隨著淺海資源長(zhǎng)期開(kāi)采日漸枯竭，從淺海走向深海已成為海洋資源開(kāi)發(fā)的總趨勢(shì)。海洋環(huán)境是一個(gè)嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，根據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的腐蝕調(diào)查結(jié)果估計(jì)，目前我國(guó)每年腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)到8000多億元人民幣。因此，海洋重大工程在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中都必須考慮海洋環(huán)境的腐蝕問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)腐蝕與防護(hù)科學(xué)重要性的認(rèn)知尤為重要。目前海洋材料腐蝕問(wèn)題已成為我國(guó)海洋工程發(fā)展的制約瓶頸，為了科普深海腐蝕的重要性及應(yīng)對(duì)措施，記者有幸邀請(qǐng)到中國(guó)海洋大學(xué)杜敏教授做相關(guān)解讀。

    杜敏，中國(guó)海洋大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。杜教授長(zhǎng)期從事海洋腐蝕與防護(hù)技術(shù)方面的教學(xué)科研工作，曾多次負(fù)責(zé)國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家科技部“十一五”、“十二五”重大專項(xiàng)子課題在內(nèi)的國(guó)家、地方和企業(yè)委托項(xiàng)目二十余項(xiàng)，在海洋陰極保護(hù)及其監(jiān)測(cè)技術(shù)、腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器、油氣田用緩蝕劑等方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。

    杜教授的美麗、謙和、低調(diào)給記者留下了深刻的印象，“我只是一個(gè)普通的科研工作者，是眾多科研工作者中的一員，從事陰極保護(hù)研究和應(yīng)用的科技工作者須任重而道遠(yuǎn)。”杜教授說(shuō)。

    采訪在一片溫馨的氣氛中度過(guò)……

    任重道遠(yuǎn) 科研工作者繼續(xù)前行

    記者了解到杜教授長(zhǎng)期從事陰極保護(hù)工作， 曾多次參加 “十一五” 、 “十二五”等國(guó)家重大項(xiàng)目的研究，在業(yè)內(nèi)享有盛譽(yù)。當(dāng)談起時(shí)，杜教授謙和地說(shuō)：“我只是一名普通的科技工作者，參與的項(xiàng)目都屬于”大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)“專項(xiàng)，主要做深海陰極保護(hù)和深海腐蝕監(jiān)測(cè)的研究。由于是專項(xiàng)，涉及到的專業(yè)比較廣，就需要我們多個(gè)專業(yè)配合，協(xié)調(diào)。比如，”十二五“課題四，涉及到十幾個(gè)專業(yè)，八個(gè)合作單位。項(xiàng)目組織者的協(xié)調(diào)難度很大；在實(shí)施過(guò)程中需要我們多次交流、匯報(bào)、檢查和驗(yàn)收，加強(qiáng)各個(gè)專業(yè)之間的交流和溝通，在這項(xiàng)項(xiàng)目中也學(xué)習(xí)了不少，為以后做工程項(xiàng)目積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。”讓她最深的體會(huì)是重大專項(xiàng)要求從基礎(chǔ)研究，到技術(shù)研究，到樣機(jī)甚至工程化，是一個(gè)理想的過(guò)程，但步履艱難，未來(lái)從事陰極保護(hù)研究和應(yīng)用的科技工作者任重而道遠(yuǎn)，為深海開(kāi)發(fā)而努力。

    深海開(kāi)發(fā) 材料防護(hù)先行

    許多深海結(jié)構(gòu)如深海管線、錨泊系統(tǒng)、張力腿、套管等，由于結(jié)構(gòu)載荷、風(fēng)浪載荷、海流作用、殘余應(yīng)力等普遍存在局部拉應(yīng)力；極易引發(fā)應(yīng)力腐蝕而導(dǎo)致災(zāi)難性后果，嚴(yán)重威脅深海裝備的安全性和可靠性。在海水環(huán)境中最常見(jiàn)的腐蝕形態(tài)包括：均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、電偶腐蝕、縫隙腐蝕和沖刷腐蝕等。與表層海水相比，在深海環(huán)境下材料的腐蝕行為會(huì)發(fā)生顯著的變化。因此，深海工程及裝備在深海環(huán)境下的腐蝕失效具有與傳統(tǒng)材料腐蝕失效體系完全不同的特點(diǎn)和復(fù)雜性。腐蝕控制方法主要通過(guò)合理的選材，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)，保護(hù)涂層和化學(xué)處理。其中陰極保護(hù)是控制腐蝕必不可少的“法寶”，當(dāng)談起陰極保護(hù)技術(shù)時(shí)，杜教授說(shuō)，陰極保護(hù)是一種“古老”而具有“生命力”的防護(hù)技術(shù)。所謂的“古老”是指它的歷史悠久，工程化超過(guò)百年，在鉆井、采油平臺(tái)，海底管道，港口設(shè)施，鋼板、鋼管樁碼頭，船閘，艦船及其附屬結(jié)構(gòu)， 跨海大橋等海洋構(gòu)筑；埋設(shè)管線、儲(chǔ)罐等大部分土壤中的設(shè)施中成功的應(yīng)用，并占有重要地位，成為不可取代的防護(hù)技術(shù)之一。“有生命力”

    是說(shuō)盡管陰極保護(hù)的理論和技術(shù)相對(duì)成熟，但仍有很廣泛的領(lǐng)域需要進(jìn)一步研究與推廣。比如說(shuō)海洋環(huán)境，從水面、水下（淺海、深海）、海泥區(qū)，以及巖石層均離不開(kāi)陰極保護(hù)技術(shù)。

    （1）全浸區(qū)，雖然有成熟的犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)成功應(yīng)用的實(shí)例，但隨著深海開(kāi)發(fā)，新材料的應(yīng)用，對(duì)陰極保護(hù)提出了更高的要求，例如，犧牲陽(yáng)極的適用性，高強(qiáng)度鋼等特種鋼材的保護(hù)準(zhǔn)則以及陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)所需要的監(jiān)測(cè)探頭、數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)等方面，均對(duì)科技工作者提出了挑戰(zhàn)。

    （2）海泥、巖石層，目前的保護(hù)狀態(tài)并不樂(lè)觀，需要更多的模擬研究和數(shù)值計(jì)算等方法進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于干濕交替環(huán)境，更是腐蝕與防護(hù)的重中之重，能否采用合理的陰極保護(hù)技術(shù)將水下的保護(hù)電流自發(fā)地引上來(lái)，實(shí)現(xiàn)自主保護(hù)是腐蝕研究者去探索。

    （3）陰極保護(hù)對(duì)于均勻腐蝕可測(cè)可控可操作，對(duì)于小孔腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及微生物腐蝕也可以起到保護(hù)作用，但是效果如何、防護(hù)機(jī)制如何，這些都是需要研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。陰極保護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、跟蹤監(jiān)測(cè)、維護(hù)與修復(fù)等全套的技術(shù)也有待于完善和推廣。

    取之精華 師夷長(zhǎng)技以自強(qiáng)

    杜教授曾在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)腐蝕與防護(hù)中心的做訪問(wèn)學(xué)者，談及曼徹斯特大學(xué)，杜教授表示曼徹斯特大學(xué)（簡(jiǎn)稱曼大），位于世界第一座工業(yè)化城市的曼徹斯特市。屬于世界五十強(qiáng)頂尖名校，在國(guó)際上享有很高聲譽(yù)。其中，曼大的材料工程學(xué)院是歐洲最大的材料科學(xué)研究和教學(xué)中心，在材料領(lǐng)域的“科研力量”位居全英第一。回憶在英國(guó)的日子，杜教授如是說(shuō)，曼大的基礎(chǔ)設(shè)施和博士培養(yǎng)機(jī)制這兩個(gè)方面給我留下了深刻的印象，這些方面是值得國(guó)內(nèi)借簽和學(xué)習(xí)的。曼大的基礎(chǔ)服務(wù)非常好，比如，曼大材料學(xué)院的測(cè)試儀器以及儀器工程師，儀器有嚴(yán)格的培訓(xùn)和操作規(guī)則，每一個(gè)取得曼大身份的人，都可以通過(guò)培訓(xùn)，在網(wǎng)上預(yù)約后自己操作使用，工程師給予充分的培訓(xùn)和指導(dǎo)。在腐蝕中心有幾個(gè)技術(shù)人員，分工明確，有負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)物品的購(gòu)置，有負(fù)責(zé)試樣加工，也有專門(mén)負(fù)責(zé)安全，安全工程師要負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中心，包括歸屬于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的儀器。

    導(dǎo)師和研究生只要有點(diǎn)子、有想法就能夠很好地實(shí)施，科學(xué)家要做的事情就是思考。由于機(jī)緣巧合杜教授參加曼大博士答辯過(guò)程，曼大培養(yǎng)博士主要注重過(guò)程考核，機(jī)制過(guò)程嚴(yán)格，答辯個(gè)性化。博士生在培養(yǎng)過(guò)程中至少參加三次學(xué)院級(jí)的學(xué)術(shù)活動(dòng)，第一次是文獻(xiàn)報(bào)告會(huì)，由導(dǎo)師和外部專家 1 人參加評(píng)分，計(jì)入成績(jī)。第二次是學(xué)院組織的學(xué)術(shù)活動(dòng)，作報(bào)告，評(píng)比；第三次是答辯，答辯也是由導(dǎo)師和外部專家 1 人組成，另設(shè) 1 個(gè)秘書(shū)。前兩次的活動(dòng)在學(xué)術(shù)周進(jìn)行，研究生們都要參加，報(bào)告或者展板，也可以提問(wèn)、質(zhì)疑，是很好的交流機(jī)會(huì)。

    答辯非常人性化，是不公開(kāi)的，在參加之前被警告不允許提問(wèn)，答辯程序也是研究生匯報(bào)，包分為專家質(zhì)疑 - 討論 -出結(jié)果，過(guò)程很輕松。曼大更看中背景的分析和研究思路的論述，真正獲得的研究成果并不一定比國(guó)內(nèi)的博士生好，博士畢業(yè)不需要有文章發(fā)表，只要導(dǎo)師和外部專家認(rèn)可即可，還可以評(píng)優(yōu)，所以過(guò)程考核很重要。

    全員行動(dòng) 科普宣傳不間斷

    腐蝕與防護(hù)是多學(xué)科的交叉，涉及到化學(xué)、材料、冶金、機(jī)械、化工、海洋、力學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科。腐蝕是自發(fā)過(guò)程，不可避免，因此腐蝕只能控制。所謂的腐蝕控制只是讓這種過(guò)程減緩，減少損失、保障安全。包括優(yōu)化材料，表面處理，改善腐蝕環(huán)境和電化學(xué)保護(hù)四個(gè)方面。當(dāng)談起如何宣傳防腐時(shí)，杜教授表示，要從身邊做起，每一次給本科生講《腐蝕與防護(hù)》課，都會(huì)用一點(diǎn)時(shí)間宣傳腐蝕與防護(hù)的重要性，希望大家重視，并做宣傳。

    關(guān)于腐蝕與防護(hù)的宣傳，杜教授提出兩點(diǎn)建議，第一、借助全國(guó)腐蝕調(diào)查的開(kāi)展，利用網(wǎng)絡(luò)資源盡可能多的發(fā)放問(wèn)卷和科普問(wèn)答，不管收不收的回來(lái)，發(fā)出去有人看就有作用。第二、重視科普，請(qǐng)“大家”撰寫(xiě)科普著作，可以形成系列，大家往往站得高，能夠深入淺出，讓更多的人接受和理解。

    在采訪的最后，杜教授說(shuō)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，也有越來(lái)越多的青年科技人員參與進(jìn)來(lái)，相信腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)會(huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展。

    后記：

    走向海洋， 投入前景光明的深海資源開(kāi)發(fā)， 為國(guó)家繁榮富強(qiáng)而奮斗 ；防護(hù)先行，從戰(zhàn)略高度上實(shí)施科技創(chuàng)新，為深海資源開(kāi)發(fā)提供堅(jiān)強(qiáng)的后盾。這是每個(gè)科研工作者的責(zé)任，讓大家一起為祖國(guó)美好的明天努力吧！ 

    人物簡(jiǎn)介

    杜敏，中國(guó)海洋大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域是海洋腐蝕與防護(hù)技術(shù)，分為四個(gè)方向：陰極保護(hù)優(yōu)化及其監(jiān)測(cè)/檢測(cè)技術(shù)，緩蝕劑的研究與開(kāi)發(fā)，電化學(xué)測(cè)試技術(shù)及其在海洋腐蝕與防護(hù)中的應(yīng)用和表面處理技術(shù)。

    負(fù)責(zé)包括國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家科技部“十一五”、“十二五”重大專項(xiàng)子課題在內(nèi)的國(guó)家、地方和企業(yè)委托項(xiàng)目二十余項(xiàng)，在海洋陰極保護(hù)及其監(jiān)測(cè)技術(shù)、腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器、油氣田用緩蝕劑等方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。發(fā)表科技文章100多篇，獲得專利9項(xiàng)。指導(dǎo)畢業(yè)研究生四十余名。參與出版兩本專著：《電化學(xué)方法應(yīng)用》，《海洋腐蝕與防護(hù)技術(shù)》。

    目前是山東省暨青島市腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)理事，海洋監(jiān)測(cè)與檢測(cè)中心腐蝕與防護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任。多個(gè)科技期刊的編委。