艦船腐蝕防護存在的問題及建議

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(1.海軍駐武漢461廠軍事代表室,武漢 430084;2.海軍駐武漢719所軍事代表室,武漢 430062)

1 艦船腐蝕防護存在的主要問題

1.1 缺乏腐蝕防護系統(tǒng)頂層設(shè)計

具體體現(xiàn)在艦船總體設(shè)計時，對腐蝕防護工作的重視力度不夠，全船防腐設(shè)計沒有在統(tǒng)一的頂層指導(dǎo)思想上開展，對艦船全壽命期限內(nèi)的腐蝕防護性能沒有整體規(guī)則，維護保養(yǎng)空間預(yù)留不足，防護措施實施不全面，以及總體與各系統(tǒng)、各設(shè)備間的防護措施相互排斥等。

1.2 腐蝕防護設(shè)計手段有限

在腐蝕防護設(shè)計手段方面，缺乏總體腐蝕防護設(shè)計及各分系統(tǒng)腐蝕防護控制的設(shè)計規(guī)則、規(guī)范。腐蝕防護設(shè)計很多是按照經(jīng)驗進行的，無法定量描述及防腐措施的保護效果，導(dǎo)致局部區(qū)域防腐設(shè)計考慮不足。如犧牲陽極在有些區(qū)域消耗過快，不到半年時間就消耗殆盡，在有些區(qū)域則過度保護。

1.3 缺乏艦船防腐設(shè)計、建造和維修標準規(guī)范

目前的《艦船通用規(guī)范GJB4000》對艦船腐蝕防護設(shè)計雖有規(guī)定，但沒有上升到系統(tǒng)層次，不全面、不系統(tǒng)，有些具體標準已不滿足設(shè)計要求。

1.4 缺乏艦船腐蝕防護監(jiān)檢測及評估的手段

由于艦船的腐蝕防護措施的壽命指標與船體、系統(tǒng)管路及設(shè)備的使用壽命不能同壽命，目前艦船的很多腐蝕措施需結(jié)合艦船的修理等級實施，部分防腐措施由于使用壽命短，有時等不到艦船的修理等級時，就需要進行實施[1]。當前，艦船上缺少相應(yīng)手段對全船船體、系統(tǒng)管路及重要設(shè)備腐蝕問題進行監(jiān)檢測，只能憑艦員經(jīng)驗和日常維護保養(yǎng)檢查時發(fā)現(xiàn)問題，這種檢查由于缺少相應(yīng)的儀器設(shè)備檢查效果也會因人而異，使艦船的安全性造成潛在的隱患。

1.5 對艙室環(huán)境因素造成的腐蝕認識不足

對艦船內(nèi)部艙室空氣濕度、鹽度進行控制是確保艦船艙室內(nèi)部機電設(shè)備絕緣、電子設(shè)備使用和降低電子設(shè)備故障率的重要措施。當前在役艦船艙室內(nèi)機電設(shè)備、電子設(shè)備設(shè)計時對南海“高溫、高濕、高鹽”腐蝕環(huán)境認識不足，缺乏環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)積累，在發(fā)生金屬腐蝕問題的同時，電子設(shè)備因電路系統(tǒng)腐蝕問題也時有發(fā)生，致使機電設(shè)備、電子設(shè)備不能正常工作。

1.6 犧牲陽極設(shè)計手段落后

目前，在役艦船普遍采用高效鋁陽極保護，犧牲陽極表面結(jié)殼現(xiàn)象較以往三元鋅犧牲陽極有所改善，使用壽命也有所提高，但對犧牲陽極的布置數(shù)量、空間位置的理論計算方法目前尚不完善，只能憑經(jīng)驗進行設(shè)計，如艦船有些區(qū)域存在有密集異種金屬管路、閥件、設(shè)備、高壓空氣瓶及耐壓殼體肋骨等強屏蔽影響下的犧牲陽極布置計算更是缺乏可靠的試驗數(shù)據(jù)支撐。

1.7 異種金屬連接部位缺乏電絕緣保護

隨著新材料的應(yīng)用，艦船上存在多種金屬材料，異種金屬之間如直接接觸將會發(fā)生電偶腐蝕，主要有鋼制緊固件與高電位法蘭或閥門附件的電偶腐蝕等。目前，在役艦船異種金屬連接處電偶腐蝕現(xiàn)象較為嚴重，雖然采取了一定措施，如緊固件采取有機改性鋅鋁基復(fù)合涂層防護等，防腐效果有所改善，但并沒有從根本上解決異種金屬連接的電偶腐蝕問題。

1.8 系統(tǒng)管路和設(shè)備選材防腐措施不足

目前，艦船系統(tǒng)管路腐蝕是部隊反映的主要問題之一，其根結(jié)在于對系統(tǒng)管路材料選用、管路流速與工況設(shè)計、管路防護缺乏綜合考慮；設(shè)備腐蝕防護措施落后，很多設(shè)備型號標準幾十年沒有改變、沒有發(fā)展，設(shè)計思想、應(yīng)用防腐技術(shù)、材料落后，不能適應(yīng)當前裝備要求和設(shè)備要求。

2 艦船腐蝕防護措施和建議

2.1 重視艦船腐蝕防護工作的重要性

艦船腐蝕防護工作是一項專業(yè)性和基礎(chǔ)性很強、技術(shù)難度較大、研究周期較長、涉及艦船全壽命使用周期各個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程。艦船腐蝕防護的好壞是提高艦船安全性、可靠性、在航率和作戰(zhàn)能力的重要保證，是確保艦船正常使用的必備條件。美國和俄羅斯海軍對腐蝕防護工作非常重視，自二戰(zhàn)以來一直將腐蝕問題作為首要問題進行解決。近年來，隨著我國海軍訓(xùn)練、出訪、護航任務(wù)的加重，部隊對裝備的可靠性要求提高，解決腐蝕問題已刻不容緩。同時，我國在艦船腐蝕防護技術(shù)研究領(lǐng)域長期投入少、基礎(chǔ)薄弱，研究缺乏系統(tǒng)性。

2.2 重視基礎(chǔ)建設(shè)

應(yīng)加強艦船腐蝕防護基礎(chǔ)性、通用性研究，逐步建立艦船腐蝕防護數(shù)據(jù)庫，完善腐蝕防護標準規(guī)范。美國海軍對艦船腐蝕防護制定有長期發(fā)展規(guī)劃，艦船腐蝕防護投入大，對艦船腐蝕防護基礎(chǔ)性研究有統(tǒng)一安排，通過剖析存在的腐蝕共性問題和難題，每年資助一定經(jīng)費用于防腐技術(shù)攻關(guān)，以求不斷發(fā)展和進步。而我國海軍在艦船腐蝕防護研究不僅安排少，即使有安排，往往也是“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”，對腐蝕防護基礎(chǔ)性、支撐性研究重視不夠，導(dǎo)致在艦船腐蝕防護設(shè)計時缺乏必要的數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)加大腐蝕防護基礎(chǔ)性研究力度，從零星計劃逐步走向有序安排、系統(tǒng)研究，逐步建立艦船腐蝕防護信息系統(tǒng)，不斷建立健全艦船防腐設(shè)計標準規(guī)范體系，使艦船腐蝕防護設(shè)計有章可循、有據(jù)可查。

2.3 實現(xiàn)規(guī)范化管理

腐蝕防護工作是一項系統(tǒng)工程，體現(xiàn)在從防腐設(shè)計、施工到日常的維護都需要較嚴格的工藝控制和質(zhì)量管理。做好這些工作的關(guān)鍵在于通過系統(tǒng)完善的制度來規(guī)范人員的工作。美國在頒布的一系列艦船建造規(guī)范中，明確規(guī)定了艦船涂料配套體系、施工工藝、選材要求和防護技術(shù)，腐蝕控制工作條例齊備。我們應(yīng)在管理方面，充分借鑒美國的經(jīng)驗，逐步建立起腐蝕控制工作條例，規(guī)范工藝控制和質(zhì)量管理，以提高艦船防腐能力。

2.4 開展腐蝕防護系統(tǒng)頂層和定量控制設(shè)計

艦船防腐性能直接關(guān)系到艦船戰(zhàn)技指標能否正常發(fā)揮，是艦船健康指數(shù)的直接反映。為避免腐蝕防護要求與功能要求相互矛盾，船體、系統(tǒng)和設(shè)備采取的各項腐蝕防護措施相互排斥，導(dǎo)致相互之間的不利影響，需從總體高度系統(tǒng)性開展腐蝕防護頂層設(shè)計，使全船防腐設(shè)計在統(tǒng)一的頂層指導(dǎo)思想上開展，對艦船全壽命周期內(nèi)的腐蝕防護性能進行整體規(guī)劃。同時，提出艦船總體防腐定量技術(shù)要求，制定總體腐蝕防護方案，編制全船腐蝕防護控制大綱，從而對艦船設(shè)計、建造、使用各階段進行腐蝕防護定量控制。

2.5 重點解決部隊反映的突出問題

一是要抓住透水部位船體、設(shè)備、附件和海水管路系統(tǒng)的管路、設(shè)備的腐蝕控制重點，開展相關(guān)技術(shù)攻關(guān)和新材料、新技術(shù)研究，研制耐海水高強度緊固件、可拆卸電絕緣接頭等急需裝備；二是要多方位、多方式開展設(shè)備防腐蝕改進研制，在役艦船暴露腐蝕問題較嚴重的設(shè)備大多數(shù)是幾十年采用的標準沒有改變、防腐蝕技術(shù)相對落后，已不能適應(yīng)時代的裝備要求和設(shè)計要求，應(yīng)責(zé)成設(shè)備技術(shù)責(zé)任單位進行防腐蝕技術(shù)研究工作。

2.6 開展艦船腐蝕防護監(jiān)檢測及評估研究

目前石油化工等民用行業(yè)腐蝕監(jiān)檢測及評估技術(shù)已廣泛應(yīng)用，如在石油管道腐蝕控制領(lǐng)域，通過監(jiān)測、檢測的腐蝕參數(shù)，可測定石油管道總腐蝕量、腐蝕速度或腐蝕狀態(tài)，并可進行腐蝕產(chǎn)物或活性物質(zhì)分析，同時有很多成熟的監(jiān)檢測方法如現(xiàn)場掛片法、無損檢測法、電化學(xué)法等[2]。對艦船而言，除在外船體采用外加電流陰極保護裝置監(jiān)測腐蝕狀態(tài)外，系統(tǒng)管路及設(shè)備還沒有采用任何監(jiān)檢測及評估手段。因此，可借鑒石油化工行業(yè)的成熟經(jīng)驗，大力發(fā)展艦船腐蝕防護監(jiān)檢測和評估技術(shù)，對艦船船體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)管路和設(shè)備實施腐蝕監(jiān)檢測，全面掌握艦船腐蝕防護狀況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取糾正措施以減緩腐蝕，從而緩解因腐蝕引起的功能降級，避免因腐蝕引起的故障或安全性事故，同

時也為準確地評估腐蝕對艦船相關(guān)部位造成的影響，為腐蝕防護修理及更換提供依據(jù)。

[1] 劉 斌，王虹斌，方志剛.艦艇防腐蝕涂料的發(fā)展方向[J].腐蝕科學(xué)與防護技術(shù)，2007，19(4)：287-289.

[2] 黃建中，左 禹.材料的耐蝕性和腐蝕數(shù)據(jù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.