錢建華，劉坐鎮(zhèn)，吳壽仁

（1.華東理工大學華昌聚合物有限公司；2.上海市科學學研究所）

一、問題提出

我國現(xiàn)有加油站超過10 萬座，而許多加油站使用單層鋼制油罐。單層鋼制油罐常年埋設于地下，受到地下潮氣侵蝕易發(fā)生腐蝕，存在巨大的滲漏風險。一旦發(fā)生滲漏，不易被察覺，到了被發(fā)現(xiàn)時，往往已經造成嚴重污染。單層油罐的油品滲漏是目前土壤和地下水有機污染的主因之一。石油類污染物中包含芳香烴、多環(huán)芳烴等多種有機物，具有致突變、致癌和致畸的“三致效應”，不僅污染環(huán)境，也會對人體健康產生危害。2007 年中國地質科學院的科研人員在對蘇南地區(qū)的29個加油站調查發(fā)現(xiàn)，超過七成存在滲漏；2010 年對天津市部分加油站做了地下水樣抽樣調查，發(fā)現(xiàn)總油烴檢出率為85%，強致癌物多環(huán)芳烴為79%?？梢姡叵聝逎B漏已成為地下水環(huán)境污染防治面臨的嚴重問題。

為加強地下水環(huán)境污染防治，國家先后頒布了一系列法律法規(guī)，如《水污染防治行動計劃》（簡稱水十條）、《加油站地下水污染防治指南》等，提出“所有加油站的地下油罐應更新為雙層儲油罐或者設置防滲池，并進行防滲漏自動監(jiān)測”。2017 年6 月，第十二屆全國人大常委會審議通過的《全國人民代表大會常務委員會關于修改〈中華人民共和國水污染防治法〉的決定》指出，“加油站等的地下油罐應當使用雙層罐或者采取建造防滲池等其他有效措施，并進行防滲漏監(jiān)測，防止地下水污染”，并對2018 年1 月沒有完成改造的加油站可“處二萬元以上二十萬元以下罰款”。隨著這些法律、法規(guī)和標準的實施，將有大量加油站需要進行環(huán)保改造。

雙層油罐是指由內罐和將內罐完全密封的外罐構成的儲罐，內罐和外罐之間具有間隙空間，并安裝泄漏檢測系統(tǒng)。因此雙層油罐在耐腐蝕和防滲漏方面有明顯優(yōu)勢，是目前加油站防止油品滲(泄)漏普遍采用的有效措施。目前對加油站地下油罐防滲漏改造主要采用以下兩種方案：

一是采用換罐技術。即將地下單層鋼質油罐更換成雙層油罐，雙層油罐又主要分為SF 型雙層油罐（鋼-復合材料復合雙層油罐）和FF 型雙層油罐（復合材料-復合材料復合雙層油罐）兩種。

二是非開挖雙層內襯防滲漏改造技術。即直接在原有埋地鋼罐內表面制作復合材料雙層內襯，在雙層內襯中采用3D 玻璃纖維織物形成貫通間隙，在中間間隙層安裝泄漏檢測系統(tǒng)用于監(jiān)測泄漏。

以非開挖技術對加油站進行改造，每改造一個加油站平均耗用2 噸左右防滲漏樹脂，樹脂價格1.5 萬元/噸，內襯改造費用約為20 萬元，全國有十多萬座加油站，可知市場容量是巨大的。

二、防滲漏改造方案的研發(fā)與實施

華東理工大學華昌聚合物有限公司（以下簡稱華昌公司）是從事合成樹脂、耐腐蝕材料、防腐蝕涂料的研發(fā)、生產、銷售、服務及防腐蝕工程和樹脂基復合材料的高新技術企業(yè)。華昌公司是產學研結合的產物，因此歷來重視產學研用結合工作，逐步實現(xiàn)了系列防腐蝕新材料技術成果的轉化，形成了環(huán)氧乙烯基酯樹脂、不飽和功能樹脂、環(huán)氧樹脂、水性環(huán)保涂料四大產品體系，在化工、化纖、石油、鋼鐵、有色、氯堿、造紙、電子、環(huán)境保護、交通運輸、軌交車輛、新能源、建筑橋梁、體育休閑等領域得到廣泛應用。

為搶占加油站環(huán)保改造市場，華昌公司將“加油站地下油罐防滲漏改造用環(huán)保新材料”作為公司“十三五”重點研發(fā)產業(yè)化項目。2010 年成立了雙層油罐防滲漏樹脂研發(fā)小組，2013 年起開展防滲漏樹脂美國UL 專項認證，2015 年引進從事30 多年復合材料資深專家，并成立了油罐修復事業(yè)部，專門負責加油站防滲漏改造的技術開發(fā)。研發(fā)及產業(yè)化歷程如下：

一是組織防滲漏樹脂研發(fā)。2010 年開始，華昌公司就組織研發(fā)雙層油罐專用防滲漏樹脂，在原有對苯型樹脂專利技術的基礎上，通過分子結構設計得到了更高分子量和更高交聯(lián)密度的MERICAN 9505 防滲漏樹脂，聚合后三維網(wǎng)絡結構更加對稱緊密，耐甲醇汽油溶劑性能和耐老化性能更好，其力學性能優(yōu)良，具有較高的剛度，制成的油罐不易變形。

二是防滲漏樹脂通過美國UL專項認證。2013 年起開展防滲漏樹脂UL 認證工作，認證標準包括UL1746《鋼制地下儲罐外表面防腐蝕系統(tǒng)》和UL1316《用于石油產品、乙醇和乙醇汽油混合物的玻璃纖維增強塑料地下油罐》，主要測試項目包括空氣烘箱老化、光與水暴露試驗、沖擊與冷暴露試驗、耐腐蝕浸泡試驗、滲透/溶解析出度試驗。由防滲漏樹脂制成的復合材料在20 多種溶劑中歷經270 天浸泡，強度保留率達到了UL1746 和UL1316 標準的要求。同時，華昌公司建成UL 認可的性能測試實驗室。2016 年，MERICAN 9505 樹脂率先在國內通過了美國UL1316 和UL1746 認證，并根據(jù)市場應用需要，先后配套認證了10 多種適用噴射、手糊成型工藝的玻璃纖維紗或織物。

三是開展樣罐防滲漏改造試驗。2015 年起，開展10 m3 單層鋼制樣罐的防滲漏改造試驗，包括噴砂除銹、與鋼板粘接的底涂樹脂開發(fā)與試驗、樹脂噴射工藝試驗、樹脂光固化試驗，建立性能測試方法。同時，系統(tǒng)研究了復合材料雙層內襯結構設計、鋪層設計、貫通間隙設計、滲漏檢測等，初步確定“美麗堅系統(tǒng)”的雙層內襯鋪層結構、內外壁厚度、貫通層結構、測漏系統(tǒng)。通過樣罐防滲漏改造試驗，建立了施工方案、檢驗標準和檢測方法，明確了施工機具及測試儀器的清單。

四是利用廢棄加油站地下儲油罐進行防滲漏改造工程試驗。采用樣罐試驗確定的“美麗堅系統(tǒng)”直接在廢棄加油站的地下油罐內部施工，通過材料的施工，進一步完善細化了施工方案，確定了檢測標準和檢驗方法，在原有檢驗項目的基礎上進行了中間層容積檢驗和氣密性試驗。

非開挖內襯改造屬于受限空間施工作業(yè)，對材料的安全、環(huán)保提出了更高的要求。華昌公司研發(fā)團隊圍繞“綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效”的目標要求，不斷研發(fā)綠色環(huán)保新材料，先后成功研發(fā)了光固化樹脂、光固化預浸料、無苯乙烯樹脂、光固化無苯乙烯樹脂，并應用在加油站地下油罐防滲漏改造工程中，施工環(huán)境安全環(huán)保，大大提高了施工安全性，不再危害人體健康，使樹脂材料體系不斷豐富，材料性能不斷提高，施工更加綠色、環(huán)保、安全，實現(xiàn)了生產、運輸、貯存、施工、監(jiān)測全過程清潔生產。

五是建立“美麗堅系統(tǒng)”。在上述試驗工作的基礎上，確定了“美麗堅系統(tǒng)”雙層內襯結構、測漏系統(tǒng)、施工方案、檢驗項目、合格標準及檢驗方法，建立了集“材料、施工、檢測”于一體的加油站防滲漏改造“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”?！叭A昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”采用非開挖方式進行內襯改造，使用自主研發(fā)并通過UL 認證的防滲漏樹脂，采取Ⅰ級或Ⅱ級滲漏檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)貫通間隙360°全覆蓋連續(xù)貫通，具有實時監(jiān)測功能，保持原有油罐支撐結構，形成了完整的3DFF 型雙層罐，符合國家相關標準要求。采用光固化樹脂及預浸料，固化時間20min，大大提高了施工效率，縮短了施工周期。另外，產品中樹脂含量穩(wěn)定可控，提高了產品的質量穩(wěn)定性。“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”共申請發(fā)明專利11 項，授權發(fā)明專利2 項，授權7 項實用新型專利。2019 年3月，“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”成功通過中石化、中石油行業(yè)權威專家組的鑒定。

圖3所示紅色曲線為發(fā)動機轉速、藍色為短期修正值、綠色為長期修正值。發(fā)動機怠速時，短期修正值為+19%左右，長期修正值為+9%，并且在不斷上漲，但是在發(fā)動機轉速達到3 500r/min左右時，長短修正疊加在±2%之間，趨于正常。遇到這種情況，對進氣系統(tǒng)進行檢查，一般即可順利找到故障原因。

自2017 年以來，“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”經過中石油、中石化、中油BP 等體系100 多座加油站在役油罐實際應用表明：施工過程安全環(huán)保、周期短，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠。

六是授權加油站合作單位施工。華昌公司建立了加油站防滲漏改造“美麗堅系統(tǒng)”的示范工程后，將“美麗堅系統(tǒng)”授權給合作單位施工。對合作的施工方提出了如下的資質要求：

① 注冊資本1000萬元以上，工商稅務登記及年檢資料齊全；② 具有住建部頒發(fā)的“石油化工總承包施工三級”；③ 擁有至少一套符合“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”要求的施工機具；④ 至少有8 名熟練的復合材料防腐蝕施工技術工人，若沒有，需接受華昌公司組織的施工技術專業(yè)培訓，所有技術工人需經考核合格，方可持證上崗。

經資質評審合格，向合作方發(fā)放“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”授權書，同意合作單位以華昌公司合作伙伴名義開展加油站地下儲油罐防滲漏改造工程專項業(yè)務。

華昌公司采取集中培訓與實際操作相結合的方式對施工單位進行培訓，培訓的內容包括：“美麗堅系統(tǒng)”及施工方案、密閉空間作業(yè)安全管理規(guī)定、不飽和樹脂及固化、復合材料成型工藝、檢驗標準及測試方法等。

合作過程中，華昌公司在每個施工加油站向合作方提供該加油站地下油罐內襯改造“華昌聚合物-美麗堅系統(tǒng)”詳細施工技術方案，并委派駐站技術工程師現(xiàn)場監(jiān)督合作方施工過程，每月至少一次對站點進行現(xiàn)場巡訪檢查。

七是參與國家標準編制。2017 年起，由中石化青島安全工程研究院牽頭，組織國家標準《加油站在役油罐防滲漏改造工程技術標準》的編制工作，對防滲內罐改造工程的設計、材料、施工、檢驗與驗收等作了明確規(guī)定，標準于2019 年10 月正式頒布實施。華昌公司作為唯一的防腐蝕新材料生產研發(fā)單位參與《加油站在役油罐防滲漏改造工程技術標準》（GB/51344-2019）的編制工作，對防滲漏材料、施工及檢驗提出了明確的要求，對規(guī)范行業(yè)、引領復合材料健康發(fā)展起到重要作用。

自2016 年以來，華昌公司雙層油罐防滲漏樹脂應用在SF 型、FF 型雙層油罐上，實現(xiàn)營業(yè)收入3 億元。“美麗堅系統(tǒng)”在中石化、中石油、中海油的上千個加油站施工，新增工程收入2 億元?？傊?，加油站地下油罐防滲漏改造用環(huán)保新材料及工程業(yè)務新增收入5億元，新增利潤5000 萬元。

三、案例解析

第一，華昌公司是科技成果轉化的產物。華昌公司的前身是華東化工學院化工廠，1981 年華東化工學院將乙烯基酯樹脂成果放在校辦化工廠進行轉化，1992年7 月校辦化工廠更名為現(xiàn)公司名稱，并于1998 年引入社會資本對公司進行改制，之后隨著公司的發(fā)展壯大，多次引入社會資本。因此，華昌公司及其技術均源于華東理工大學，并依托華東理工大學材料、化工、環(huán)境等不同的學科資源，加快科技成果轉化及產業(yè)化進程?？梢姡A昌公司因科技成果轉化而生，并隨著科技成果轉化的深入實施而不斷發(fā)展壯大。

第二，華昌公司始終堅持走校企合作道路。華昌公司源于校辦企業(yè)，在其發(fā)展壯大的過程中，與多所高校建立了廣泛的合作，并于2018 年加盟以化工新材料著稱的上海華誼集團。與華東理工大學材料學院共建華東理工大學防腐蝕技術開發(fā)中心，依托華東理工大學的學科優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，在防腐蝕樹脂的基本框架下，開展防腐蝕技術、新材料的開發(fā)和應用，不斷開發(fā)新的產品品種，豐富了產品體系。華昌公司與清華大學核能與新能源技術研究院共建核純樹脂聯(lián)合研究室，開展高溫氣冷堆核電站的核純級樹脂的研發(fā)、中試和產業(yè)化；與上海華誼集團投資有限公司共同出資成立“上海華誼樹脂有限公司”，專業(yè)從事碳纖維復合材料用多官能團環(huán)氧樹脂。另外，與上海華誼集團、上海飛機制造有限公司、上海石化、上海玻璃鋼研究院、中復連眾等結成戰(zhàn)略聯(lián)盟，開展民用航空、新能源、環(huán)境保護的新材料的研發(fā)和產業(yè)化。

第三，加油站防滲漏改造為防腐蝕技術應用帶來了巨大的市場空間。許多制品往往存在腐蝕問題，并由此產生安全隱患和環(huán)境污染問題。加油站多使用單層鋼制油罐，如沒有進行防腐蝕處理，就會導致漏油并污染土壤、地下水等問題。華昌公司是因防腐蝕技術成果轉化而生，40 年來，一直在防腐技術領域辛勤耕耘著，深度參與防腐蝕技術研發(fā)和產業(yè)化應用，建立了廣泛的社會網(wǎng)絡，能夠捕捉商機，并及時組織科研團隊進行技術攻關。對于加油站的防滲漏改造，華昌公司通過組織科研攻關小組，并引進專業(yè)技術人才組建事業(yè)部，建立示范工程，搶灘市場急需，取得了顯著成效，該業(yè)務成了華昌公司新的營收增長點。

第四，科技成果跨領域應用仍需進行艱苦的研發(fā)。運用防腐蝕技術進行加油站防滲漏改造，華昌公司自2010 年組織研發(fā)團隊進行科研攻關，并建立示范工程，前后花了多年的時間。這是科研攻關還是科技成果轉化？這既是科研攻關，更是科技成果轉化?？蒲泄リP是針對所要解決的技術難題而言的，科技成果轉化是基于防腐蝕技術應用推廣而言的，兩者的側重點不同。在加油站防滲漏改造中，涉及材料、施工、設備、檢驗、滲漏監(jiān)測等多方面問題，需要通過科研攻關加以解決，并通過建立示范工程使之得到加油站業(yè)主的認可。可見，科技成果轉化包含科研攻關，通過科研攻關，解決科技成果跨領域應用的各種問題。這也說明，科技成果轉化主體要有較強的能力進行科研攻關和成果轉化。

第五，從“樹脂銷售”轉型為提供“樹脂、施工、設備、測漏”成套解決方案?？萍汲晒D化及產業(yè)化是一個非常復雜的過程，必須解決好三個問題：一是研制出市場上適銷對路的產品，即產品開發(fā)；二是批量生產出一致性好、質量合格、品質優(yōu)良的產品，即工藝開發(fā)；三是將生產出的產品有效傳遞到目標客戶（消費者）手上，即商業(yè)模式開發(fā)。

加油站地下儲油罐防滲漏內襯改造工程包括材料、施工、設備、檢測、測漏等，華昌公司先是建立防滲漏內襯改造示范工程，并就“加油站內襯改造——美麗堅系統(tǒng)”申請了專利，授權有石油化工三級資質企業(yè)施工，要求施工方從材料選購開始，嚴格按照“美麗堅系統(tǒng)”操作規(guī)程施工，參加國家標準《加油站在役油罐防滲漏改造工程技術標準》（GB/51344-2019）制定并嚴格執(zhí)行國家標準。為保證合作方嚴格按照規(guī)程進行施工，華昌公司還組織了多期“美麗堅系統(tǒng)”的培訓課程，并對參訓的操作工人進行考試，考試合格的發(fā)放許可證，同時加強對施工單位的監(jiān)管，按照檢驗標準進行測試，合格后才能進行下道工序。通過這些措施保障施工質量，控制住施工中存在的各種風險。

四、思考與啟示

第一，科技成果轉化與產學研用結合是華昌公司生存發(fā)展的基因。華昌公司源于科技成果轉化，并通過產學研用結合，不斷拓展防腐蝕技術成果的應用范圍，實現(xiàn)科技成果的深度轉化。在科技成果深度轉化過程中，華昌公司有敏銳的嗅覺，一旦嗅出了商機，就組織技術開發(fā)、產品開發(fā)和工藝開發(fā)等，將商機變成實實在在的營收。而開發(fā)商機又需要扎實的技術基礎、較強的研發(fā)能力和完備的研發(fā)體系。在自身能力和條件有限的情況下，華昌公司通過與高校、研究機構、其他企業(yè)的合作，彌補自身不足，增強自身優(yōu)勢，不斷開拓新的領域、新的應用?？梢哉J為，科技成果轉化與產學研用結合是一塊硬幣的兩個面，密不可分，構成華昌公司成長發(fā)展的重要因素。

第二，防腐蝕技術是共性技術。共性技術推廣應用有其規(guī)律，即平時一般不太關注它，但當它成為瓶頸制約時才會用到它；使用時往往需要根據(jù)領域或行業(yè)要求進行再開發(fā)；一旦共性技術升級，則對該領域的整體技術水平有顯著的提升。

許多物質如鐵、銅、木材等，在使用過程中都存在腐蝕問題，只是程度不同而已。當腐蝕達到一定程度以后，就會產生各種問題，包括安全問題、環(huán)境污染問題、使用壽命縮短等。加油站儲油罐就是如此。不同的物質或同一種物質在不同場景下使用，所使用的防腐蝕技術、防腐蝕材料、防腐蝕工藝是不同的，需要針對腐蝕介質、使用場景、防腐蝕工藝等進行產品開發(fā)、工藝開發(fā)。

同時，防腐蝕技術應用推廣又取決于國家對安全和環(huán)保等要求的高低。加油站防滲漏改造就源于國家提高了環(huán)保要求，并修訂了相關法律，制定了相關規(guī)定，加強了監(jiān)測。這就為防腐蝕技術成果的轉化提供了巨大的市場空間。這充分說明，科技成果轉化受國家政策、法律法規(guī)的影響較大，有的是創(chuàng)造了需求，有的是抬高了門檻。本案例是兩者兼而有之，正因如此，華昌公司在這一領域鮮有競爭對手。

第三，解決加油站防滲漏問題存在開挖、非開挖等多種解決方案。華昌公司提供的解決方案，成本低、施工周期短、安全可靠，同時建立了示范工程，通過培訓和授權等方式，授權一批施工單位施工，使施工能力也有保障?？梢姡A昌公司在開拓加油站防滲漏改造市場上定位準確，有顯著的競爭優(yōu)勢。

第四，注重創(chuàng)新體系與人才隊伍建設。華昌公司作為一個知識密集型的高科技企業(yè)，為打造核心競爭力，已形成集配方設計、技術研發(fā)、成型工藝、檢驗測試、技術服務為一體的防腐蝕工程及復合材料研發(fā)中心。創(chuàng)新體系的建設要有強大的人才隊伍作支撐。華昌公司既不斷從研究所、高等院校引進專業(yè)人才，也高度重視人才培養(yǎng)，幫助核心員工建立職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷輸送優(yōu)秀科研人員進高校攻讀博士、碩士學位。正是注重創(chuàng)新體系建設和技術創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，從而積累了研發(fā)創(chuàng)新能力，擁有了一批自主知識產權，具有較強的市場競爭力，形成了較強的核心競爭力。