#### 杜敏：走向深海大势趋 材料防腐须先行

作者：王元来源：《腐蚀防护之友》

随着浅海资源长期开采日渐枯竭，从浅海走向深海已成为海洋资源开发的总趋势。海洋环境是一个严酷的腐蚀环境，根据工业发达国家的腐蚀调查结果估计，目前我国每年腐蚀所造成的经济损失可达到8000多亿元人民币。因此，海洋重大工程在设计和使用过程中都必须考虑海洋环境的腐蚀问题，加强对腐蚀与防护科学重要性的认知尤为重要。目前海洋材料腐蚀问题已成为我国海洋工程发展的制约瓶颈，为了科普深海腐蚀的重要性及应对措施，记者有幸邀请到中国海洋大学杜敏教授做相关解读。

杜敏，中国海洋大学教授，博士生导师。杜教授长期从事海洋腐蚀与防护技术方面的教学科研工作，曾多次负责国家自然科学基金和国家科技部“十一五”、“十二五”重大专项子课题在内的国家、地方和企业委托项目二十余项，在海洋阴极保护及其监测技术、腐蚀监测传感器、油气田用缓蚀剂等方面积累了较为丰富的经验。

杜教授的美丽、谦和、低调给记者留下了深刻的印象，“我只是一个普通的科研工作者，是众多科研工作者中的一员，从事阴极保护研究和应用的科技工作者须任重而道远。”杜教授说。

采访在一片温馨的气氛中度过……

任重道远 科研工作者继续前行

记者了解到杜教授长期从事阴极保护工作， 曾多次参加 “十一五” 、 “十二五”等国家重大项目的研究，在业内享有盛誉。当谈起时，杜教授谦和地说：“我只是一名普通的科技工作者，参与的项目都属于”大型油气田及煤层气开发“专项，主要做深海阴极保护和深海腐蚀监测的研究。由于是专项，涉及到的专业比较广，就需要我们多个专业配合，协调。比如，”十二五“课题四，涉及到十几个专业，八个合作单位。项目组织者的协调难度很大；在实施过程中需要我们多次交流、汇报、检查和验收，加强各个专业之间的交流和沟通，在这项项目中也学习了不少，为以后做工程项目积累了大量的宝贵经验。”让她最深的体会是重大专项要求从基础研究，到技术研究，到样机甚至工程化，是一个理想的过程，但步履艰难，未来从事阴极保护研究和应用的科技工作者任重而道远，为深海开发而努力。

深海开发 材料防护先行

许多深海结构如深海管线、锚泊系统、张力腿、套管等，由于结构载荷、风浪载荷、海流作用、残余应力等普遍存在局部拉应力；极易引发应力腐蚀而导致灾难性后果，严重威胁深海装备的安全性和可靠性。在海水环境中最常见的腐蚀形态包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、电偶腐蚀、缝隙腐蚀和冲刷腐蚀等。与表层海水相比，在深海环境下材料的腐蚀行为会发生显著的变化。因此，深海工程及装备在深海环境下的腐蚀失效具有与传统材料腐蚀失效体系完全不同的特点和复杂性。腐蚀控制方法主要通过合理的选材，牺牲阳极的阴极保护，保护涂层和化学处理。其中阴极保护是控制腐蚀必不可少的“法宝”，当谈起阴极保护技术时，杜教授说，阴极保护是一种“古老”而具有“生命力”的防护技术。所谓的“古老”是指它的历史悠久，工程化超过百年，在钻井、采油平台，海底管道，港口设施，钢板、钢管桩码头，船闸，舰船及其附属结构， 跨海大桥等海洋构筑；埋设管线、储罐等大部分土壤中的设施中成功的应用，并占有重要地位，成为不可取代的防护技术之一。“有生命力”

是说尽管阴极保护的理论和技术相对成熟，但仍有很广泛的领域需要进一步研究与推广。比如说海洋环境，从水面、水下（浅海、深海）、海泥区，以及岩石层均离不开阴极保护技术。

（1）全浸区，虽然有成熟的牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护成功应用的实例，但随着深海开发，新材料的应用，对阴极保护提出了更高的要求，例如，牺牲阳极的适用性，高强度钢等特种钢材的保护准则以及阴极保护监测所需要的监测探头、数据采集和传输技术等方面，均对科技工作者提出了挑战。

（2）海泥、岩石层，目前的保护状态并不乐观，需要更多的模拟研究和数值计算等方法进行优化。对于干湿交替环境，更是腐蚀与防护的重中之重，能否采用合理的阴极保护技术将水下的保护电流自发地引上来，实现自主保护是腐蚀研究者去探索。

（3）阴极保护对于均匀腐蚀可测可控可操作，对于小孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀以及微生物腐蚀也可以起到保护作用，但是效果如何、防护机制如何，这些都是需要研究的热点问题。阴极保护优化设计、跟踪监测、维护与修复等全套的技术也有待于完善和推广。

取之精华 师夷长技以自强

杜教授曾在英国曼彻斯特大学腐蚀与防护中心的做访问学者，谈及曼彻斯特大学，杜教授表示曼彻斯特大学（简称曼大），位于世界第一座工业化城市的曼彻斯特市。属于世界五十强顶尖名校，在国际上享有很高声誉。其中，曼大的材料工程学院是欧洲最大的材料科学研究和教学中心，在材料领域的“科研力量”位居全英第一。回忆在英国的日子，杜教授如是说，曼大的基础设施和博士培养机制这两个方面给我留下了深刻的印象，这些方面是值得国内借签和学习的。曼大的基础服务非常好，比如，曼大材料学院的测试仪器以及仪器工程师，仪器有严格的培训和操作规则，每一个取得曼大身份的人，都可以通过培训，在网上预约后自己操作使用，工程师给予充分的培训和指导。在腐蚀中心有几个技术人员，分工明确，有负责实验物品的购置，有负责试样加工，也有专门负责安全，安全工程师要负责整个实验中心，包括归属于各个实验室的仪器。

导师和研究生只要有点子、有想法就能够很好地实施，科学家要做的事情就是思考。由于机缘巧合杜教授参加曼大博士答辩过程，曼大培养博士主要注重过程考核，机制过程严格，答辩个性化。博士生在培养过程中至少参加三次学院级的学术活动，第一次是文献报告会，由导师和外部专家 1 人参加评分，计入成绩。第二次是学院组织的学术活动，作报告，评比；第三次是答辩，答辩也是由导师和外部专家 1 人组成，另设 1 个秘书。前两次的活动在学术周进行，研究生们都要参加，报告或者展板，也可以提问、质疑，是很好的交流机会。

答辩非常人性化，是不公开的，在参加之前被警告不允许提问，答辩程序也是研究生汇报，包分为专家质疑 - 讨论 -出结果，过程很轻松。曼大更看中背景的分析和研究思路的论述，真正获得的研究成果并不一定比国内的博士生好，博士毕业不需要有文章发表，只要导师和外部专家认可即可，还可以评优，所以过程考核很重要。

全员行动 科普宣传不间断

腐蚀与防护是多学科的交叉，涉及到化学、材料、冶金、机械、化工、海洋、力学、生物学等多个学科。腐蚀是自发过程，不可避免，因此腐蚀只能控制。所谓的腐蚀控制只是让这种过程减缓，减少损失、保障安全。包括优化材料，表面处理，改善腐蚀环境和电化学保护四个方面。当谈起如何宣传防腐时，杜教授表示，要从身边做起，每一次给本科生讲《腐蚀与防护》课，都会用一点时间宣传腐蚀与防护的重要性，希望大家重视，并做宣传。

关于腐蚀与防护的宣传，杜教授提出两点建议，第一、借助全国腐蚀调查的开展，利用网络资源尽可能多的发放问卷和科普问答，不管收不收的回来，发出去有人看就有作用。第二、重视科普，请“大家”撰写科普著作，可以形成系列，大家往往站得高，能够深入浅出，让更多的人接受和理解。

在采访的最后，杜教授说，随着科学技术的发展，越来越多的新材料、新工艺和新技术不断涌现，也有越来越多的青年科技人员参与进来，相信腐蚀科学与防护技术会有长足的发展。

后记：走向海洋， 投入前景光明的深海资源开发， 为国家繁荣富强而奋斗 ；防护先行，从战略高度上实施科技创新，为深海资源开发提供坚强的后盾。这是每个科研工作者的责任，让大家一起为祖国美好的明天努力吧！