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产业布局乘势而上 腐蚀监检测市场大有可为 ——访武汉科思特仪器股份有限公司董事长董泽华

2018-02-24 16:45:36
作者:王元
来源:betway必威——betway必威最火爆官网【点击立即君临天下】、《腐蚀防护之友》

武汉科思特仪器股份有限公司作为我国腐蚀监检测领域里少有的高新技术企业,长期专注于电化学科学仪器的研发,提供全面的工业腐蚀监测解决方案。公司创始人董泽华老师,作为华中科技大学教授,特别重视将腐蚀与防护领域的研究成果转化为生产力,带领研发团队开发了一系列适用于油气田腐蚀监测的仪器设备与软件。

    腐蚀控制是我国能源、化工、电力以及交通等重要工业部门基础设置安全运行的重要保证,而基于腐蚀监检测的材料失效诊断则直接关系到大型装备的运行安全,是降低油气管道、核电装备、海洋装备、跨海桥隧等基础设施重大安全事故的重要保障。随着国家基础设施规模的扩大和对工程结构耐久性的高要求,腐蚀监检测与完整性评价系统将越来越得到广泛的重视。


    腐蚀监检测作为材料腐蚀控制与装备安全评价的技术基础,得到了工程界广泛认可和重视。武汉科思特仪器股份有限公司作为我国腐蚀监检测领域里少有的高新技术企业,长期专注于电化学科学仪器的研发,提供全面的工业腐蚀监测解决方案。公司创始人董泽华老师,作为华中科技大学教授,特别重视将腐蚀与防护领域的研究成果转化为生产力,带领研发团队开发了一系列适用于油气田腐蚀监测的仪器设备与软件。近年来,该公司在混凝土腐蚀监测、微电子设备腐蚀与可靠性监测,以及腐蚀与安全网络监控管理系统等方面投入了大量资源,为油气管道、海上基础设置等的安全运行提供了重要的基础数据,受到了业内专家的高度关注与好评。


    为了了解一个年轻有朝气的高新技术企业的发展历程,弘扬持续创新精神,探索国内外腐蚀监检测技术发展前沿及未来趋势,记者采访到了武汉科思特仪器股份有限公司董事长董泽华教授。


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武汉科思特仪器股份有限公司董事长董泽华教授


    心无旁骛扎根科研   十年磨剑助推创新


    武汉科思特仪器股份有限公司(以下简称“科思特公司”)位于武汉东湖新技术开发区,依托华中科技大学的科研实力,是一家专门从事电化学科学仪器研发和腐蚀检监测设备研发,以及基础设施腐蚀与安全监测的整体解决方案的高科技公司,在业界享有良好的美誉度。据了解,公司成立的10年来,已在腐蚀电化学和腐蚀监检测技术领域成长为一个具有技术引领的高科技企业。“科思特”人在坚守技术优势的同时,服务盲点、持续创新,换来了社会的认可与尊重。


    董老师介绍说,武汉科思特仪器股份有限公司成立于2007年10月17日,2015年公司完成股份制改造,2016年8月2日正式在新三板挂牌上市。公司现有员工约40人,其中大专以上学历占91%,硕士以上学历占23%,这是一批充满专业技能和活力的队伍。为提高研发队伍的技术创新能力,公司定期举办技术讲座,开展知识竞赛,将知识创新和终身学习凝练成公司的文化精髓。公司研发团队大都均具有研究生学历,他们来自微电子技术、软件工程、电化学科学和腐蚀工程等多个专业,形成了一个多学科交叉、有机融合的研究型团队。同时,通过与华中科技大学化学与化工学院合作,充分利用高校在电化学和腐蚀监测理论方面的研究成果,促进知识迁移与生产力转换,形成了一个良性互动的产、学、研平台。董老师认为,公司创立十年来,科思特在电化学仪器研发和腐蚀监测工程等领域获得了较高的知名度,这些进步的取得离不开科研工作者和现场工程师的厚爱,更离不开全体科思特人的努力工作和良好的企业文化氛围!


    他表示,公司目前产品分为两大类:一是用于实验室科研教学使用的CS系列电化学工作站;二是侧重于工程项目的CST系列腐蚀监检测仪器。电化学工作站广泛应用于全国众多高校和科研机构,是腐蚀电化学、能源电化学、分析电化学和材料电化学等领域可信赖的专业科学仪器。腐蚀监测设备则包括快速腐蚀测试仪、混凝土钢筋锈蚀测试仪、空气腐蚀监测器、电偶腐蚀/电化学噪声测试仪、阴极保护监测器以及配套的无线和有线数据收发器等产品。这些设备广泛服务于油气田、石化、电力、交通以及建筑行业的腐蚀监测和安全预警。公司开发的远程腐蚀监测系统软件为大型工程项目(如港珠澳大桥、大连湾海底隧道、珠海高栏港码头和海上风电混凝土承台等)提供了可靠的整体腐蚀监控解决方案。


    科思特公司一直秉承“专业﹒专心﹒专注”的理念,公司的电化学仪器事业部积极开展与国内外同行的有序竞争,协力推进电化学工作站、多通道电池测试仪等科研设备的技术升级,为科学工作者提供最可靠的研究设备和最好的技术服务。同时,他们的腐蚀监检测事业部紧跟国内外腐蚀监测技术的最新成果,开发新的腐蚀监测传感器和数据分析软件,努力发展成为腐蚀监检测领域的龙头企业。


    一直以来,科思特公司积极参与中国腐蚀与防护学会和中国电化学学会的学术交流活动&产品展会。近6年来,参加了每一届全国腐蚀大会,全国腐蚀电化学及测试方法学术会议,全国缓蚀剂应用技术学术年会,以及分析电化学和物理与化学电源年会,从学术交流中吸收灵感,力争为科学工作者提供更好的产品和服务!下一步他们将积极参加国际学术交流活动及展会,提升企业形象和产品的国际知名度。


    董老师自豪地说,科思特公司拥有十多年的行业积累,拥有一批充满活力的专业人才,独立研发的技术水平在同行业中领先。高性价比优势使得公司产品成为理想的进口替代产品,并且能够借助深厚的专业技术优势为用户定制产品、开展相关领域项目合作。“专业·专注·专心”是公司的经营理念,“科技·铸就·品质”是公司发展的基石,公司将倾力为广大客户提供高品质的产品、周到细致的专业服务!


    注重核心产品建设   打造持续竞争优势


    武汉科思特仪器股份有限公司主营产品分为两大系列:CS系列电化学工作站;CST系列工业腐蚀监测设备。


    董老师介绍,CS系列电化学工作站已广泛应用于全国众多高校和科研机构,服务于新型电池、先进材料、腐蚀与防护和分析电化学科研前沿,赢得良好的美誉度。CS系列电化学工作站是公司的核心产品,主要用于腐蚀电化学、能源电化学、材料电化学和分析电化学研究。作为能源存储与转换领域的关键基础仪器,相比竞争对手,他们的电化学工作站具有如下优势和特色:


    (1)电化学阻抗:采用高阻放大器和双通道同步采样技术,实现了高阻体系的电化学阻抗测量,扫频范围可达4 MHz~10 μHz,尤其适合于航空涂层、船舶重防腐涂层等的耐蚀性评价。


    (2)大电流输出:电流输出控制范围可达±2A,在燃料电池、大功率汽车电池、电化学电解或电沉积等研究领域极具优势。而竞争对手的电流仅为±300mA到±1A。


    (3)高精度测量:内置高速16bit AD和高精度24bit AD转换器,兼顾了电位、电流与时间的高分辨特征,其电位分辨率可达10μV,电流分辨率可达100fA,时间分辨率可达1μS,其微电流测量能力尤其适合纳米电化学测量。


    (4)腐蚀电化学:测试软件内置多种标准腐蚀电化学方法,包括电化学噪声、电偶腐蚀、循环极化曲线、点蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀敏感性等多种评价方法,分析软件则可以计算Tafel斜率、腐蚀电流密度和扩散电流,用于材料耐蚀性和缓蚀剂性能的快速评价。


    (5)灵活的扩展:提供灵活的通道和功率扩展接口,采用专用的功率扩展器,最大输出电流可达20A,槽压可达±200V,满足了大型动力电池充放电、阳极氧化和微弧氧化的功率需求。


    (6)全浮地电极:可配置的全浮地式工作电极,用于工作电极本身接地的电化学体系研究,如用于高压釜电化学测试(釜体接地),接地金属构件(桥梁、混凝土钢筋)的腐蚀研究等。


    科思特公司的电化学工作站具有丰富的外部扩展接口,可以与多种测量仪器(如分光光度计、斩光器和pH计)实现联机工作。此外,还实现了大电流与高灵敏度的统一,其灵活的用户自定义功能,极大地扩展了公司电化学仪器的适用领域。


    代表性产品有:


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图1 单通道电化学工作站


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图2 双通道电化学工作站


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图3多通道电化学工作站


    腐蚀监检测设备是科思特公司的另一个产品板块,主要用于工业设施和大型基础设置的腐蚀监测。其突出优势是采用交流阻抗取代线性极化技术,提高了现场腐蚀监测仪器的抗干扰能力和测量稳定性,可用油田注水、混凝土和土壤介质中的快速腐蚀监测。其次,他们还提出了基于交流恒流源激励的精密电阻腐蚀监测原理,该方法不仅提高了微电阻的测量精度,还可以精确补偿温差热电势,增强了电阻腐蚀监测仪器的腐蚀分辨率。第三,通过建立腐蚀监测网络系统,实现了基于互联网+的腐蚀监测服务,通过现场腐蚀监测装置的网络化和智能化,使用户足不出户即可实时了解现场腐蚀状态,评价各种防腐蚀措施的有效性。


    CST系列腐蚀监测设备,包括多通道快速腐蚀测试仪、钢筋锈蚀测试仪、电偶腐蚀/电化学噪声测试仪、阴极保护监测器以及无线收发器等产品,广泛应用于国内众多油气田、石化、电力、交通以及建筑行业的腐蚀监测。该系列产品还为多个国家级大型工程项目(如港珠澳大桥、珠海高栏港码头等)提供阴极保护、涂层和钢筋混凝土腐蚀监测解决方案,提高了腐蚀监测与控制的自动化水平。


    腐蚀监检测代表性产品有:


    (1)CST400精密电阻腐蚀监测仪


    采用交变恒流激励及温度补偿电路设计,利于欧姆定律实现高精度的腐蚀损失量和腐蚀余量的监测,特别适用于复杂油、水、气多相体系的腐蚀连续监测,可用于油气开采与炼制环节中的腐蚀在线监测。仪器支持无线远程监测系统,采用GPRS对远程监测单元进行实时管理和数据通讯,并以图形方式实时显示不同设备的测试数据,包括传感器剩余厚度,腐蚀速率,温度等参数。


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图4通用型电阻探针腐蚀监测仪(a)及天然气管道用电阻腐蚀监测仪(b)


    (2)CST800电化学腐蚀测试仪


    CST800便携式腐蚀测试仪采用交流阻抗原理,具有易于携带、操作简便、测量迅速、显示结果直观等特点。仪器由高速数模器件和精密恒电位仪电路组成,可以准确地测量工作电极与参比电极间的介质电阻Rs,并自动从极化电阻Rp中减掉介质电阻Rs,从而获得准确的腐蚀速率,这一点尤其适用于介质电阻较大的腐蚀环境,如含油污水、土壤或混凝土体系。


    (3)CST700混凝土锈蚀监测仪


    钢筋锈蚀在线测试仪采用高速低功耗MCU、护环电极(Guard Ring)和双恒电位仪电路,组成交流阻抗测试单元,适合于建筑、公路、桥梁的混凝土结构中钢筋腐蚀速率的现场检测,也可用于测量混凝土电阻率和钢筋的半电池电位。该项目在沈阳大伙房输水管线钢筋腐蚀监测中得到了应用。该混凝土腐蚀监测仪还可采用GSM无线网络组建远程阴极保护与混凝土钢筋锈蚀监测系统,适用于现场设施腐蚀信息在无人值守状态下的自动化管理。


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图5 CST700E多通道腐蚀测试仪


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图6 CST800混凝土锈蚀在线监测仪


    此外,科思特公司所发明的氢通量腐蚀监测方法,支持高温高压油气管线的非插入式腐蚀监测,避免了焊装探头底座所带来的次生风险。所有腐蚀监测设备均支持智能化的在线升级服务,用户通过互联网即可实现仪器固件和用户软件的远程故障诊断与升级,提高了技术服务的及时性和精准度。此外,借助阿里云服务器,为用户提供了基于互联网的远程腐蚀监测服务与管理系统,降低了用户腐蚀监测的运行与管理成本,提高腐蚀监测网络的可靠性和稳定性。


    科思特公司这几年陆续承担了许多腐蚀监测工程项目,如:胜利油田腐蚀在线监测与缓蚀剂智能加药系统、西南油气天然气管线腐蚀监测、长庆油田高压气管线腐蚀监测项目、沈阳大伙房PCCP管腐蚀监测系统、珠海高栏港码头阴极保护监测、江苏油田集输管网腐蚀监测系统、港珠澳足尺承台阴极保护与腐蚀监测、吉林油田井下腐蚀监测系统、山西电网接地网腐蚀监测系统等。同时,也成功完成了中石油在国外(如土库曼斯坦、哈萨克斯坦)的一些腐蚀监检测项目。


    通过多年现场腐蚀监测工程项目的锤炼,董老师印象较深刻的案例是,油气田地面与井下管柱腐蚀在线监测与缓蚀剂智能加注管理系统,该系统通过无线网络和云服务器,可以实时查看到现场各监测点的腐蚀速率,并由服务器后台运行的PID反馈算法,自动适时调整缓蚀剂的加注浓度,并将加注指令发送到加药间的接收器,进而调节加药泵的泵速,达到根据现场腐蚀速率变化自动调整药剂浓度的目的。这中腐蚀控制方法不仅降低了油气腐蚀风险,而且节约了药剂消耗,节省了业主的运行成本。科思特公司承接海上风电、石油开采、天然气化工和大型接地网腐蚀监测项目的现场施工图如图7和图8所示。


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图7海上风电220KV升压站阴极保护监测(a)及海上风电机组混凝土桩基腐蚀监测(b)


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图8高压天然气管线氢通量腐蚀监测(a),油田联合站腐蚀监测与缓蚀剂智能加注系统(b),220kV接地网土壤腐蚀监测网络(c),以及天然气净化厂回收塔腐蚀监测现场照片(d)


    从2016年新三板挂牌以来,科思特公司营收取得了年均30%~50%的增长率,企业效益快速稳定增长。公司于2015年获得ISO9001质量管理体系认证和欧盟CE认证,2016年获得“国家级高新技术企业”称号;2017年公司获批“瞪羚企业”称号。 公司现拥有软件著作权10余项、实用新型专利3项、发明专利5项。未来,他们将更加努力为用户提供更好的产品和服务,为股东和社会提供更好的回报。


    赶超国际先进水平   谱写企业锦绣华章


    电化学仪器设备研发技术门槛高,知识密集度高,涉及电化学、材料化学和电子仪器、软件开发等交叉领域,一些研发实力不够的企业由于没有后续技术跟进,亦会导致在竞争中失败。


    董老师表示,科思特公司自2007年成立以来,依托华中科技大学的科研实力,长期从事电化学仪器设备的研发,为新型电池、高效能源存储与转换、新材料研发和腐蚀电化学等研究领域提供丰富的产品和高水平的技术服务,并储备了大量优质的知识产权和技术库。公司的电化学工作站系列,通过差异化的产品定位,如开发更多的专用衍生仪器,通过满足能源、材料、传感器和环境监测等领域的高端研究需求,来占据更多的细分市场;此外,将产品开发向多功能、模块化和用户自定义方向发展,为用户提供更精准和更专业的技术和服务,提升公司产品的竞争力和用户粘度,快速缩小与欧美高端品牌的差距。


    公司在腐蚀监测仪器和在线监测技术方面处于国内领先地位,在国内石油、石化、电力和海洋工程腐蚀与防护领域具有较高的知名度。此外,由于腐蚀监测属于高度专业化的工程应用,需要非常专业的现场技术服务,因此无论是产品还是服务都具有无可替代性。通过大量的工程项目和应用实例,不仅可以锻炼队伍,还可以提升产品知名度和市场竞争力。随着我国核电、石油化工、海洋装备以及跨海桥隧等基础设施的快速发展,以及“一带一路”战略的辐射作用,对于设备完整性、可用性和耐久性要求越来越高,如港珠澳大桥就要求服役年限达到120年。但如何保证工业装备和基础设施的全寿命期运行安全,显然腐蚀与安全监测是不可或缺的。这同时也为腐蚀监检测技术的发展提供了广阔的空间!


    董老师表示,腐蚀监检测技术未来发展可朝以下几个方面努力:


    第一,积极开展无损检测新技术研究,除了利用电化学方法监测腐蚀速率外,还要发展新型腐蚀传感器,保证腐蚀监检测数据与被监测装置的腐蚀状态具有一致性;


    第二,积极开展局部腐蚀监测技术开发,使腐蚀监测结果能够较好地反映孔蚀、缝隙腐蚀甚至应力腐蚀开裂的敏感性,并对局部腐蚀发生和发展状态进行预测。


    第三,基于物联网的快速发展,腐蚀传感、故障诊断与腐蚀控制也需要实现网络化智能化,形成自动化的专家系统或预测工具,使用户能实时了解并预测腐蚀发生和发展趋势,一旦出现异常能及时报警并可在远程进行指挥调度。腐蚀数据库也可集成到第三方管理软件平台(ERP、CRM、SCM等),为管理层从经济学角度全方位掌握设备运行状态提供依据。


    展望未来5年,科思特公司力争实现营收保持30%~40%的增长,争取在电化学工作站、腐蚀监测设备等产品线上获得更大的突破。通过加大技术研发力度,不断优化产品技术指标,提高自主知识产权的创新速度,推动创新产品的产业化进程,力争在电化学测试仪器和腐蚀监检测仪器行业做到国内外行业领先地位!


    科思特公司将以高端电化学仪器开发为主导,协力开发工业腐蚀与环境监测设备,布局腐蚀与防护工程项目,在设备供应、工程施工和网络服务等三个板块全方位发展。


    后记


    受惠于国家对高新技术企业的大力扶持,我国在众多科学仪器的研发制造上,逐步赶上世界科技的潮头。科思特公司心无旁骛地深耕于自己的精分领域,专心地扎根科研,致力于产品与服务品质的提升。潜龙终有冲天日,大鹏展翅翱九天。我们相信,在不久的将来,科思特公司定将快速走出中国,走向全世界!与世界级的同行在更广阔的舞台上竞争发展,共同推动科学技术的进步!


    人物简介


    董泽华,博士,博士生导师,华中科技大学化学与化工学院教授,武汉科思特仪器股份有限公司董事长。1994年毕业于华中理工大学应用化学专业,获硕士学位,后留校任教。2001年在华中科技大学获金属材料学博士学位,2002~2003年在英国曼彻斯特大学腐蚀与防护中心作访问学者,师从R.C.Newman教授从事核电材料的应力腐蚀开裂过程电化学噪声研究。现为中国腐蚀与防护学会常务理事,腐蚀电化学专业委员会委员,缓蚀剂专业委员会委员, 美国NACE会员, 湖北省彩虹学者。长期从事油田腐蚀与防护、腐蚀电化学、电化学科学仪器以及现场腐蚀监测方法等领域的研究,致力于促进电化学与腐蚀监检测科研成果向生产力的转换,并形成了一定的市场规模。主持国家自然科学基金3项,863项目一项,国家重大科技攻关项目2项。企业合作科研项目30余项。发表研究论文80多篇,SCI收录30多篇,获得发明专利6项。


    研究领域:1)腐蚀电化学及监测理论与方法研究,点蚀及亚稳态点蚀动力学研究;2)油气田腐蚀与防护、混凝土腐蚀与防护及安全评估;3)电化学分析仪器、电化学传感器、现场腐蚀监测设备研发,腐蚀监测自动化。4)超级电容器储能材料的电化学合成及表征。

标签: 腐蚀监检测, 武汉科思特仪器股份有限公司, 科思特仪器, 董泽华

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