度,五六十个人聚集在空大的教室中,只依靠一个煤炉取暖,除此之外,宿舍里更是没有任何取暖工具,侯保荣和他的同学们就在零下十几度的房间里生活学习。课间休息时,大家都倏地跑到室外活动,因为室外有太阳,比屋里要暖和。

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青年时期的侯保荣


特殊的时代,有着特殊的记忆。物质的极度匮乏,让侯保荣经常每顿饭只能就一碗地瓜干,尤其在“三年困难”时期。侯保荣始终记得,即使这样,曹县二中的老师们依然克服了种种困难,饿着肚子也坚持给学生上课。正是在这样浓厚的学习氛围下,侯保荣一直非常刻苦,成绩名列前茅。


一分耕耘一分收获。1962年夏天,在农田里干活的侯保荣欣喜的收到了他人生中第一份宝贵的证书——复旦大学化学系录取通知书!


侯保荣迎来了人生中的第一个转折。一个月后,带着全村人帮他拼凑的26元钱,怀揣着对未来的无限憧憬,侯保荣踏上了这条他为之坚持终身的求学之路。


1970年3月,初出茅庐的侯保荣被正式分配到中国科学院海洋研究所,从此开启了他成才报国的新篇章,谱写了他与海洋腐蚀与防护的一生之缘。

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侯保荣以访问学者身份在日本深造

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侯保荣与日本著名腐蚀防护学家水流澈教授


立志防腐  逐梦奋进


“我就是专心干好海洋腐蚀与防护这一件事。”侯保荣经常这么说。


在海洋腐蚀与防护领域,中国起步晚,参与科研的人也比较少。初到中科院海洋研究所海洋化学室工作,当时中国的腐蚀防护研究才刚刚起步,整个研究所也只有几个人从事该项工作,条件非常艰苦。

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触目惊心的海洋腐蚀现象


资料少,基础弱,设备缺,研究几乎从零开始,侯保荣和他的领导、同事们——这支新中国第一支专门的海洋腐蚀与防护研究队伍充分发挥主观能动性,克服困难,奋发图强。


当时,正值上海要建设金山石油化工总厂,需要从大庆输送原油,因此建设一个码头成为了当务之急,建设材料几乎全是钢铁,这就使得防腐蚀成为了一个重要课题。侯保荣和研究室成员便和上航三海局、南京水利科学院合作,承接了陈山码头的阴极保护工作。除此之外,他们还进行了天津海洋石油开发平台的阴极保护工作。


以我国在渤海湾建设的国内首个海上采油平台为例,当时,建设平台没有经验,教材和参考文献都很少, 做阴极保护就更无经验可寻,加之我国的牺牲阳极技术那时还很不过关,更缺乏标准,因此,研究组采用了外加电流的方法,用高硅铸铁做阳极,在平台上一住就是一个多月。

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侯保荣在实验室工作


工作的辛苦没有让侯保荣感到疲惫,他为自己可以给我国海洋平台的腐蚀防护尽一分力,深感责任和光荣。他意识到海洋腐蚀防护意义重大,这是一项值得他奋斗终生的事业。


为了提升腐蚀防护的功效,侯保荣和同事们开始尝试探索铝基牺牲阳极板的研究,经过了五六年的反复试验,该项研究终获成功。


20世纪70年代末,侯保荣以中国科学院访问学者的身份赴日本进行深造,在日本知名腐蚀与电化学专家水流徹教授的指导下,获得东京工业大学的博士学位。日本的三年求学,侯保荣看到了我国在海洋腐蚀与防护领域的巨大差距,带着满满干货,带着如何提升我国海洋腐蚀研究和防护水平的思考,他回到海洋研究所继续开展研究。


1981年,好消息传来,侯保荣团队关于铝基牺牲阳极板的研究项目喜获中国科学院重大科技成果二等奖;1992年,凭借海龙Ι型阳极电流设施,侯保荣团队又获中国科学院科技进步二等奖。


探明规律  奠定基础


一块铁,分五段,一段暴露在大气中,一段受海浪拍打,一段随潮汐涨落时隐时没,一段浸在海水里,一段埋在泥沙里,海洋环境中究竟哪个区带腐蚀最严重呢?

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这是侯保荣在接触海洋腐蚀研究后遇到的第一个难题。


刚到海洋所,侯保荣面临的研究问题就是“钢桩打到海里,哪一部分的腐蚀情况最严重”。当时,海洋环境划分为大气区、潮差区和海水区三个腐蚀区带。根据经验和早期文献的一些报道,潮差区潮水忽高忽低,频繁潮涨潮落、风吹日晒、忽干忽湿、氧供应充足,大家主观认为这部分的腐蚀肯定最严重。当时的研究就是处于这样的初始状态,连哪一部分海水腐蚀最严重都并不清楚。

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侯保荣院士在实验室工作


为了彻底探索清楚海洋环境的腐蚀规律,侯保荣和张经磊、马士德、郭公玉等同事一起,与上海钢铁研究所和上海第三钢铁厂等合作在国内首次开展了钢材外海长尺挂片实验。


尽管外海长尺实验能够真实地反映外海腐蚀状态,但其安装程序繁琐,受现场环境影响大;试样易在潮水、台风等干扰下丢失而导致前功尽弃。此外,外海实验结束后将长尺钢带切成小尺寸试片进行腐蚀量计算的方法存在很大误差,亟需海洋腐蚀环境的模拟试验环境和数据验证。侯保荣带领科研团队集中攻关,在钢铁设施的自然电导通特点启发下,创新性的发明了电连接海洋环境模拟装置及实验,开辟了海洋腐蚀环境模拟实验研究之路。


1972年,侯保荣在上海石油化工总厂陈山码头建立了一个模拟水池,来模拟外海涨落潮,并利用该装置进行钢片挂片试验。


科研条件简陋,工作条件更加艰辛。


现场试验结束后,需要取样,侯保荣每每要从试验现场把那些金属样板背到中科院冶金研究所做检测分析。先要坐火车赶到市区,再徒步行走大约一两公里的路程。每次,他背不动总重达五六十公斤的样板,就把样板分成几份,背一部分走上一段路,然后放下负重,再匆忙折回头去背剩下的样板。一路上,侯保荣生怕试片丢失, 这其中的每一片试片都承载着大家一年多的心血,直到到达时,侯保荣已经是大汗淋漓、全身湿透。此时天已经转黑, 冶金所的工作人员也已经下班。侯保荣把试片放到传达室后才松了一口气。


幸运的是,努力获得了回报,实验结果证明,这套模拟装置确实能反映外海的腐蚀规律。

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实验结果


由此,侯保荣获得了我国第一条钢材在海洋环境中的腐蚀规律曲线。数据表明,腐蚀最严重的区域是受海浪拍打的这一段——浪花飞溅区。这一结果为准确认识海洋腐蚀机理及提升腐蚀防护技术奠定了坚实基础。


攻坚克难  深耕防腐


海洋腐蚀与防护是与工程紧密联系的学科。摸清海洋环境腐蚀规律后,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。


侯保荣等六位院士提出了“我国海洋工程设施浪花飞溅区防腐蚀工作亟待加强”的建议,得到了国家的高度重视,并在“十一五”、“十二五”国家科技支撑计划给予了支持。


侯保荣先后走访了二十多个沿海城市的港口及上百家企业,以迎难而上的姿态带领团队攻坚克难。

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侯保荣院士在施工现场


针对腐蚀最为严重的海洋浪花飞溅区,经过团队多年攻关,自主研发了复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)。该技术于2007年应用于青岛港液体化工码头钢桩,回访发现,经过十多年严酷的浪花飞溅区环境腐蚀,包覆的四层材料依然完好地保持着当初的状态与性能,里面的金属表面没有发生任何腐蚀。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。

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侯保荣院士研发的复层矿脂包覆防腐蚀技术(PTC)


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。成果先后获得了国家科技进步二等奖、山东省科学技术最高奖、山东省技术发明一等奖等重要奖项,并获得迪恩特注册商标与防伪标识,由太平洋保险提供千万级质量保。

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侯保荣院士与项目施工现场工作人员沟通


2015年,侯保荣获得了中国腐蚀与防护最高工程成就奖。他首创了“电连接模拟海洋环境腐蚀实验装置与方法”;开发了新型环保型铝基牺牲阳极的制造技术;开发了适用于海洋环境中钢铁设施的锌铝合金与有机涂层结合的复合防腐新技术;研制并发明了浪花飞溅区海洋钢结构包覆防腐蚀修复成套技术;研制了海洋环境腐蚀状态自动跟踪扫描系统,实现了腐蚀状态的实时监测、腐蚀状态评定及报警;开发并发明了适合大气环境钢结构异型部位的氧化聚合型包覆防腐蚀技术。

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侯保荣研发的腐蚀防护技术在大连石化码头成功应用

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腐蚀防护技术工程化应用


在多年研究基础上,侯保荣出版有《海洋腐食环境と防食の科学》(日文版)《海洋腐蚀与防护》《海洋腐蚀环境理论及其应用》《腐蚀研究与防护技术》《海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀与控制研究》《海洋钢筋混凝土腐蚀修复与补强技术》等专著,起草制定了《钢结构氧化聚合型包覆防腐蚀技术》《海洋钢铁构筑物复层矿脂包覆防护技术》《矿脂防蚀带低温可操作性检测方法》《矿脂防蚀带耐高温流动性实验方法》等四项国家标准且已颁布实施,主编了海洋腐蚀研究与防护技术系列论文集9本,发表论文460余篇。


侯保荣在不同场合经常给出这样一个数据关系:在结构新建时,如果节省了1元的腐蚀防护费用,在腐蚀刚发生时进行维护会花掉5元,在发生轻度腐蚀时进行修复需要25元,如果腐蚀严重威胁安全时,修复就需要125元。


侯保荣反反复复强调海洋腐蚀防护的重要性,他希望用毕生所学,为国家的基础设施和重大装备都穿上一件有效的腐蚀防护“外衣”。


引领调查  摸清家底


腐蚀,是基础设施和工业设备损毁的主要原因,事关安全、经济、民生等多个方面。


鉴于腐蚀的严重危害性,各个国家,包括美国、英国、日本、俄罗斯都做过腐蚀调查,摸清家底,了解腐蚀成本情况。与发达国家相比,我国腐蚀调查工作开展晚,重视程度低。美国已经做过8次,而我国做的范围小、次数少。


而腐蚀离我国国民生活的距离有多远呢?《中国腐蚀成本》这本报告,揭开了我国的腐蚀成本奥秘。


为摸清我国现阶段腐蚀成本,2015年,侯保荣带领数十位院士及两百多位专家学者开展了中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况及控制战略研究”。这次遍及全国、覆盖30多个国民经济关键行业的调查是我国腐蚀防护领域发展中的一座里程碑,对巩固和加强中国在世界腐蚀防护领域的地位具有重要意义。

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侯保荣院士调研港口设施腐蚀情况


项目组出版了专著《中国腐蚀成本》中文版、英文版,《中国腐蚀状况及控制战略研究丛书》系列32部,为制定相关政策法规及标准规范、有效降低腐蚀成本提供了科学依据,有力推动了我国腐蚀与防护领域的发展。

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《中国腐蚀成本》中英文版

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《中国腐蚀状况及控制战略研究丛书》


调查得出了我国最新的腐蚀成本,结果表明,2014年我国腐蚀成本超过2.1万亿人民币,约占当年国内生产总值(GDP)的3.34%,相当于人均承担1555元腐蚀成本,数据惊人。 


侯保荣带领项目组将“腐蚀调研”与“腐蚀控制”双管齐下,在调查清楚腐蚀成本后,他联合20多位两院院士提出了《关于将我国基础设施及重大装备腐蚀防护安全纳入国家战略的建议》,为国家相关管理部门开展防腐蚀的相关工作提供决策参考。


但这并不是侯保荣的最终目的。侯保荣始终胸怀国家,摸清不同行业、不同地区的腐蚀情况,是为了针对性提出具体的预防、控制措施,响应党中央、国务院的号召,为国家经济社会发展需求、人民生命财产安全服好务。


言传身教  筹谋擘划


潮起潮落,大海赋予人类丰富的资源宝藏的同时,也以它特有的自然规律考验着人类的智慧。


作为中国海洋腐蚀与防护领域的带头人,侯保荣一直积极推动海洋腐蚀平台建设。从腐蚀教研组,到青岛市、山东省重点实验室,再到国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心,青岛海洋科学与技术试点国家实验室开放工作室,通过这一系列平台为海洋腐蚀研究提供了强大支撑。


侯保荣以身作则、奖掖后学,亲赴日本东京工业大学引进张盾研究员,为海洋腐蚀防护研究队伍的壮大披榛采兰;他对待学生近于严厉又爱护有加,先后培养了以段继周研究员为代表的一大批海洋腐蚀研究领域的中坚力量。

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侯保荣院士与他的学生


他注重国内和国际合作,自2000年发起的“海洋腐蚀与控制国际会议”目前已成功举办了九届,大大提高了我国在国际腐蚀领域的学术地位;他高瞻远瞩,以“一带一路”为契机,先后在斯里兰卡、印度尼西亚、以色列等地区设立腐蚀实验站,实现了腐蚀防护技术大数据积累和全球共享。他联合国内13家海洋防腐行业的知名企业和13家科研实力雄厚的研究院所、大学,共同组建了“海洋防腐蚀产业技术创新战略联盟”,有力推动了海洋腐蚀防护技术的发展和工程化应用。

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第九届国际海洋腐蚀与控制研讨会在青岛


2019年,侯保荣院士荣获了全球国际腐蚀组织NACE科技成就奖,当年度全球只有5位,是国内唯一获此殊荣的科学家。2020年,他领导的国家海洋腐蚀与防护工程技术研究中心又荣获了NACE卓越组织奖。

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侯保荣院士荣获全球国际腐蚀组织NACE科技成就奖


 时至今日,侯保荣仍然奋战在科研第一线,身体力行推广着海洋腐蚀防护研究的成果转化工作。

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工作中的侯保荣院士


敏好学而不畏苦,立鸿鹄之志补中国海洋防腐空白;


以身则而迎难上,以求真之态甄海洋腐蚀机理机制;


踏实地而克难题,举团队之力研海洋防腐工程技术;


谋全局而握大势,为绸缪之虑查腐蚀现状控制战略;


性谦和而广胸怀,思人才之忧励腐蚀研究人才队伍;


与时进而重合作,求共进之姿重国际国内推广应用。


君子之风,卑以自牧,含章可贞。 


侯保荣院士那敢于迎难而上的科研精神和温恭自虚的科研态度正激励着一代又一代的后来者砥砺前行……

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