夏曉雷
(海軍裝備部)
海南地處亞熱帶和熱帶區域,自然環境特殊,高溫、高濕、高鹽,簡稱“三高”。全年最高平均氣溫28.50C,高于300C的天數多達6個月,是我國氣溫最高、炎熱時間最長的區域;年平均相對濕度均在80%以上;海區50米內海水平均相對鹽度達34.5%。這樣的自然環境對測試設備的使用壽命有較大的影響,容易導致庫房及測試間內的地面測試設備上的一些部件金屬表面發生銹蝕現象,電器設備運行工作不穩定。因此該地面測試設備的工作狀態不穩定將直接影響用戶的正常使用,本文就設備故障原因及預防措施進行粗淺的探討。
“三高”環境對對某大型復雜測試設備的影響,從腐蝕機理可以看出,電化腐蝕的速度會隨著溫度和濕度的增加而加快。在高溫下,對金屬表面鍍層的損害性大,使鍍層的有效期縮短;濕度的增大,使金屬表面更易于形成水膜,加快電化腐蝕速度。在海洋環境下,空氣中存在著許多肉眼看不見的鹽霧,容易附著在設備表面。氯化物的吸濕性極強,形成的水膜被空氣中的氧充分飽和,加上高溫的影響,腐蝕明顯加快。從而使設備的失效期提前,使用壽命縮短,修理頻率加快?!叭摺杯h境對該型測試設備的影響主要體現在以下幾點:
用戶的條件有限,恒溫恒濕設備不足,室內通風差,濕度大,溫度高,易導致該型測試設備的儲存及使用處于“半封閉”狀態。設備的金屬表面附著含高鹽度的水膜,經高溫后結成細小的鹽,時間一長金屬表面的鍍層遭到氯化物破壞,產生腐蝕,加上高溫的影響,腐蝕明顯加快。例如:板簧組件在測試中起著固定產品控制艙和測試力矩的作用,一旦腐蝕,將影響測試的精度,使檢測出的參數產生誤差,導致測試失效。
設備性能的發揮對自然環境有一定的要求,當自然環境超過其設計工作條件時,設備的性能就會下降。
該型測試設備在溫度為300C時,相對濕度50%~70%的環境條件下能正常工作。海南高溫高濕的環境使測試設備工作狀態不穩定,檢測出的性能參數易產生誤差,導致產品的測試失效。
特別是設備上的儀器、儀表工作時對環境溫度要求更高。當環境溫度較高、濕度較大時,儀器、儀表內部電子元件的技術性能將受到影響,狀態發生變化,可靠性降低,故障率增多,影響部隊正常戰備。
電器設備對環境的要求高。高濕環境下電器設備易短路、損害,絕緣性能降低;電器設備工作時自身要發熱,加上環境溫度較高,工作時間長后容易導致焊點熔化,電阻燒壞,保險絲熔斷。電器設備的電機碳刷質地較軟,磨損的碳粉較多,高溫條件下,容易附著在電樞上,影響電機轉動,易造成電機短路。同時在高溫和高濕下,橡膠件的老化速度加快,影響設備的防震和密封效果。
該大型復雜測試設備是一臺高度集成化的設備,設備的電源單元、測試單元、控制單元是由許多高度集成的電路板構成的,電路板的接插件的表面為鍍銅(銅與氯化物極易發生化學反應)。長期的插拔導致鍍層表面劃傷,容易加快化學反應速度,再加上“三高”的環境的影響,化學反應更加迅速,使鍍層表面短期內很快形成一層氯化銅,造成電路板接觸不良,影響正常使用。
該測試設備氣源組件的氣管是一般是銅質的(銅與氯化物極易發生化學反應),長期使用后,氣管難免產生銹蝕,在15~20Mpa的高氣壓下,易發生漏氣現象,使氣壓達不到工作壓力,影響設備正常使用。
海南自然環境對測試設備的影響是不容置疑的,為使其影響降到最低限度。為保證部隊正常的戰備訓練,生產廠家和部隊應采取一些相應的防護措施。
(1)成立防護措施改進小組,進行防腐專項攻關。認真研究和分析海南自然環境及產品材質的特性,經過反復試驗,采用更加具有防護特性的新的防護材料。如將銅質氣管改為不銹鋼氣管,裝夾工具使用防腐性能更好的不銹鋼材質。
(2)改進表面處理工藝。金屬表面是直接暴露在空氣中,與水氣和鹽份直接接觸的。使用什么鍍層材料、鍍層厚度的多少,以及表面處理工藝的好壞都將直接影響設備的正常使用。針對設備金屬表面發生的銹蝕現象,盡量使用鍍鎘Ep.cd8.c2C(鍍鎘的防腐性能要大大高于常規鍍鋅),同時應增加其他易暴露在空氣中金屬部件鍍層的厚度,電路板的接插件的表面由鍍銅盡量改為鍍金。為防止鋁制拉絲面板長期暴露在空氣中被氧化,在面板上可增加噴涂S31-11絕緣清漆隔絕空氣。
及時了解新設計、新工藝在用戶實際使用中的效果,根據實際情況不斷改進提高防腐設計水平、工藝水平及生產質量。同時,密切保持與用戶的聯系,根據用戶反映的情況,及時采取有效措施,確保用戶日常訓練任務的完成。
設備的維修保養是用戶的一項重要職責,對提高產品的使用壽命和進行自修自救有著重要的意義。
(1)要提高用戶愛護產品的意識。例如:在日常的維護保養工作中,許多人員不愛護設備,將工具在設備上隨處亂放,容易劃傷金屬表面鍍層,使金屬內部暴露在空氣中加快與氯化物的化學反應,導致金屬被腐蝕;在拆卸設備時,一些人員沒有按照說明書和技術條件的要求操作,野蠻操作,使一些部件被碰傷或劃傷,造成腐蝕;在操作設備時,沒按規定戴手套,至使手上的汗液留在金屬表面,而汗液中含有大量的油質和鹽份,極易破壞金屬表面的鍍層,造成腐蝕。因此要做好思想動員,提高廣大用戶對愛護產品重要性的認識,同時要加強監督檢查,及時發現問題,及時提醒,及時補救。
(2)要加強培訓,提高用戶維修水平。積極協調工廠,組織專業技術人員為用戶進行培訓。針對用戶專業和人員的特點,制定培訓計劃,落實學習時間。培訓內容要實用,緊密結合實際。要堅持技術人員對用戶技術骨干傳幫帶,鼓勵多動手,多參加維修實踐,逐步提高維修水平。
(3)要加強聯系,做好用戶和工廠的橋梁。采取定期聯系制度,用戶定時把近期設備出現的故障及使用中發現的問題上報給代表室,代表室將情況通報給工廠,研究后立即將解決方案反饋回用戶。如遇到急特殊情況,及時聯系,及時發現問題,及時解決問題。
“三高”對地面測試設備的負面影響,增加了技術保障的難度。我們必須以科學思想為指導,加強產品保障的的硬件和軟件建設,努力做到測試設備的儲存、管理和維修的有機結合。
(1)完善庫房及測試間的保障設施。配置空調、除濕機和排氣扇,以降低室內的溫、濕度,保持設備工作時的恒溫恒濕狀態,延長設備的使用壽命。
(2)不斷完善維護保養細則。針對維護保養細則中部分內容以不適合“三高”環境的現實,進行必要的修改。例如:正常條件下,設備可連續工作8小時以上,但在“三高”環境下則應降低設備的連續工作時間,防止設備的超負荷運轉,保證設備的完好。
(3)成立專門的養護組。每次測試完成后,養護組必須用專用的機油對設備的金屬表面進行擦拭,將金屬表面的汗漬及污物除去,并檢查設備的表面是否有劃傷或碰傷,及時用油漆或清漆進行修補。定期對設備進行保養,清洗濕氣和鹽霧,減少對電器設備的影響,提高設備的可靠性。
[1]張志宇,段林峰,丁丕洽.化工腐蝕與防護[M].北京:化學工業出版社,2005.
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