海洋防腐973项目
2014-11-18 18:16:21 作者:张洁来源:
  国家重点基础研究发展计划(973计划)是具有明确国家目标、对国家的发展和科学技术的进步具有全局性和带动性的基础研究发展计划,旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,以及对人类认识世界将会起到重要作用的科学前沿问题,提升我国基础研究自主创新能力,为国民经济和社会可持续发展提供科学基础,为未来高新技术的形成提供源头创新。这是中国加强基础研究、提升自主创新能力的重大战略举措。 可以说,“973计划”是实现科技强国之梦的钥匙,是兴国大业。
 
  21世纪是海洋的世纪。随着地球上陆地资源的逐渐枯竭以及人类不断拓展生存空间的要求,国际间的竞争重点也已从陆地转向了海洋,海洋具有潜在的巨大经济利益和战略性的国防地位。海洋事业的发达程度是一个国家科技力量和水平的综合体现,也是一个国家经济发展和国家地位的标志。发展海洋装备,建设海洋工程是推进和实施国家海洋战略的重要内容。鉴于海洋装备和海洋工程长期处于海洋环境下工作,服役中无法回避的问题是海洋工程材料在海洋环境下的腐蚀损伤、磨蚀失效和生物污损。海洋环境下,海洋工程材料的腐蚀和生物污损问题每年给国家造成近万亿元的经济损失和30%以上海中航行体的能源浪费,已成为严重制约重大海洋工程技术和装备发展的技术瓶颈之一,其失效问题更是严重影响海洋工程和装备的可靠性和寿命,材料的腐蚀失效机理与防护技术已成为我国海洋工程领域都亟待解决的问题。
 
  海洋腐蚀973项目实施刻不容缓
 
  由海洋腐蚀所引起的灾难性事故层出不穷,如1980年北海“亚历山大基定德”号钻井平台海底桩腿上的焊缝被海水腐蚀,万吨重的平台在25分钟内倾倒,123人遇难,造成近海石油钻探史上的罕见灾难;2010年4月20日英国石油公司墨西哥湾“深水地平线”钻井平台海底阀门失效导致爆炸,致死11人,随后3个月海底原油涌出超过400万桶,成为美国海域最严重的环境灾难。上述重大事件和数据给我们敲响了警钟,展示了新时期海洋腐蚀研究的迫切性与重要性。海洋工程材料在海洋环境下的腐蚀损伤、磨蚀失效和生物污损问题,是一个国内外都一直没有得到很好解决的问题,我国更是在相关领域差距巨大。
 
  多重复杂海洋环境因素如何影响水、侵蚀性离子和氧在防护层和腐蚀产物层中的扩散过程,如何影响界面附着力和腐蚀产物微观结构,如何加速材料的腐蚀与失效,都是耐海洋腐蚀用材料设计和开发方面面临的新问题,这些基础理论问题不解决,就无法发展长寿命海洋用工程材料及其防护体系。因而,建立我国系统的海洋环境条件下金属腐蚀及其防护层的失效理论与设计方法,是腐蚀与防护学科自身发展的迫切需求。
 
  专业专项解决领域难题:
 
  海洋防腐“973项目”旨在解决国家海洋战略需求中,海洋工程和装备服役过程中所面临的腐蚀与防护四个重大科学问题。
 
  科学问题1:多重海洋环境因素下材料腐蚀及损伤的力学-电化学交互作用机理与规律。
  科学问题2:高湿热环境下海洋材料腐蚀的化学-电化学相互作用机理与规律
  科学问题3:海洋环境中生物在材料表面的粘附与微生物腐蚀机理。
  科学问题4:深海和高湿热环境下新型耐蚀耐磨金属和防护材料的结构与性能调控。
 
  在未来的五年中,通过“973”项目的研究工作,将会出版十多部海洋腐蚀研究、工程应用的系列化专著、大量科学数据和国家或行业标准,从而奠定我国新时期海洋腐蚀学科的基础,指导社会企业生产与研发的同时,并反向收集社会资源,进行切合时代发展的良性循环研究,支撑我国海洋制造业发展,推动科研成果有效转化为社会生产力,转化为我国征服海洋的“利器”.
 
  973联合各界突破防腐产品中外对垒困局:
 
  习近平总书记与李克强总理所提出的,“要控制经济发展的速度,提高经济发展的质量”指导思想,在973项目中得到了很好的贯彻与推广。国有涂料企业面临着来自国外先进科技技术的巨大挑战,973项目中,青岛海化研究院、常州涂料研究院、武汉材料保护研究所,这些国内有实力的研究院所,积极参与进来,加上吸引民营企业的加入,壮大了科研队伍与研发实力,这将大大推动涂料涂装在海洋防腐领域的应用。
 
  另外,从海洋防腐蚀材料方面看。国家经济大发展时期,对钢材的需求量供不应求,国内各个钢厂的发展无暇考虑耐蚀性问题,开发和生产耐蚀钢的迫切性较差。如今,普通钢材需求量日渐削弱的情况下,海洋用的耐蚀钢成了需求焦点,但却面临着耐蚀钢技术不足的问题。国内市场常年被国外的诸多大品牌企业占据,诸如佐敦、美国化学工业公司、日本立邦等外资企业以其优质的涂料产品和全球化的服务体系,如何发开我国自己的防腐蚀涂料市场,以市场需求刺激发展是目前需要解决的问题。目前,宝钢、鞍钢、武钢、南京钢厂等大型企业,包括一些中小型的钢厂转向耐蚀材料的研发,并且已经取得良好的成绩。
 
  海洋腐蚀973项目首席科学家、中国腐蚀与防护学会秘书长、北京科技大学新材料技术研究院副院长李晓刚教授总结道:“973项目以来源于我国海洋重大工程装备对材料腐蚀和防护技术的重大需求这一重大研究背景。在战略性方面,我国海洋制造业,腐蚀磨蚀问题是制约瓶颈。没有掌握领先的核心防护技术更是痛中之痛;在前瞻性方面,抓住关键科学问题,培育成套核心技术,力图五年”亮点“,十年总体拉平,二十年部分领先;在全局性方面,在比较准确凝练出科学问题之后,紧抓我国海洋工程中”量大面广“和”关键突出“腐蚀磨蚀问题,发展系列化的”成套防护技术“;在带动性方面,说得天花乱坠没用,要用上,要用好,要用大!虽然研究工作是五年的时间,但是我们团队已经开展了近十年的基础研究工作,项目申报也历经五年的历程,当我们承担这一重要的研究任务,深感肩上的担子沉重,任重道远。但我有信心带领973项目团队,通过几年的协同研究,在国际腐蚀学科中形成有重要影响力的海洋腐蚀和综合防护研究方向,进一步提升我国腐蚀学科基础研究在国际上的地位。