他给海洋设备穿上“护身衣”
随着科学家们对海洋探索的逐步加深，越来越多的高端设备“下海”,但海水含盐量高，再加上海洋生物代谢的产物，会对设备产生腐蚀，每年造成巨大经济损失。海洋防腐，成为困扰科学家们的难题。高新区青岛钢研纳克检测防护技术有限公司总经理韩冰，带领团队研发的“海洋工程外加电流阴极保护技术”就解决了这一难题，这一技术应用效果好，能直接减少由海洋腐蚀造成的经济损失。下一步，韩冰将带领团队开发阴极保护在线监控系统，可以实现阴极保护管理由 “手工”到“自动化”进而“信息化”的转变，提高管理科学性。
阴差阳错从事海洋防腐
初见韩冰是在他的办公室，交谈中他言语随和，丝毫没有大教授架子。谈起从事海洋防腐研究的经历，韩冰感触颇深。1981年，韩冰带着腐蚀与防护专业的录取通知书，怀揣着对大学的憧憬与热情来到了华南工学院，即现在的华南理工大学的前身。韩冰表示，这个专业在当时“科学报国”的年代并不是主流，同学们学习热情普遍不高。但随着学习不断深入，看到专业涉足领域广、适用性强，涉及航天、海油、海洋、汽车、石化、家电等多个领域，大家慢慢都产生了兴趣。毕业后，韩冰来到了青岛-化工部海洋涂料研究所（现海洋化工研究所）工作。刚上班时，韩冰跟着师父学习舰船防腐防污涂料研究，后来还独立开展了海滨电厂循环水系统的阴极保护技术研究，虽然工作内容有所变化，但都是围绕着海洋腐蚀与防护领域。
2011年，青岛钢研纳克检测防护技术有限公司在高新区成立，韩冰担任总经理，带领团队在该领域继续探索前进。目前，韩冰已在国内外学术会议和刊物发表论文20多篇，获得国家专利四项，国家级科技进步二等奖两项，部级科技进步奖四项，军队科技进步二等奖一项，中国金属学会青年科技奖一项。公司研究开发的阴极保护技术及产品、船舶及海洋平台电解防污技术及产品、腐蚀监检测技术等都广泛应用于海洋工程、港工设施、船舶平台、埋地管线及能源电力、石油化工、市政等多个领域。
外加电流打破国外垄断
谈起海洋防腐，韩冰向记者做了详细解释。 “设备腐蚀其实就是对表面金属的腐蚀，是金属作为一个阳极流失电子的过程。但是如果设备在环境中是作为一个阴极，就不会流失电子。较早开始使用的防腐技术是牺牲阳极法，顾名思义，就是创造一个阳极电子，也就是接受海水腐蚀，从而不腐蚀阴极，起到保护设备的作用。 ”韩冰告诉记者，这种方法是将铝、锌等活跃金属焊接在设备上，经过精密计算可以使设备在所需年限内不受腐蚀，目前最长保护年限可达30年。但是这种方法有缺点，时间到了需要将被腐蚀的“阳极”换掉，而且这些重金属会对海洋造成污染。
为此，韩冰正在带领团队研究外加电流法防腐蚀，目前也已经投入使用。谈起公司的 “海洋工程外加电流阴极保护技术”，韩冰介绍，其实就是在海水中加一个辅助阳极，通过给辅助阳极通电让它来失电子，这样一来设备在环境中就是阴极，从而不会失电子被腐蚀。韩冰表示，与牺牲阳极法相比，外加电流阴极保护方法具有安装快速、安装费用低、发生电流大的优点。而且，还不会因为保护面积增加，而增加对钢结构的负重，且外加电流阴极保护系统在使用中没有重金属离子产生、污染少，属于节约资源和生态友好型的技术。
如今，随着我国蓝色海洋经济发展，传统牺牲阳极技术由于其高昂施工成本和对海洋生态环境的潜在污染，将逐渐退出历史舞台。外加电流阴极保护技术将逐渐替代牺牲阳极技术。韩冰介绍，今年10月份，公司用于大型平台的外加电流法项目将在南海进行终试应用，此前国内并没有外加电流法应用于大型平台的先例，主要依靠进口技术，现在这方面他们是国内第一家，成本只是进口设备的十分之一。待试验终试成功后，产品将可以进行大面积推广使用。
实验网站打造企业优势
说到网站，很多人首先联想到的是互联网，而韩冰和他的团队建立的这个“网站”和人们观念中的网站还不太一样。 “与其叫它网站，不如叫站网更贴切一些。由于我们国家海岸线长，不同地区海水浓度、温度等都会有差异，这样一来设备腐蚀速度也不相同。国家在不同海域建设了海水实验站，通过现场实验积累真实数据了解不同地区的海水腐蚀情况，这些实验站通过网络互联，实验数据最终汇总上传到网站成为一笔十分宝贵的财富，对我们以后进行科研、开发产品都十分有利。 ”韩冰说。
韩冰告诉记者，在2005年以前，站网纯粹是为了纵向科研而开展的海水和大气挂片实验，进行腐蚀实验数据积累。2006年，科技部将国家材料腐蚀试验站网纳入了国家野外试验基础条件平台，还启动了 “国家材料自然环境腐蚀实验台网建设”项目，当时韩冰抓住了这个机遇，让站网不再仅仅局限于实验网站的基础科研工作，同时开始利用它开展与产业需求相结合的各种腐蚀防护技术研究开发项目，先后与中海油合作建立临海阴极保护模拟试验室，和海军方面合作模拟海水淡化系统试验室，以及开展船级社认证的货油轮耐蚀钢检测实验室等重点项目。
动态
未来10年全球2/3的海洋工程设施将超限服役
“阴极保护”前景广阔
近日，记者了解到，未来10年，全球接近2/3的海洋工程设施服役期限将超过20年，甚至更长。届时，将会有大量超出保护设计使用年限的海洋工程设施，不得不通过外加电流阴极保护修复技术来延长使用寿命。韩冰说，随着经济发展，国内能源需求增加，油气管道建设也进入了飞速发展阶段，油气管道保有量持续快速增加，石油炼化企业产能也逐渐增加，大型原油储罐群逐渐增多，应对油气管道和石化储罐腐蚀危害，阴极保护是防止其腐蚀的重要手段。韩冰表示，团队目前正在开发阴极保护在线监控系统，届时可以实现阴极保护管理由“手工”到“自动化”进而“信息化”。阴极保护在线监控系统，它将对管道沿线和石化厂区阴保数据自动采集并无线发送至管理中心，还可对全线阴极保护运行数据及相关信息进行汇总，并由管理单位的阴保专业工程师进行管理，提高管理科学性。
下一步，韩冰将带领团队对管道原有阴极保护系统进行升级性改造，重点研究发展阴极保护在线监控系统和杂散电流防护技术，以满足储罐和管道安全运行的需要，为管道和储罐阴极保护管理水平的提高提供有效手段。同时，还会继续依托环境实验网站的优势，进一步开展与产业相结合的市场研究和产品研发，巩固和发展技术实力，为蓝海经济、深海战略、“一带一路”建设服务。
本版撰稿摄影 记者 牟成梓 见习记者 焦静 通讯员 李青健
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