隨著科學(xué)家們對海洋探索的逐步加深，越來越多的高端設(shè)備“下海”，但海水含鹽量高，再加上海洋生物代謝的產(chǎn)物，會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，每年造成巨大經(jīng)濟損失。海洋防腐，成為困擾科學(xué)家們的難題。高新區(qū)青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司總經(jīng)理韓冰，帶領(lǐng)團隊研發(fā)的“海洋工程外加電流陰極保護技術(shù)”就解決了這一難題，這一技術(shù)應(yīng)用效果好，能直接減少由海洋腐蝕造成的經(jīng)濟損失。

陰差陽錯從事海洋防腐

初見韓冰是在他的辦公室，交談中他言語隨和，談起從事海洋防腐研究的經(jīng)歷，韓冰感觸頗深。1981年，韓冰帶著腐蝕與防護專業(yè)的錄取通知書，懷揣著對大學(xué)的憧憬與熱情來到了華南工學(xué)院，即現(xiàn)在的華南理工大學(xué)的前身。韓冰表示，這個專業(yè)在當(dāng)時“科學(xué)報國”的年代并不是主流，同學(xué)們學(xué)習(xí)熱情普遍不高。但隨著學(xué)習(xí)不斷深入，看到專業(yè)涉足領(lǐng)域廣、適用性強，涉及航天、海油、海洋、汽車、石化、家電等多個領(lǐng)域，大家慢慢都產(chǎn)生了興趣。畢業(yè)后，韓冰來到了青島-化工部海洋涂料研究所（現(xiàn)海洋化工研究所）工作。剛上班時，韓冰跟著師父學(xué)習(xí)艦船防腐防污涂料研究，后來還獨立開展了海濱電廠循環(huán)水系統(tǒng)的陰極保護技術(shù)研究，雖然工作內(nèi)容有所變化，但都是圍繞著海洋腐蝕與防護領(lǐng)域。

2011年，青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司在高新區(qū)成立，韓冰擔(dān)任總經(jīng)理，帶領(lǐng)團隊在該領(lǐng)域繼續(xù)探索前進。目前，韓冰已在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議和刊物發(fā)表論文20多篇，獲得國家專利四項，國家級科技進步二等獎兩項，部級科技進步獎四項，軍隊科技進步二等獎一項，中國金屬學(xué)會青年科技獎一項。公司研究開發(fā)的陰極保護技術(shù)及產(chǎn)品、船舶及海洋平臺電解防污技術(shù)及產(chǎn)品、腐蝕監(jiān)檢測技術(shù)等都廣泛應(yīng)用于海洋工程、港工設(shè)施、船舶平臺、埋地管線及能源電力、石油化工、市政等多個領(lǐng)域。

外加電流打破國外壟斷

談起海洋防腐，韓冰向記者做了詳細解釋。“設(shè)備腐蝕其實就是對表面金屬的腐蝕，是金屬作為一個陽極流失電子的過程。但是如果設(shè)備在環(huán)境中是作為一個陰極，就不會流失電子。較早開始使用的防腐技術(shù)是犧牲陽極法，顧名思義，就是創(chuàng)造一個陽極電子，也就是接受海水腐蝕，從而不腐蝕陰極，起到保護設(shè)備的作用。”韓冰告訴記者，這種方法是將鋁、鋅等活躍金屬焊接在設(shè)備上，經(jīng)過精密計算可以使設(shè)備在所需年限內(nèi)不受腐蝕，目前最長保護年限可達30年。但是這種方法有缺點，時間到了需要將被腐蝕的“陽極”換掉，而且這些重金屬會對海洋造成污染。

為此，韓冰正在帶領(lǐng)團隊研究外加電流法防腐蝕，目前也已經(jīng)投入使用。談起公司的“海洋工程外加電流陰極保護技術(shù)”，韓冰介紹，其實就是在海水中加一個輔助陽極，通過給輔助陽極通電讓它來失電子，這樣一來設(shè)備在環(huán)境中就是陰極，從而不會失電子被腐蝕。韓冰表示，與犧牲陽極法相比，外加電流陰極保護方法具有安裝快速、安裝費用低、發(fā)生電流大的優(yōu)點。而且，還不會因為保護面積增加，而增加對鋼結(jié)構(gòu)的負重，且外加電流陰極保護系統(tǒng)在使用中沒有重金屬離子產(chǎn)生、污染少，屬于節(jié)約資源和生態(tài)友好型的技術(shù)。

如今，隨著我國藍色海洋經(jīng)濟發(fā)展，傳統(tǒng)犧牲陽極技術(shù)由于其高昂施工成本和對海洋生態(tài)環(huán)境的潛在污染，將逐漸退出歷史舞臺。外加電流陰極保護技術(shù)將逐漸替代犧牲陽極技術(shù)。韓冰介紹，今年10月份，公司用于大型平臺的外加電流法項目將在南海進行終試應(yīng)用，此前國內(nèi)并沒有外加電流法應(yīng)用于大型平臺的先例，主要依靠進口技術(shù)，現(xiàn)在這方面他們是國內(nèi)第一家，成本只是進口設(shè)備的十分之一。待試驗終試成功后，產(chǎn)品將可以進行大面積推廣使用。

實驗網(wǎng)站打造企業(yè)優(yōu)勢

說到網(wǎng)站，很多人首先聯(lián)想到的是互聯(lián)網(wǎng)，而韓冰和他的團隊建立的這個“網(wǎng)站”和人們觀念中的網(wǎng)站還不太一樣。“與其叫它網(wǎng)站，不如叫站網(wǎng)更貼切一些。由于我們國家海岸線長，不同地區(qū)海水濃度、溫度等都會有差異，這樣一來設(shè)備腐蝕速度也不相同。國家在不同海域建設(shè)了海水實驗站，通過現(xiàn)場實驗積累真實數(shù)據(jù)了解不同地區(qū)的海水腐蝕情況，這些實驗站通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實驗數(shù)據(jù)最終匯總上傳到網(wǎng)站成為一筆十分寶貴的財富，對我們以后進行科研、開發(fā)產(chǎn)品都十分有利。”韓冰說。

韓冰告訴記者，在2005年以前，站網(wǎng)純粹是為了縱向科研而開展的海水和大氣掛片實驗，進行腐蝕實驗數(shù)據(jù)積累。2006年，科技部將國家材料腐蝕試驗站網(wǎng)納入了國家野外試驗基礎(chǔ)條件平臺，還啟動了“國家材料自然環(huán)境腐蝕實驗臺網(wǎng)建設(shè)”項目，當(dāng)時韓冰抓住了這個機遇，讓站網(wǎng)不再僅僅局限于實驗網(wǎng)站的基礎(chǔ)科研工作，同時開始利用它開展與產(chǎn)業(yè)需求相結(jié)合的各種腐蝕防護技術(shù)研究開發(fā)項目，先后與中海油合作建立臨海陰極保護模擬試驗室，和海軍方面合作模擬海水淡化系統(tǒng)試驗室，以及開展船級社認證的貨油輪耐蝕鋼檢測實驗室等重點項目。

未來10年全球2/3的海洋工程設(shè)施將超限服役

“陰極保護”前景廣闊

近日，記者了解到，未來10年，全球接近2/3的海洋工程設(shè)施服役期限將超過20年，甚至更長。屆時，將會有大量超出保護設(shè)計使用年限的海洋工程設(shè)施，不得不通過外加電流陰極保護修復(fù)技術(shù)來延長使用壽命。韓冰說，隨著經(jīng)濟發(fā)展，國內(nèi)能源需求增加，油氣管道建設(shè)也進入了飛速發(fā)展階段，油氣管道保有量持續(xù)快速增加，石油煉化企業(yè)產(chǎn)能也逐漸增加，大型原油儲罐群逐漸增多，應(yīng)對油氣管道和石化儲罐腐蝕危害，陰極保護是防止其腐蝕的重要手段。韓冰表示，團隊目前正在開發(fā)陰極保護在線監(jiān)控系統(tǒng)，屆時可以實現(xiàn)陰極保護管理由“手工”到“自動化”進而“信息化”。陰極保護在線監(jiān)控系統(tǒng)，它將對管道沿線和石化廠區(qū)陰保數(shù)據(jù)自動采集并無線發(fā)送至管理中心，還可對全線陰極保護運行數(shù)據(jù)及相關(guān)信息進行匯總，并由管理單位的陰保專業(yè)工程師進行管理，提高管理科學(xué)性。

下一步，韓冰將帶領(lǐng)團隊對管道原有陰極保護系統(tǒng)進行升級性改造，重點研究發(fā)展陰極保護在線監(jiān)控系統(tǒng)和雜散電流防護技術(shù)，以滿足儲罐和管道安全運行的需要，為管道和儲罐陰極保護管理水平的提高提供有效手段。同時，還會繼續(xù)依托環(huán)境實驗網(wǎng)站的優(yōu)勢，進一步開展與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的市場研究和產(chǎn)品研發(fā)，鞏固和發(fā)展技術(shù)實力，為藍海經(jīng)濟、深海戰(zhàn)略、“一帶一路”建設(shè)服務(wù)。

人物簡介

教授級高級工程師，碩士生導(dǎo)師，國務(wù)院政府特貼，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所所長、鋼研納克檢測技術(shù)有限公司副總經(jīng)理、青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司總經(jīng)理。中國腐蝕與防護學(xué)會企業(yè)副理事長和水環(huán)境專業(yè)委員會副主任委員，«中國腐蝕與防護學(xué)報»編委會委員。

長期從事材料海洋環(huán)境腐蝕試驗、海洋腐蝕與防護、陰極保護技術(shù)的研究和開發(fā)工作。先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金、國家科技基礎(chǔ)條件平臺、國家科技支撐計劃等多個重大項目的研究工作，為完善材料在大氣和海洋環(huán)境中的腐蝕預(yù)測、環(huán)境腐蝕性評價做了大量工作，為國家建設(shè)提供了標(biāo)準(zhǔn)、可靠、權(quán)威的科學(xué)依據(jù)。作為國家材料環(huán)境腐蝕平臺的中堅力量，主持和領(lǐng)導(dǎo)了三個國家環(huán)境腐蝕試驗站，為我國材料海洋環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)積累及規(guī)律研究工作做出了貢獻。主持開展的“埋地管線的腐蝕檢測與防護、海水電廠防腐防污技術(shù)、海洋石油平臺延壽修復(fù)成套技術(shù)研究”等產(chǎn)業(yè)化項目，開辟了新的產(chǎn)業(yè)方向和經(jīng)濟增長點，經(jīng)濟和社會效益成績顯著。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議和刊物發(fā)表論文20多篇，獲得國家專利四項，國家級科技進步二等獎二項，部級科技進步獎四項，軍隊科技進步二等獎一項，中國金屬學(xué)會青年科技獎一項。