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许维钧:铸剑为犁 核工业领域第一代防腐人
2016-04-25 09:27:54 作者:王妮 来源:《腐蚀防护之友》

  1955 年中国的核工业扬帆起航,在滚滚历史潮流,从无到有,从小到大,核工业在发生沧桑巨变,核工业中核电材料的老化与延寿一直伴随期间,站在新的历史起点上,核工业作为国防科技工业中的战略力量,在梦想与光荣中沉淀着砥砺的锐气,核工业中核电材料的防腐蚀在发展中探索。

  许维钧研究员,作为核工业领域中第一代防腐人,他铸剑为犁,为核工业材料的老化与腐蚀,殚精竭虑,为推动核工业材料的防腐蚀留下了时代发展的烙印。

 

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劳动竞赛让暗红色布料焕发出亮红色

  1925 年出生的许维钧研究员,在12 岁时经历了抗日战争,他跟随家人从江苏无锡逃难到贵阳,期间历经过十几次的大轰炸,当1948 年许维钧研究员从浙江大学化学工程系毕业时,他怀着满腔的热情参加了革命,来到了东北工业部上海办事处,每天一早就去仓库装运棉纱、化工原料等东北需要的物资,然后装船沿水路航行,一个礼拜后运到南京,在南京把物资再装上火车,半个月后再到达沈阳,两个月往返于上海、沈阳之间3 次。

半年后,许维钧研究员来到了东北工业部化工局从事有机合成及高压加氢方面的研究,许维钧研究员回忆道:“作为刚毕业的大学生,我成为了车间长相当于现在的车间主任,守着两栋空房子,一张办公桌,一把办公椅是全部的办公用品。我的工作要解决2:3 酸(万能燃料中间体)合成研究中有材料设备选择及腐蚀问题的攻关、要研究高压加氢实验室建设及苯胺加氢研究中腐蚀问题、还要还原染料合成中有材料腐蚀问题。当时的东北刚刚解放,百废待兴,手头的资料或者是俄文的、或者是日文的、或者是英文的。为了研究这些资料,许维钧研究员每天晚上去上一位俄罗斯家庭老太太开办的俄语补习班,要研究日文资料,则要去跟一位日本的工程师补习日语,研究英文资料,就是自己在大学里学到的英文做基础,查英文字典来解决。

  科研设备更是无从谈起,饭碗做量杯、温度计需要亲手设计制作,要搞一个合成试验,那么就需要从制作原材料开始,先要研究透了原材料的化学成分和腐蚀情况、再研究透了设备的构成结构和腐蚀情况,最后才能做合成试验。讲到这里,许维钧研究员笑了笑:”如今国家鼓励大学生创业,当年的我们何尝又不是在创业!

  “尽管处于”上无片瓦,下无插针之地“的窘况,但是在”理想主义“”国家情怀“的激励下,许维钧研究员的心中却有着”四化宏图美千般美,九州山河万里春“的憧憬。他围绕着”2:3 酸合成研究中有材料设备选择及腐蚀问题“,为了能在新中国成立时染出亮红色的国旗红,他不分昼夜地在实验室里。

  在实验的初始阶段,许维钧研究员发现每次的布料都会呈现出黑红色,为什么红里会带黑呢?而且会出现五种不同的黑色,经过反复地研究,他又发现这是因为机器设备的腐蚀造成了红色布料中会有黑色的现象,许维钧研究员又把攻关重点放到了解决染布设备的腐蚀问题上。如何解决这一问题,当时沈阳是日本占领区,而许维钧研究员使用的染布设备是日本人留下的机器,关于设备的所有资料都是日文,他找来郭沫若的大儿子郭和夫做翻译着手研究染布的机械设备,他用纱布把机器里面擦干净,然后用盐酸再把机器打亮,之后出来的颜色就是亮红色了。那天晚上当他刚做出这样的实验效果,在他还未为这一实验效果兴奋时,电话铃响了起来,时任化工局副局长,后成为石油部副部长的张定一打来电话询问实验结果。许维钧在电话中说:“出现亮红色了。”电话刚放下,张定一就到了实验室,握着许维钧研究员的手说:“我们在延安就希望看到亮红色!”又经过5 次小试生产、5 次中试生产和5次扩大生产,终于生产出了亮红色的布料,在连续5 次在生产竞赛中取得第一名的成绩后,许维钧研究员被评选为沈阳市先进劳动者。

  对于许维钧老一代的研究人员来说,他们一直在艰苦中进行着顽强的奋斗,坚持不懈的奋斗是他们工作中的一面旗帜,这面旗帜成为他们这一代人的精神动力,不懈追求,成为一种敢为天下先的思想,一种不屈不挠、敢于奋争的精神。

  亮红的国旗红向新中国的成立献上一份满意的答卷。接着许维钧研究员又接到了另一项任务,要把白布染出像蓝天一样蓝的天蓝色布料,许维钧研究员称之为阴丹士林天蓝,又经过一番摸索,他成功地解决了设备的硫酸腐蚀问题,染出了天蓝色的布料,又经过五次小试、中试和大试,又是五次质量过关,许维钧研究员被评为重工业部先进生产者代表并参加代表大会。

  1956 年4 月30 日,北京体育馆,全国先进工作者代表大会正在举行,毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德等出席会议,整个会场群情激昂,处处充满着奋发向上的气息。与会的代表有5556 人,全国先进生产者有4703 人,年仅31 岁的许维钧作为全国先进生产者坐在会场中与各条战线上的劳动模范欢聚一堂,交流经验。在这次代表大会中,许维钧研究员获得了两样东西,一枚全国先进生产者代表会议纪念章,一本全国先进生产者代表会议纪念册。在采访中,已经91 岁的许维钧对当时的情景记忆犹新,他说:“这是我一生中的第一次劳动竞赛,在对有机中间体及有机合成燃料研究及制造中,我成功地解决了设备材料腐蚀与防护制造出了优质的产品,并连续5 年都拿到第一名,由此也获得先进劳动生产者荣誉称号,参加了沈阳市先进生产者代表会议及全国先进生产者代表大会。”

  1956 年恰好是国民经济发展的第一个五年计划结束的第二年,全国各条战线上涌现出了大批劳动模范、技术革新能手和先进工作者,正是许维钧这些普普通通的劳动者,撑起了新成立不久的共和国建设的蓝天。也正是在这个劳动竞赛中的优秀表现,特别是攻克了2:3酸制备过程中的严重腐蚀问题,1959 年他被选入原子能科学研究院腐蚀研究所,参加了他生命中的第二个劳动竞赛——“核能工业中防腐蚀”。

第二次劳动竞赛, 在原子科学城里成为一代拓荒人

  中国原子能科学研究院位于房山区北坊,这里是中国核科学技术的发祥地,也是中国重要的不可替代的从事先导性、基础性、前瞻性核科学技术研究的综合性研究基地。许维钧研究员与一批批核工业人在这里兢兢业业,度过了他人生中的第二个劳动竞赛。

  在进入中国原子能科学研究院后,许维钧研究员从事核材料的腐蚀与防护研究工作,他根据部领导的指示,在钱三强院长的秘书组织的小组中,进行有关工厂材料设备腐蚀与防护情况的调查研究,为以后进一步开展工作做准备。后来他被派往参加社会主义国家在前民主德国召开的国际会议,会议之后,他动手筹建堆材料腐蚀与防护的研究工作,不断地提高核材料性能不断提高,在攻关中因为其贡献,被中国原子能科学研究院评委劳动模范。

  采访中,许维钧充满感慨地说,进入中国核科学技术研究的基础条件是“自己动手,一切从零开始”。作为第一代从事核工业防腐人,他也是从自力更生开始了研究,在没有任何文献材料,没有精密的检测仪器,没有质量好的试剂的情况下,就像电影《红旗飘飘》中的情节那样,当原子弹、氢弹列入国家重大科研项目时,他便和其他人一样热火朝天地加入了这场在当时无人知晓、无人喝彩的“劳动竞赛”中,真刀真枪地干了起来,干出了具有国际水平的产品,这就是他们第一代核材料防腐蚀人的特点,自力更生不甘落后。

 

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为核电向安全发展奋勇攀登

  1979 年11 月,中国腐蚀与防护学会第一次全国代表大会后,学会下设有十多个专业委员会。1983 年5 月,能源工程专业委员会成立大会在武汉锅炉厂举行,专业委员会的成立得到了学会的张文奇理事长的直接关怀和具体指导。许维钧研究员被选为主任委员,专业委员会下设了两个学科组——核能学科组和煤炭学科组。63 名代表出席了大会,会议期间就煤炭、核电工程、太阳能和地热中的腐蚀与防护问题研讨。许维钧向大会作了三年多来筹委会的筹备和组织工作报告。

  当时,国家正在发展核电。首先在秦山建了核电站,后来又在大亚湾建设核电站。建核电站是好事,但核电事故从来没有停止过,在长达数十年的压水堆核电站的运行中,曾经发生过三次极为严重的事故。第一次是1979 年3 月28 日美国三喱岛核电站二号堆出现反应堆堆芯失水核放射性外逸到环境的重大事件。这件核事故的起因是二回路的给水泵出现故障,工人检修后未将事故给水系统打开,致使此系统无法工作,遂使反应堆内温度升高核压力上升。由于操作人员的判断失误,关闭了应急堆芯冷却系统,导致了一次严重的失水事故,造成部分燃料元件包壳温度过高而氧化破裂,带有放射性的污水进入安全壳外的辅助厂房,因水分的蒸发而使放射性物质释放到大气中,周围环境的放射性剂量有所增加。这是一次材料失效事故,包壳材料锆合金严重失效,显示了研制新的、更加防腐蚀的包壳材料的必要性,特别是在短时间内包壳材料必须更加耐腐蚀和抵抗得住更加高温的侵蚀。

  除了关注核材料的安全,能源委员会围绕着包括化石燃料( 煤、石油、天然气、油页岩) 和水电等常规能源, 亦包括核能、太阳能、地热等新型能源中的设备材料由于选材或使用不当而引起腐蚀, 从而造成过早破坏问题进行研讨。每隔两年召开学术交流会,交流设备管道的腐蚀经验。每次交流会,许维钧研究员都很忙碌,他和陈鹤鸣、白新德一起不断地推动能源领域里防腐蚀发展,不遗余力孜孜不断地推动着能源领域里设备防腐蚀的研究。

质量立国 延长材料的使用寿命

  退休后,许维钧研究员一直住在西城区展览路的北露园小区,这是一个普通的居民小区。一个轰轰烈烈数十载、习惯浓墨重彩书写人生的事业强人,归于了普通老百姓的平淡生活。对于自己的生活,他很坦然地接收目前的一切,但作为一名91 岁高龄的老人,关注国内外核工业发展的那份激情还在,忧思也在。

  采访中,许维钧研究员拿出了一本书《核电材料老化与延寿》,这是他退休后与白新德教授共同主编的一本书籍,这本书籍的封面赫然四个大字:“质量立国”—道出了核材料发展的精髓。采访中,许维钧研究员解释道:“要实现核材料制成品的可靠性、安全性、耐久性和经济性那就是要延长材料的使用寿命。”“老化与延寿”,是两个相对立的概念。中国目前正在建造多座第三代压水堆核电站,第三代压水堆核电站已经超越了第一、第二代,但是仍然面临着“老化与延寿”的问题。压水堆核电站通常有三个回路,一回路是把核裂变释放出的热量传给二回路,并由二回路产生蒸汽推动汽轮机发电,三回路把流经汽轮机后的蒸汽降温冷凝为水以在二回路中继续循环,我国建成或者在建的核电站大多位于海边,均用海水作为循环冷却水,因此三回路系统环境主要为海水、大气和土壤。

  在海洋环境中涉及海洋大气、海水、海泥、潮汐、海流、海洋生物等复杂环境,与材料发生或者是化学的、或者是物理的或者是生物的作用到时在海水环境中产生腐蚀与老化行为,尽管在现代核电站中,一般都有三道安全屏障,它们是核燃料包壳、一回路压力边界和安全壳,但是腐蚀对它们的完整性都能产生影响,使得第一、二道屏障直接破坏掉而发生核事故,甚至可能是灾难性事故。

  针对海水腐蚀的控制,许维钧研究员认为:要根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料;在产品设计的时候就应该考虑防腐蚀问题,特表是电偶腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀以及焊接件的腐蚀;在实际工作要应用电化学保护技术,应用磷化、氧化、钝化核表面转化膜等表面处理技术,应用应用热喷涂、热浸镀、化学镀、金属衬里或包覆等技术,也可以使用如防腐涂料、防锈油脂、防污损涂料等应用非金属防护图层等等。

  针对大气环境对核电厂的腐蚀也很显著的,许维钧研究员认为大气的腐蚀以其含水量来说可分为干大气腐蚀、潮湿大气腐蚀核湿大气腐蚀。大气污染是大气腐蚀的重要因素。不锈钢在大气中很耐蚀,影响不锈钢大气腐蚀的主要因素有氯离子、气温、相对湿度、表面灰尘、缺陷等。

  我国计划到2020 年底核电站总数将超过40 座,装机容量将达到创纪录的40,000 兆瓦。因此保证这些核电站的安全长寿运行已成为我国核电工作者所面临的严峻挑战。采访中,许维钧研究员掷地有声地说:“核电会让中国的天更蓝、山更绿、水更清,核材料延寿才是根本。”

后记

采访中,91 岁高龄的许维钧研究员翻出一份报纸,读着一份报道,“国家能源局牵头制定的核电”十三五“规划已有初步方案,规划涉及核电发展中长期展望,预计2030 年核电装机规模达1.2-1.5 亿千瓦,核电发电量占比提升至8%-10%。”足见其胸怀核电行业的发展。是的,作为第一代核工业领域里的防腐人,他一生兢兢业业、孜孜不倦,以身许国是他国家至上、魂牵梦萦的爱国情怀,科技报国、科技兴国是他心中远大理想,为了实现这份家国情怀,他敢为人先、勇挑重担,他敢想敢干、勇于开拓;过往岁月中,他在艰苦岁月中的无私奉献和顽强拼搏的精神足以成为今天从业者们不断发展的思想动力和宝贵的精神财富!电装机规模达1.2-1.5 亿千瓦,核电发电量占比提升至8%-10%。“足见其胸怀核电行业的发展。是的,作为第一代核工业领域里的防腐人,他一生兢兢业业、孜孜不倦,以身许国是他国家至上、魂牵梦萦的爱国情怀,科技报国、科技兴国是他心中远大理想,为了实现这份家国情怀,他敢为人先、勇挑重担,他敢想敢干、勇于开拓;过往岁月中,他在艰苦岁月中的无私奉献和顽强拼搏的精神足以成为今天从业者们不断发展的思想动力和宝贵的精神财富!

人物简介

  许维钧,男, 1925 年4 月生人,1948 年浙江大学化工系毕业,研究员级高级工程师,享受国务院特殊津贴。曾担任东北化工局研究室技术员工程师,期间被评选为全国先进生产者,1956 年参加全国先进工作者代表大会;核工业部中国原子能科学研究院研究员级高级工程师,担任研究室主任;中国腐蚀与防护学会第一、二、三届常务理事,能源工程专业委员会第一、二、三届主任委员。长期从事核反应堆材料腐蚀与防护方面的科研工作。参加过社会主义国家在前民主德国召开的国际会议,筹建堆材料腐蚀与防护研究室工作,进行有关工厂的材料腐蚀问题调查;长期从事铝合金、不锈钢等核反应堆结构材料腐蚀问题攻关。

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