曹火焰 王振華 姚玉林

摘? 要:探尋西南沙島礁火工品儲存環境的特點以及環境因素影響火工品質量變化的作用機理并提出應對措施。分析西南沙島礁高溫、高濕度、高鹽霧等特殊環境特點和島礁環境火工品儲存特點,以及引起火工品質量變化的原因及其作用機理。火工品在西南沙島礁環境儲存過程中,其質量受到多個復雜因素影響,其中影響火工品質量變化的最主要因素是溫度、濕度和鹽霧,針對該環境特點以及島礁儲存的實際情況,提出了通過增加環境監測設備準確記錄環境參數、改進周邊自然環境來改善火工品儲存環境,加強庫房條件建設,提高庫房隔熱防曬和防潮能力,嚴格落實儲存環境檢查、陣地使用時避免陽光直曬的規章制度的應對措施。所提出措施可有效改善島礁環境下火工品儲存質量、延長火工品使用壽命,保障火工品可靠性。
關鍵詞:島礁環境;火工品;儲存;應對措施
中圖分類號:TJ089 文獻標志碼:A? ? ? ? ?文章編號:2095-2945(2020)34-0121-02
Abstract: To propose countermeasures of ammunition storage in reef islands of West and South China Sea, the characteristics of ammunition storage in reef islands environment and the effect mechanism of environmental factors on ammunition quality change were explored. The storage quality was affected by many complicated factors and the main ones were temperature, humidity and salt fog.According to the factual environment character and ammunition situation, ammunition environment should be improved by recording the environmental parameters accurately and improving the natural environment. Warehouse conditions should be improved to strengthen the heat-proof and moisture proof. Storage rules such as checking warehouse carefully and avoiding being shined directly should be implemented. The quality and reliability of ammunition could be improved effectively and the lifetime of ammunition could be prolonged.
Keywords: reef islands environment; ammunition; storage; countermeasure
西南沙島礁屬于典型的熱帶海洋季風氣候,日照充足,溫度高,降水充沛,濕度大;同時,受海洋環境影響鹽霧度很高。高溫、高濕、高鹽霧的環境持點對火工品物資的儲存保管產生極其不利的影響。而島礁環境火工品儲存倉庫大部分以地面庫房為主,受大氣降水和潮濕空氣影響較大,濕度控制條件相對較差,火工品的儲存安全受到很大的威脅。
1 影響火工品質量的島礁環境因素
統計數據表明,火工品的故障總數中大約一半是由環境因素引起。影響火工品安全的環境因素很多,有溫度、濕度、鹽霧、塵埃、腐蝕性氣體、煙霧、沖擊、振動及電輻射等,島礁環境下影響的主要因素有溫度、溫度、鹽霧等。下面分別闡述這三個因素對火工品質量的影響。[1]
1.1 溫度特點及對火工品質量的影響
影響因素中溫度是島礁環境下火工品不可避免的也是最關鍵的因素,火工品在低緯度熱帶、亞熱帶島礁儲存,夏季會遇到嚴酷的高溫環境,其儲存的環境溫度最高可能達到50℃以上。西南沙部分區域年均溫、歷史最低及歷史最高月均溫如表1所示。其中,西沙、南沙群島除個別年份外,全年皆夏。
研究表明:高溫環境(大于30℃)、低溫環境(小于-12℃)以及溫度劇烈變化(變化幅度一般超過10℃)等會對種火工品各種材料造成影響。對于西南沙島礁環境,溫度對火工品質量的影響同樣反映在這兩個方面:
一是高溫對火工品質量的影響。高溫會導致火工品中的金屬產生銹蝕,特別是金屬表面已經存在銹蝕的情況下會加速銹蝕。火工品的主要化學成分是硝化甘油、硝化棉或硝化二乙二醇等,其分子結構主要是硝基、碳、氧相結合,高溫會使這種不穩定結構的分解加快。溫度每上升10℃,這種不穩定結構的分解速度大約增加4倍。燃燒彈等成分含有黃磷,黃磷的熔點約為44℃,高溫極易使得黃磷溶解滲出而發生火災事故。另外,高溫還會降低電子及磁性元器件可靠性。
二是溫度交變對火工品質量的影響。溫度的交變會使裝藥的應力發生變化,進而使密度、內部結構變化,感度降低。溫度交變還會加速高分子材料的老化,降低火工品的安定性和可靠性。[2-3]
1.2 濕度特點及對火工品質量的影響
西南沙島礁地區,全年氣溫較高。日照充足,降水集中,雨量充沛。相對濕度常年在89%以上,從近十年的濕度記錄來看室外年平均相對濕度在75%~90%之間,梅雨期年平均28天以上,月平均相對濕度最高達88%,日相對濕度最高達92%以上,比火工品保管要求的40%~70%的相對濕度超出很多。
濕度對火工品儲存的影響主要體現在:
一是對火工品金屬腐蝕的影響。金屬腐蝕的速率跟濕度關系很緊密,濕度低時,金屬腐蝕的速率很慢,以化學腐蝕為主;當濕度逐漸增加達到某個值,這時金屬的表面會產生一層電解液膜,這時的腐蝕以電化學腐蝕為主,腐蝕的速率會突然上升,這個濕度的數值稱為臨界濕度。
二是對火工品裝藥的影響。火工品在較高濕度環境下儲存容易導致吸濕和潮解,從而導致電子元件故障以及非金屬零部件變質霉爛等現象,影響其燃燒性能,導致點火困難,燃燒速度降低,極端情況下裝藥無法點燃。[2-3,5]
1.3 鹽霧對火工品質量的影響
鹽霧是一種極其微小的流體,細粒溶解在大氣中而擴散成的霧。鹽霧對火工品質量的影響主要體現在腐蝕破壞作用。鹽霧中含有各種鹽份,其主要成份是氯化鈉,氯化鈉吸濕后完全電離,產生鈉離子和氯離子。氯離子本身具有較小的離子半徑,具有很強的穿透本領,能很容易地穿透金屬保護膜,破壞金屬鈍性,引起腐蝕。同時有著保護膜的陰極表面,又很容易吸附水合能不大的氯離子,因為氯化鈉是強電解質,電導很大,能加速電極反應,使陽極活化。
火工品內部的金屬有多種材質,也存在雜質,不同金屬材質之間、金屬與雜質之間就會存在電位差。當鹽霧中的電解質存在時,便形成了不同金屬材質之間、金屬與雜質之間的通路,產生電化學反應。
鹽霧還會改變火工品的導電和絕緣性能。附著在導電部位上鹽霧干燥后易結晶,從而降低導電性能。鹽霧如果附著或滲入絕緣部位,在表面形成一層電解液膜,降低內部的電阻,最終降低絕緣性能。
島礁環境下,火工品極易受到海水形成的極為苛刻的鹽霧環境影響。通過試驗發現,強酸性鹽霧環境極易導致電化學腐蝕。另外,鹽的沉積也會導致機械部件和組件活動部分阻塞或卡滯現象。[4,6]
2 火工品儲存應對措施
目前,西南沙島礁地區主要利用地面庫進行火工品儲存。島礁環境下火工品儲存需注意潮濕、暴曬及鹽霧等侵襲,這些因素會影響火工品的精度及安全,還會造成額外損耗。針對地面庫火工品儲存的特點,提出以下三種措施進行應對。
2.1 改善火工品儲存環境
一是提高火工品的包裝質量。火工品的包裝本質上是人為的營造了一個隔絕外部環境的內部小環境,包裝質量完善的火工品,防護能力提升明顯,受外部環境因素尤其是濕度和鹽霧的影響較小,發生霉爛變質、銹蝕、電化學腐蝕的幾率大大降低。能大大減少對火工品儲存庫房的環境控制需求,依賴程度大為降低,且經濟效應明顯。
二是設置環境監測、干預設備。在火工品儲存庫房內除了要安裝溫濕度計定時記錄庫房的溫濕度外,還應當增設鹽霧監測設備,庫房保管員可以有效掌握動態數據,做到有的放矢科學管理。庫房中應當合理放置空調等設備控制溫濕度,使庫房滿足火工品的儲存要求。
三是通過綠化等改善庫房外部環境,減少風雨、陽光、海風等的侵蝕。
2.2 加強庫房硬件條件
針對島礁環境日照強烈且時間長的特點,火工品儲存庫房的外部裝飾應當用淺顏色材料,增強陽光反射減少吸收,盡量降低日照導致的庫房溫度升高。在防潮方面庫房應當做好房頂和外墻的防水處理,減少水分從房頂和外墻的滲入;庫房的地勢應相對較高,排水措施必須完善;庫房內應當增加石灰、木炭及防潮砂等防潮物資,并定期進行更換。庫房的密封建設應當達到設計要求,能較好的隔離庫房內外部環境,便于更好的進行溫濕度控制,進而滿足火工品的儲存要求。
2.3 嚴格落實勤務規章制度
火工品儲存時要嚴格落實好勤務制度。要嚴格按規定進行檢查,如果存在問題一定要仔細查找,及時解決。
一是加強儲存環境檢查。密切關注氣象信息,通過通風除濕、密閉隔濕、輔助吸濕等方法來控制倉儲環境溫濕度。火工品在平時儲存時不能靠近高溫設備等,包裝等要定期進行密封性檢查,檢查采用專用的密封性檢儀進行,發現密封性不好時立刻采用干燥的氮氣或空氣進行充氣驅濕。
二是在火工品維護保養時,嚴禁放在陽光直曬的地方,避免強烈的紫外線使得電器件老化。
3 結束語
針對西南沙島礁火工品儲存環境的特點以及環境因素影響火工品質量變化的作用機理進行分析和研究,認為高溫、高濕度、高鹽霧等特點是引起火工品質量變化最直接的原因。通過分析這三種主要因素對火工品質量的影響、危害,提出改善火工品儲存的改進措施。所提出措施可有效改善島礁環境下火工品儲存質量、延長火工品使用壽命,保障火工品可靠性。實踐表明,島礁火工品倉儲需要做好改善儲存環境、加強庫房建設和落實規章制度三個方面主要工作,完全可以保證在島礁環境儲存火工品的質量。
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