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吴建华:装备千里 防护先行

2016-06-15 13:27:41
作者:王元
来源:中国腐蚀与防护网

值此2016第四届国际腐蚀工程大会来临之际,为了更全面的科普海洋装备腐蚀相关知识,让更多的人了解腐蚀、关注腐蚀、加强防控,中国腐蚀与防护网记者特邀请到本次大会组委会成员、中国船舶重工集团公司第七二五研究所研究员、厦门双瑞船舶涂料有限公司吴建华总经理做相关方面的精彩解读。

    装备制造业是国民经济和国防建设的重要支撑。装备千里,材料先行,随着装备应用环境的拓展、材料/结构体系的发展,腐蚀问题像无焰的火灾一直伴随着装备材料的始终,“腐蚀调查”结果表明,2014年,我国全行业腐蚀总成本约占国内生产总值(GDP)的3.34%,达到21278.2亿人民币,相当于每位公民承担的1555多元的腐蚀成本。以科学的武器实施防控,降腐蚀至最小化,是腐蚀与防护学科的终极目标。随着“一带一路”东风的吹起,海洋经济迎来前所未有的发展机遇,然而海洋严酷的服役环境无法避免地给装备材料造成腐蚀损伤、磨蚀失效和生物污损。值此2016第四届国际腐蚀工程大会来临之际,为了更全面的科普海洋装备腐蚀相关知识,让更多的人了解腐蚀、关注腐蚀、加强防控,中国腐蚀与防护网记者邀请到本次大会组委会成员、中国船舶重工集团公司第七二五研究所研究员、厦门双瑞船舶涂料有限公司吴建华总经理做相关方面的精彩解读。


    吴建华,海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室副主任,国家安全重大基础研究(国防973)项目“舰艇防腐防污涂层材料与界面基础研究 ”技术首席,国家科技支撑计划项目“环境友好型高性能涂料制备技术可发及应用”技术负责人;中国腐蚀与防护学会副理事长,一直从事舰艇腐蚀与防护有关的基础、应用基础和工程应用研究,并取得了众多丰硕的成果。

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    中国船舶重工集团公司第七二五研究所研究员、厦门双瑞船舶涂料有限公司总经理吴建华


    孜孜不倦科研路  多方耕耘酿硕果


    时光飞逝,弹指一挥间。吴总回忆道,转眼从事腐蚀与防护科研工作已30多年,在这30多年的科研日子里,有辛苦、有汗水、也有收获;腐蚀与防护学科是值得科技工作者奉献一生的事业,它不仅是国家科学技术发展的重要环节,也是国家经济和国防建设健康、安全发展的重要基础。


    吴总表示自大学和研究生学习期间就已接受关于化学、材料学、电化学、腐蚀与防护、数学、电工与电子学等学科的系统的理论知识、专业基础和专业课程学习,为日后从事腐蚀与防护研究奠定了良好的基础。毕业后,分配到第七二五研究所从事舰艇的腐蚀与防护工作,曾负责多项装备预先研究项目、装备支撑计划项目、国防基础科研项目、国防技术基础项目、国防973项目、国家科技支撑计划项目等,研究领域涉及到材料的腐蚀机理与环境试验、阴极保护技术、腐蚀电磁场防护控制技术、海洋防腐防污涂层基础研究、绿色环保涂料关键技术开发,其中的一些成果已经全面应用于国防装备和工业领域,取得了优异的保护效果,还有一些关键技术和基础理论成果正在转化为新的腐蚀防护方法和先进高性能产品当中。


    吴总表示,一个人要做好一份事业,首要要有目标,然后付诸行动、为这些目标坚持不懈地努力,过程虽是艰辛的,但最终收获的结果是满意的,能为国家建设出一份力,是值得的。谈及这几十年的科研感受,他认为应从以下几个方面做起:


    (一)理论与实际相结合。


    从事科研工作,基础理论功底很重要。基础理论功底好、运用适当的研究方法,有助于分析实验现象和工程现象背后的深层次问题,对于提高分析问题、解决问题的能力是有益处的。这一点,对于从事腐蚀与防护工作的年轻科技工作者尤其重要。


    从事科研工作,要脚踏实地、实事求是、勇于实践。腐蚀与防护工作的目的就是解决装备受环境作用出现的性能、功能的劣化、失效问题。因此,必须了解装备的工况、使用环境和出现的(潜在)问题,要深入现场一线,向装备使用者、管理者、一线的维护维修人员学习了解情况,凝练、分析、总结问题,寻求解决问题的技术途径和管理方法,对于现有技术难以解决或解决效果不佳的问题还要开展立项研究。


    (二)瞄准国家重大重要需求,腐蚀防护工作要为国防和国家经济建设服务。


    腐蚀与防护学科内含基础理论、腐蚀评价、全寿期管理、系统的设计选材、腐蚀控制方法与防护系统、工程应用实施与评价等,这些内容均可结合国家的重大、重要需求开展理论与应用工作。举几个案例:①国家鼓励的新材料的应用,既带来了新材料/结构的腐蚀性能研究,同时也为新的耐蚀材料和高效防腐防污系统的开发带来了契机;②装备的轻量化带来了一系列需求:轻质高强材料的耐蚀性设计评价、防腐防污系统的改进与设计准则、材料体系腐蚀评价与设计选材;③装备隐身性能要求的提高要考虑与腐蚀防护系统相关的电磁隐身、红外隐身、雷达隐身;④深海环境的变化,除了考虑新材料的应用、材料/结构的力学性能设计外,还要考虑材料-结构-环境变化给腐蚀防护带来的新要求,如材料耐蚀性能的变化、保护参数的变化、防腐防污材料性能的新要求等。


    腐蚀与防护工作只有结合国家重大战略需求,才能呈现出其重要的价值与贡献,国家正在推进的海洋战略和深蓝海军建设为腐蚀与防护工作提供了绝佳的发展提升机遇,希望腐蚀界同仁共同努力,开创我国腐蚀与防护工作的新局面。


    (三)基于创新的团队建设,推动腐蚀防护技术发展。


    纵观腐蚀与防护学科的发展,虽然我国起步较晚,但我国在该学科的发展速度是非常迅速的,在新中国成立后,才有了该学科的发展,为当时国家科委领导下的腐蚀学科组,1979年11月以腐蚀学科组为基础成立了中国腐蚀与防护学会,这要感谢我国老一辈从事腐蚀与防护工作的科学家、工程师,他们以团队的方式在零基础上建立了我国的腐蚀与防护学科,并开展了卓有成效的研究创新和应用工作。我国的腐蚀与防护工作伴随着改革开放,经历了30多年的发展,取得了巨大成就,在某些研究领域已处于世界领先行列,这些成就的取得均与各行业、各单位的团队创新工作密不可分。如北京科技大学牵头的腐蚀机理与腐蚀数据应用团队、中科院金属所的腐蚀与防护创新团队、第七二五研究所的海洋腐蚀与防护国防创新团队等,还有许许多多的研究团队在从事着腐蚀科学与防护技术的创新工作。


    吴总表示在他从事的研究工作过程中,深刻感受到创新是发展的基础、是发展的动力,创新来自于需求牵引和学科发展所需要的理论突破,而团队建设是对创新工作的加强与保障。比如,我们开展的国防973项目,就是以前期生物材料团队多年的创新工作为基础,结合装备工程重大需求背景下的应用基础研究,突破了一系列理论基础和关键技术,获得了实现防腐防污涂层体系在极端环境下实现长效的技术途径,同时,也使得我们的涂料/涂层研发由经验的试错法向产品设计-性能验证方式转变。


    我国腐蚀与防护学科过去三十年总体上采取了跟随、引进吸收消化再创新的模式,目前我国已成为第二大经济体,国家在调整经济结构,鼓励产业的升级换代,这就要求我们开展原始创新工作,要开展重大基础问题研究,才可能出现重大创新成果。


    (四)开展学术交流、学科交叉、合作研究、共同发展,整体提升我国腐蚀与防护工作水平。


    从事腐蚀与防护工作,要多参与国内外学术交流,不仅开阔视野,而且结识同行,了解行业动态,为自己开展研究工作把握方向,避免走歪走偏。每次参加国内外学术会议、单位内外技术交流研讨,都会使得自己有了新认知,助推自己的科研水平与能力。


    我们处于一个知识爆炸时代,随着新知识、新技术、新方法的快速涌现,腐蚀学科需要更多更丰富的学科交叉,这样才能使得腐蚀学科推陈出新,与现代科技发展同步。吴总表示他主持的研究项目曾多次发生学科交叉:数值模拟技术应用于阴极保护设计、评估,人工神经网络应用于材料腐蚀预测,有机材料与无机材料的结合杂化,生物培养技术应用于防污涂层的评价、界面理论对海洋涂层体系的应用等,学科交叉的放大效应非常明显,在团队建设和项目研究过程中,应鼓励学科交叉。


    不同特色研究单位(元)、不同行业间开展合作研究可以取长补短,助推新技术的产生和行业发展,这方面的例子不胜枚举。吴总表示他们曾经与许多单位开展过合作研究,效果比自己单独做既快又好,他们与金属所王福会研究员的研究团队开展的国防973项目,其中既有学术交流,又有学科交叉,形成一个团队,相互启发借鉴,产生了一大批创新成果,培养了一批青年人才;他们在工信部高技术船舶项目中与702研究所合作,产生了防污减阻涂层体系和涂层减阻性能测量评价系统等创新成果,这项工作单靠一个单位是难以完成的;他们牵头联合常州涂料研究院、北京化工大学、浙江大学、南京工业大学、上海大学、武汉双虎涂料公司、深圳飞扬材料公司、中国海洋石油公司、第二汽车制造厂、西安飞机制造公司等单位,承担了国家科技支撑计划项目, 建立“产、学、研、用”联合团队,突破绿色环保涂料的共性关键技术,形成示范工程,推动我国涂料行业的产业升级换代。


    目前,各单位合作紧密,研发工作进展顺利。通过加强学术技术交流、学科交叉,建立合作研究机制,相互支持,形成创新研究成果,支撑共同发展,促进提升我国腐蚀与防护技术水平。


  
  提纲挈领抓关键  一往无前铸良“舰”


    海洋装备服役于海洋环境中,遭受苛刻环境条件的腐蚀和长久考验,这对海洋装备防腐蚀设计和防护技术研究等工作提出了很高的要求。海洋装备腐蚀防护工作是一项长期性的、艰巨性的系统工程,需要做好顶层设计,并持续开展技术攻关,才能很好地解决相关腐蚀问题。吴总表示关于装备的腐蚀与防护关键技术主要有如下几个方面:


    (一)基于装备全寿期管理的腐蚀控制技术与预测评估技术。


    无论从装备的使用效率,还是装备的报废环保处理考虑,装备的概念设计、总体设计、详细设计、施工设计、制造、交付、维护维修、再制造、报废全流程管理是必然趋势,该过程的每一环节都涉及腐蚀控制技术和设计选材、腐蚀评估技术,在这一过程中,同时也会包含腐蚀管理问题,研究腐蚀管理与腐蚀控制同样重要。


    (二)防污减阻技术。


    无论对于民船,还是军船,水下船体的防污减阻同等重要。从目前防污涂层的发展趋势来看,不仅仅需要其具有防污功能,附加减阻等其他功能是未来发展趋势。对于民船来说,防污基础上的减阻,可以减少燃料消耗,从而减少碳排放和污染物排放,突出其环保效益,具有很好的发展前途;对于军船来说,不仅具有环保效益,更重要的是采用该类涂层可以提高航速和机动隐身性能。目前,该类涂层主要有两类:自抛光防污减阻和污损释放防污减阻,随着材料技术的发展,还会涌现更多的新技术。


    (三)阴极保护与水下电磁场防护控制技术。


    随着水下声隐身技术的发展,声探测难度的提高,水下电磁探测成为可能,腐蚀过程会产生电场、磁场,在控制腐蚀的前提下,如何使得水下电磁场最下化或消除将是舰艇腐蚀控制技术的延伸和未来发展。


    (四)装备的腐蚀信息系统与智能控制技术。


    随着装备的大型化和复杂化,需要建立装备整体的腐蚀控制系统,其中包括:各部位腐蚀探测、数据传输、数据分析与腐蚀评估、智能腐蚀控制系统(包括智能涂层应用),形成从发现腐蚀、智能报警、腐蚀控制的信息化智能系统。


    求真务实抓管理 多管齐下谋发展


    作为一个企业的高层领导,谈及如何管理好一个企业,如何让一个企业快速、健康地发展,吴总表示一个企业能否健康发展取决于几个方面:


    ⑴融于国家民族的发展和需求,企业的发展应与国家的发展、民族的发展需求一致,符合国家的大政方针。


    ⑵不断提升产品质量,为客户提供增值服务。


    ⑶优秀的企业文化,各级员工共同的价值观和理念是长期发展的核心基础。


    ⑷创新、开放、合作、包容的精神,技术创新与管理创新是企业发展的动力,创新需要开放交流、合作共赢,包括与客户的交流合作、与同行的交流合作、与供应商的交流合作;人性化管理,鼓励员工参与管理,体现主人翁精神和主动负责的精神。


    “学会”会议多精彩  精益求精更辉煌


    吴总曾以特邀嘉宾身份参加了中国腐蚀与防护学会举办的众多会议,谈及对这些会议的经历和感想,吴总表示他在刚刚工作的当年,就参加了中国腐蚀与防护学会,能够成为其会员并最终当选为副理事长,感到非常荣幸,感谢老一辈专家和同行的支持,他有责任主动参加一些重要学术活动和承担部分工作。在参加的这些活动中,有全国腐蚀大会、每年一次的海洋材料腐蚀与防护大会、海峡两岸腐蚀与防护学术会议、还有一些专业委员会的会议和地区会议。总体上来说,中国腐蚀与防护学会及其二级分会举办的会议,学术水平较高、学术氛围浓厚、学术交流充分,每次参会收获很大,对研究方向的把握起到了积极作用,同时他也会积极工作,助推学会继续发扬光大优良传统。


    对于学会的未来发展,吴总给出了一些建议:学会组织的每年会议众多,建议系统梳理策划,以便于提高交流的效率;学会的标准制定工作和专著编制工作应进一步加强。


    翘首以盼ICEC2016  精彩纷呈齐上阵


    谈及2016第四届国际腐蚀工程大会,吴总表示,近年来,随着我国经济实力和国防能力的提高,我国的腐蚀与防护工作得到了世界同行的重要关注,已先后举办了一系列具有最重要国际影响力的会议(包括ICC、APCCC等),同时,我国的腐蚀与防护工作在国外举行的重要会议上的影响力也日渐凸显(如NACE会议、EuroCorr等),ICEC2016在我国举行同样体现了我国的腐蚀与防护工作在世界的影响力。


    ICEC2016在中国召开,会议邀请了很多国外知名学者并做主旨报告,为我国更多的腐蚀与防护工作者参与国际交流提供了很好的机会,对于更详细地了解主要工业发达国家的腐蚀与防护工作起到了桥梁作用,也为国外一些知名学者进一步了解中国起到积极作用。


    随着中国腐蚀与防护工作的发展,可以预测,我国的腐蚀与防护工作者参与国际交流的人员数量、频次将会持续增加,建议学会组织好这方面的工作,服务于会员,同时更多地主动承办一些国际会议,或结合一带一路等经济发展需求,跨地区联合举办一些国际会议。


    后记:装备千里,防护先行。如何让海洋装备驶得更远,是每个科研工作者应尽的责任和义务,让大家为祖国美好的明天而共同努力吧!


    人物简介


    吴建华,中国船舶重工集团公司第七二五研究所 研究员、厦门双瑞船舶涂料有限公司总经理、哈尔滨工程大学兼职博士生导师、北京化工大学兼职教授;海洋腐蚀与防护国防科技重点实验室副主任,国家安全重大基础研究(国防973)项目“舰艇防腐防污涂层材料与界面基础研究 ”技术首席,国家科技支撑计划项目“环境友好型高性能涂料制备技术可发及应用”技术负责人;中国腐蚀与防护学会副理事长,厦门市腐蚀与防护工程学会理事长;厦门市技术拔尖人才;国防科工局“环境试验与观测”专业专家组成员,全国缓蚀剂专业委员会副主任委员,腐蚀电化学及测试方法专业委员会委员;《中国腐蚀与防护学报》、《腐蚀科学与防护技术》、《表面技术》编委。


    一直从事舰艇腐蚀与防护有关的基础、应用基础和工程应用研究,主持并开展了多项关于舰艇防腐防污技术项目研究工作,全面把握了本领域的研究方向。结合国内外的研究趋势和国家需求,开展了有实际应用背景的基础研究和应用基础研究工作。


    主持完成了阴极保护用多种高效铝合金牺牲阳极材料研究:开展了长寿命牺牲阳极材料与设计技术研究、开发了Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn合金牺牲阳极材料已广泛应用于我国军、民船舶和工业领域、完成了高负电位铝合金牺牲阳极材料研制及其应用。主持开展了阴极保护边界元数值模拟技术,并指导应用于船舶、海洋平台、储油罐、地下管网、PCCP管等设施的阴极保护设计,为阴极保护准确设计、维护维修水平提高和全寿期效果评估提供了技术支撑。完成了“东海大桥钢管桩防腐蚀设计与实施”、“系列军用舰艇的阴极保护”、“系列海滨电厂海水冷却水系统的阴极保护”、“系列石化厂区地下管网阴极保护”、“海洋平台/海底管道阴极保护”等二十多项阴极保护工程项目,保护效果优良,获得了多项优质工程。


    主持开展了“舰艇腐蚀电磁场防护技术”系列研究,全面系统地研究了舰艇腐蚀相关电磁信号的产生和控制措施,研究成果打破了国外军事强国的技术封锁,提出了同时控制腐蚀和腐蚀电磁信号的技术途径。


    主持国家安全重大基础研究项目“舰艇长效防腐防污涂层材料与界面基础研究”(获得科研经费2600万元),项目取得突破性进展,获得了涂层体系界面化学结合和实现长效环保防污涂层的技术途径;主持国家科技支撑计划项目“环境友好型高性能涂料制备技术可发及应用”研究(专项经费2800万元),突破水性化和超高固体份的高性能涂料制备技术,实现超低VOC涂料生产与示范应用,将带动我国涂料行业向绿色环保和高性能方向发展。


    目前共获得省部级科技成果奖9项,在国内外刊物和重要会议发表论文80余篇,参加编写专著5部,主译专著1部。参加编制国家标准、国军标和行业标准5项。

 

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标签: ICEC2016, 国际腐蚀工程大会, 腐蚀, 吴建华, 船舰

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