2016 年 10 月 15 日,浙江工业大学腐蚀与防护专业的十五届校友与原防腐教研室的教师近 300 人一同返校,参加腐蚀与防护专业同学会暨 42 周年纪念大会。来自国内外 15 届 447 名校友从世界各地赶来,不仅是参加腐蚀与防护专业的纪念大会,更是为当年筹备这一专业的 4 位老师庆祝 80 大寿,其一位便是濮阳楠教授。
濮阳楠教授,1937 年出生,他参与创建了浙江工业大学腐蚀与防护专业,筹建了浙江工业大学塑料工程专业。濮阳楠教授带领全教研组的老师一路筚路蓝缕,苦心经营,有了今天的浙江工业大学材料科学与工程学院。
往事如烟,采访濮阳楠教授至此开始,从衢州烂柯山下的浙江化工学院腐蚀与防护教研室,讲到了浙江杭州朝晖校区的浙江工业大学材料科学与工程学院的建立,42 年的雪泥鸿爪,往事悠悠仿佛就在眼前。
一路栉风沐雨 筹建腐蚀与防护专业
1973 年文革后期,邓小平复出整顿国民经济,发展工农业生产。国家要求有关高校开设防腐蚀专业,浙江化工学院于 1973 年决定在机械系筹建腐蚀与防护专业,腐蚀与防护专业是一个综合性很强的多学科交叉的专业,涉及到金属材料、非金属材料和电化学。浙江化工学院除在全校抽调有关教师外,还从校外调进相关学科的人员,由劳善庆老师任主任,参加筹建期艰苦创业的老师有非金属材料方向的濮阳楠、金属材料方向的劳善庆、电化学方向的吴肖安等十位老师。
濮阳楠教授回忆说:“筹备初期,我们属于‘三无’,没有教学大纲、没有教材、没有科班出身的教师;搞这个专业相当艰苦。当时学校抽调 10 名骨干教师来一起筹建。有人去调查、有人收集资料。调查主要去北京化工学院、南京化工学院了解他们是怎样搞专业课教学,其教学大纲是什么。还有人准备实验、购买实验仪器,还有人编写教材。
经过紧张的筹备,1974 年秋天浙江化工学院迎来了防腐蚀专业的第一届 31 名学生。如何把学生培养成高质量的防腐蚀专业人才,成为摆在濮阳楠教授所在教研室全体教师面前的头等大事。特别是第一届学生是今后发展的基础。濮阳楠教授回忆说:”当时我们研究决定,要打好扎实的理论基础,还要联系工业实际,把解决生产现场问题能力放在首位。“教学工作只有主动对接国家和地方重大需求,面向区域、瞄准前沿,在实践中发现问题、解决问题,才能迎来服务社会与自身发展的良性循环。这也是濮阳楠教授从事多年教学工作的心得之一。为了理论与生产实际紧密结合。他带领学生在全省进行调查。通过调查,与省内外的防腐企事业单位有良好的互动,对专业教学起了良好引导作用。
濮阳楠教授介绍:”有了调查之后,教学中就加强实践,我们带领学生参加了衢化集团防腐车间和建德防腐设备厂的设备防腐施工;参加上钢一厂和上海钢研所的抗硫钢 10MOWVN 研制中的 H 2 S 应力腐蚀性能测试;参加二机部713 矿铀提炼厂的无机防腐施工以及中科院物构所二部和福建三明无线电二厂的电化学恒电位仪的设计和生产等。教研室老师带领学生来到建德化肥厂进行碳化塔阴极保护施工,从电极设计、制备、安装、仪器调试等师生一起干。还有一次是与衢化防腐车间的施工队一起去江西 713 矿参加施工,学生在现场学到了不少经典的防腐施工方法,如砖板衬里、橡胶衬里、水玻璃胶泥、硫磺胶泥等,掌握了施工技巧。
“四十多年过去了,培养出的第一、二届学生至第十五届的学生,很多都已经成为所在单位的生产骨干、成为生产第一线优秀的科技人才,如阮新祥成为中石化镇海炼化公司高级工程师、徐水林成为杭钢集团总工程师……这样的学生不胜枚举,谈到这些,濮阳楠教授一脸的自豪,40 多年的教学工作,可谓是桃李满天下。
更上一层楼 迈向新的朝阳学科
”沧桑砥砺一甲子,弦歌不辍奏华章“。浙江化工学院的腐蚀与防腐专业在濮阳楠教授等人的筹建下从 1974 年开始招生,到 1987 年结束招生。厚重的防腐蚀专业经过十多年的发展积淀为新学科的发展打造了基础,成熟的办学理念开创了新的未来之路。
1985 年顺应国民经济发展的需要,濮阳楠教授又开始筹备新的专业——塑料工程专业。
濮阳楠教授回忆道:”上世纪八十年代初,改革开放刚刚起步,国民经济发展存在诸多问题,百姓吃穿用等问题亟待改善。以石油为基础原料的石油化工是上世纪四十年代兴起的新兴工业,石化产品广泛应用于国民经济和人民生活各个领域,与下游加工业和人民生活息息相关。通过发展石油化工振兴国家经济,也是上世纪五十年代后一些国家的成功经验。
参加全国防腐蚀经验交流会
参加1988年防腐年会现场考察活动
参加全国防腐交流会
重点学科论证现场调研
“响应中央号召,浙江省的石化企业如雨后春笋地发展起来。 濮阳楠教授说: ”当时浙江省建成了四大化工基地——以衢化公司为核心,建设浙西基本化工原料和氟化工基地;以白沙、杭州、嘉兴为中心,建设浙北有机化工原料和精细化工基地;以镇海石化总厂为依托,建设浙东石油化工基地。四大基地重点发展化肥、农药和农用橡塑制品、纺织、丝绸印染助剂,造纸化学品、食品添加剂、橡胶熟料助剂、磁性记录材料,氟化工以及相配套的有机中间体。
“省内石油化工蓬勃发展,但是从事石油化工的技术人员极其短缺。当时濮阳楠教授在浙江省塑料工程学会担任副理事长职务。理事长为浙江省轻工业厅厅长,一次会议中,理事长提到浙江省在大力发展塑料工业但却没有专门的工程技术人员。濮阳楠教授建议,希望浙江省轻工业厅能够打报告给浙江省教委,报抄给浙江工业大学,要求浙江工业大学增设塑料工程专业。很快,濮阳楠教授在学校看到了这份”浙江省轻工业厅要求浙江工业大学增设塑料工程专业“的红头文件,红头文件引起了学校的重视,当时浙江工业大学化机系从事防腐蚀专业教师队伍里有相当一批人的专业是塑料的,发展这个专业优势得天独厚。于是从 1985 年开始,浙江工业大学招收塑料工程专业学生。
濮阳楠教授回忆说:”这个专业非常受工厂欢迎,很多工厂甚至把骨干送到了浙江工业大学塑料工程专业进行预培养,再考试进入塑料工程专业进行学习。“初设的塑料工程专业主要解决四个问题,一是配方设计,包括增塑剂、稳定剂等,二是模具设计,三是生产工艺,四是维护修理。如今塑料工程专业已经发展成为材料科学与工程学院,成为我国材料领域里人才培养和科学研究、技术开发的重要基地。
新型耐腐蚀塑料塔解决农药厂腐蚀问题
浙江省兰溪农药厂是浙江省的四大农药生产企业之一。这家企业生产稻瘟净,用于水稻治理水稻田里的稻瘟病,是南方水稻田里非常需要的一种农药。但是作为一家农药生产企业,不仅工厂里的腐蚀情况非常严重,农药生产过程中在高温环境下产生的氯化氢、硝酸等气体非常容易挥发,工厂周边的腐蚀情况也是异常严重。
据濮阳楠教授回忆,兰溪农药厂坐落于兰溪江边,江边有一座铁路桥,桥头设有解放军站岗的岗亭。铁路桥、岗亭锈迹斑斑,解放军的衣服几个月就会烂掉。
除了兰溪农药厂排出的气体腐蚀周边的环境,排出的废水更是污染周边环境,其中含有盐酸和硫酸,导致周边农民养殖的鱼死掉,农民告状告到了浙江省政府。浙江省政府听说浙江工业大学腐蚀与防腐专业的老师设计出了一种阶梯环填料,就指示省石化厅来到浙江工业大学找到濮阳楠教授,指派他们到兰溪农业厂先进行调查。
濮阳楠教授与夫人在浙江工业大学朝晖校区校园中
濮阳楠教授先对兰溪农药厂的生产工业进行了分析解剖。他认为,稻瘟净酸化吸收过程是稻瘟净生产的关键,它不但要求有尽可能高的真空度,还要求设备有优良的耐腐蚀性能,国内一般采用由陶瓷吸收塔串联组成的生产装置。该装置的最大问题是:材质的耐蚀性和抗渗性差以及系统阻力大。因此,无法获得较高的真空度。据测得每只吸收塔的压头损失分别在 100 至 250mmHg左右,有的厂单吸收系统总压降就达300mmHg 以上。因此,其亚磷酸酯的得率只能维持在 60% 左右,直接影响稻瘟净生产。
根据这些调查情况,濮阳楠教授很快提出了一个新的改造方案,设计并研制了一台耐蚀性能优良、抗渗性强、体积较小,效率高的阶梯环塑料吸收塔,以理取代老工艺中的陶瓷吸收塔。新设计的吸收塔的塔体结构材质使用的是聚丙烯塑料,填料采用的是 Φ38新型聚丙烯阶梯环。吸收过程的腐蚀介质主要是 HCI 气以及少量的氯气和CHCL 2 CHCLCHO 等。
经过半年多的生产实践证明,这一改造不但简化了吸收工序,提高了吸收效率,把稻瘟净的收得率由 60% 提高到了 93%。濮阳楠教授介绍:”兰溪农药厂使用了我们设计的新型耐腐蚀塑料塔后,算了一笔账,由于使用塔后的三氯丙醛和异丙醇的单耗降低了,按该厂当时的生产能力一 1200 吨 / 年计算,每年可节省三氯丙醛 21.6 吨,计 32400元;节省异丙醇 27.6 吨,计 69380 元。两项合计每年可为国家节省资金近十万元, 同时每年还能增产异稻瘟净76吨。
“新型耐腐蚀塑料塔的使用最主要的是解决了稻瘟净生产中的老大难——W-3型真空泵和吸收系统的腐蚀问题,濮阳楠教授说:”在采用我们设计的新型耐腐蚀塑料塔之前,兰溪农药厂使用的 W-3 型真空泵是金属材质,因为腐蚀问题腐烂得特别快,每两个礼拜要拿出来清理更换一次,兰溪农药厂为此专设一个五人小组维修真空泵。而使用了新型耐腐蚀塑料塔,里面的塑料阶梯环填料解决了腐蚀问题,生产稻瘟净产生的废气 97% 都被吸收了,只有 3% 被释放出来,腐蚀问题解决了,W-3 型真空泵一年才被更换一次。“
解决杀草丹的生产腐蚀问题
在除草剂尚未在我国使用前,拔除稻田的杂草,是一项必需且相当辛苦的工作。稻田除草,必得赤脚弯腰逐步往前进行。中央领导到浙江省视察时,看到江浙一带的农民顶着烈日辛苦地除着杂草,让化工部找出除草的办法。这种方法就是生产使用杀草丹,生产杀草丹其中最关键的问题就是解决生产设备腐蚀严重的情况。一开始化工部想从日本进口,但日本一套生产线 7000 万,外加 10 年原料供应,日方条件苛刻,而这套生产线每年能生产 4000 吨,对于正在发展中的中国来说,仅有一条生产线远远不够,一个省起码需要 2 套。化工部决定以湖南等南方单位为主组织 7个单位进行会战。
濮阳楠教授说:”当时化工部科技处宋德芳处长找到浙江化工学院,我们当即组织了一个 6 个人团队,经过半年的实验室研究、研究调查、资料查阅、现场考察等等,最后得出了 4 个方案,并筛选出一个最佳方案——研制出高合金材料,解决了生产杀草丹过程中的腐蚀问题。当时我们的实验基地在位于湖南株洲农药厂和青海西宁电化厂,一南一北科研条件非常艰苦。
“为了做好这个实验,濮阳楠教授曾经三天三夜没有睡觉,实验结束后,他在回宿舍的路上,一边走路一边睡觉。其实这时濮阳楠教授身上不仅是杀草丹这一项任务,还有其他的科研项目和教学任务。在这样的情况下,他们完成了杀草丹生产设备和生产线的设计,其费用仅需要 2500 万,大大降低了除草丹的生产成本,当年就获得了化工部科技成果二等奖。
研制版式换热器引起腐蚀届重视
换热器是化工、石油、轻工、食品等工业中的主要设备之一。但当前用量最大的金属换热器往往会发生严重的腐蚀和污垢的附着,结果导致换热器寿命下降和性能变坏。例如用于海水中的含锡黄铜管在使用两年后便逐渐腐蚀穿孔,用于醋酸冷凝的紫铜换热器不到六个月即报废需要更新,电厂汽轮机的油冷却器则因腐蚀而大量漏油。可见由于各种化学介质的强烈腐蚀,金属换热器已远远不能满足工业生产的需要。因而寻求耐蚀性优异的高分子材料取代金属材质,研制新型换热设备已成为急待解决的重要课题。
为解决这一问题,濮阳楠教授与学院的老师们经过四年的努力,于 1984年完成了聚丙烯塑料换热器的研制。濮阳楠教授介绍,聚丙烯换热器的研制成功,为我国换热设备增加了一种新品种。它具有较稳定的传热性能,并能耐多数酸、碱、盐溶液和大多数有机溶剂的腐蚀,使用寿命长,不易结垢,造价低,体积小等特点。
塑料换热器在国外早已研制成功并大量应用,据报导美国、英国、加拿大、法国和瑞士等国家正在推广应用塑料换热器。杜邦公司生产的大容量特氟隆塑料热交换器最大面积高达 45m 2 以上 ,采用小 2.5xo.25mm 的换热管,取得了良好的效果。濮阳楠教授研制的 PP 换热器已广泛地引起防腐学界的重视。随后推广到上海、浙江、江苏、湖南、湖北、四川和山东等省市,总数近 40 台,最大的传热面积为 40Om 2 / 只。从一年多使用情况看,其效果良好,使用寿命预计较金属设备的 8-10 倍,传热效果也有大幅度提高。
后记:
岁月流转,其命维新。回顾浙江工业大学腐蚀与防护专业的发展历程以及塑料工程专业的建设,濮阳楠教授从板书的三分天地到现代化教学,他循循善诱,不仅用行动书写出”蜡烛成灰泪始干“的高尚情操,更是用行动编织出了专业工程师的摇篮!让我们向这位年过八旬的老教授送去崇高的敬意和真诚的祝福!
人物简介
濮阳楠,1937 年生,教授、博士生导师,享受国务院津贴,1961 年毕业于太原工学院(今太原理工大学)基本有机合成专业,1963 年调入本校工作至今,曾任浙江工业大学腐蚀与防护教研室主任、浙江工业大学轻工业工程系主任、浙江工业大学生物与环境学院院长、浙江工业大学塑料研究所所长等职。曾筹建浙江工业大学腐蚀与防腐专业,筹建浙江工业大学塑料工程专业。任中国腐蚀与防护学会第二、三、四、五届非金属材料专业委员会副主任委员,中国塑料工程学会塑料改性专业委员会第三届理事会常务理事,浙江省普通高校教师高级专业技术资格评审委员会委员。浙江省高校优秀共产党员。
所主持的项目多次获奖,新型耐蚀塑料塔及酚醛玻璃钢填料塔获得浙江省科技成果三等奖;板式石墨换热器获得化工部三等奖;改性聚丙烯列管式换热器应用开发研究获得教育部三等奖;”纤维增强热固性酚醛树脂耐化学药品性能研究“获省国家建材总局科技进步三等奖;参与除草剂——杀草丹新技术开发研究获得化工部科技成果二等奖。
持有《板式石墨换热器》、《FVC 特种耐腐蚀涂料》、《聚偏氟乙烯改性聚氯乙烯涂料》等 5 项国家发明专利,撰写高校教材《塑料成型工艺学》及《纤维增强热固性 FRP 耐化学药品性能试验方法》等学术论文 30 余篇。