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美海軍使用單覆蓋高固態(tài)涂料減少水面艦艇腐蝕
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2010-7-13 13:10:23
蘭格鋼鐵 |
腐蝕沒有假期
根據(jù)政府審計局的報告，腐蝕控制費(fèi)用是美國軍隊內(nèi)部最大的一項可控制的維護(hù)費(fèi)用。
•艦船腐蝕不僅使海軍每年耗費(fèi)數(shù)十億美，而且減少了艦船的服役壽命；
•艦船液艙(tank)和空艙(void)的維護(hù)和管理對保持艦體壽命是非常必要的；
•海軍使用單覆蓋高固態(tài)涂料，可以減少噴涂作業(yè)時間，延長金屬壽命。
對海軍打造313艘艦的艦隊滿足國家安全需求的計劃來說，造船只是解決辦法的一部分。對現(xiàn)役艦船進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)也非常關(guān)鍵，可以使這些艦船在服役壽命之內(nèi)甚至之外都能保持良好的狀態(tài)。預(yù)防和控制腐蝕以及海水對艦體的破壞早在木質(zhì)艦船的時代就已經(jīng)是海軍管理艦隊整個壽命周期中最受關(guān)注的問題。
詹姆斯•P•麥克馬納蒙(JamesP.McManamon)少將是華盛頓海軍海上系統(tǒng)司令部負(fù)責(zé)水面戰(zhàn)的副司令，他告訴《海上力量》：一支艦隊的平均壽命為16.8年。
麥克馬納蒙少將說：“2020年的時候，美國海軍313艘艦船組成的艦隊，75%都是今天的現(xiàn)役艦船。如果我們不對現(xiàn)有的艦隊進(jìn)行現(xiàn)代化改裝和維護(hù)，我們永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)313艘艦船艦隊的目標(biāo)。在預(yù)算壓力和建造新艦的時限的雙重限制下，我們采購新艦的數(shù)量是不可能夠的�！�
邁克•威甘德(MikeWiegand)上校是位于圣迭戈的美國太平洋艦隊海軍水面部隊(NavalSurfaceForce,U.S.PacificFleet)負(fù)責(zé)維護(hù)和工程的參謀長助理。他說：“如果談到讓我們的艦船在整個服役周期內(nèi)保持良好狀態(tài)的話，那么腐蝕的控制和預(yù)防將是優(yōu)先度最高的問題。我們艦船執(zhí)勤的水下環(huán)境都非常差。將腐蝕控制在一定水平需要堅持不懈，甚至嚴(yán)苛的努力�！�
麥克馬納蒙指出，由于多種原因，美國海軍艦船老化的速度正在加快。這些原因包括：艦隊較快的執(zhí)勤節(jié)奏；任務(wù)安排不科學(xué)；缺乏全面的矯正性維護(hù)；一些維護(hù)團(tuán)隊在進(jìn)行艦體篩查時執(zhí)行不力等。
他指出，只要艦船存在，腐蝕就不會消失。但是在一些地方，即使一艘艦船存在艦體結(jié)構(gòu)惡化的累積性影響，也不大會被海軍人員所察覺。
根據(jù)政府審計局的報告，腐蝕控制費(fèi)用是美國軍隊內(nèi)部最大的一項可控制的維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)2005年LMI政府咨詢(LMIGovernmentConsulting)的一項研究結(jié)果，腐蝕費(fèi)用已經(jīng)占到了海軍艦船維護(hù)支出的25%，每年約為24.4億美元。以2004年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，LMI推斷出了2006年和2007年的數(shù)據(jù)，指出到2006年的時候，腐蝕費(fèi)用將上漲到38億美元每年，到2007年，這個數(shù)字預(yù)計將下降到32億美元。
麥克馬納蒙指出，腐蝕費(fèi)用增加到38億美元主要原因包括維護(hù)勞工費(fèi)用的上漲以及用于商用基地維修(commercialdepotmaintenance)的費(fèi)用上漲。
他進(jìn)一步指出：2007年腐蝕費(fèi)用的下降主要原因在于，16艘艦船退役帶來的勞工費(fèi)用的下降，雖然商用基地維修和建制內(nèi)野戰(zhàn)維修的費(fèi)用上漲帶來腐蝕費(fèi)用的適度上漲，但是總體費(fèi)用是減少了。
麥克馬納蒙指出，到目前為止，還沒有艦船因為腐蝕的原因而取消任務(wù)的。
然而，根據(jù)海軍海上系統(tǒng)司令部發(fā)言人凱蒂•羅伯茨(KatieRoberts)的說法，過去兩年中，美國海軍三艘艦船：“佩里”級導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦“克拉格林(Klakring)”號和“哈維斯(Hawes)”號以及兩棲攻擊艦“拿騷(Nassau)”號由于腐蝕問題，而被海軍海上系統(tǒng)司令部施加了諸多行動的限制，如在特定的海況下限制航速。
麥克馬納蒙指出，因為腐蝕造成的艦體變薄的情況在一些護(hù)衛(wèi)艦上已經(jīng)成為了嚴(yán)重的問題。海軍正在研究在接下來五年中每年讓3到4艘“佩里”級導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦退役。他還透露，目前有一項研究，列出了護(hù)衛(wèi)艦上需要注意的18個區(qū)域，并開發(fā)了新的預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)(PMSPreventativeMaintenanceSystem)卡片來保護(hù)那些易受腐蝕的區(qū)域。
通過綜合運(yùn)用計劃、程序和技術(shù)，海軍正積極對腐蝕宣戰(zhàn)。
威甘德說：“從長期來看，我們?nèi)匀恍枰�，更好地理解我們的水面艦船維護(hù)需求，并拿出更好的技術(shù)方案。”“新的水面艦船服役周期管理部(SSLCMASurfaceShipLifeCycleManagementActivity)的成立就是為了實現(xiàn)這個目標(biāo)。為了使艦船能夠以妥善狀態(tài)服完壽命年限，我們需要識別不同時期需要滿足的維護(hù)需求，以確保艦船在其整個設(shè)計服役壽命周期內(nèi)都能表現(xiàn)良好。”
他說：“而后我們需要的是通過預(yù)算程序獲得足夠的經(jīng)費(fèi)。這可以說是我們在維護(hù)上面臨著最長期的挑戰(zhàn)。美國海軍大量的艦船都已經(jīng)達(dá)到了服役壽命的中期。從短期來看，我們面對的挑戰(zhàn)是，如何在預(yù)算常常不足的情況下，保持艦船的良好戰(zhàn)備狀態(tài)，隨時準(zhǔn)備好執(zhí)行各種任務(wù)�！�
水面艦船服役周期管理部成立于2009年5月，成立之初這個部門只有20名工作人員，現(xiàn)在隨著機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展，工作人員已經(jīng)達(dá)到了58人。
威甘德說：“海軍海上系統(tǒng)司令部已經(jīng)成立了腐蝕控制指導(dǎo)小組(CorrosionControlAssistanceTeams)，該小組的任務(wù)是利用技術(shù)專長和特種裝備幫助艦船應(yīng)對腐蝕。”
兩年之前，海軍海上系統(tǒng)司令部啟動了一項計劃，與美國船舶局(ABSAmericanBureauofShipping)聯(lián)合對艦船的結(jié)構(gòu)和腐蝕狀況進(jìn)行調(diào)查。麥克馬納蒙指出，這些調(diào)查大部分集中于艙底、液艙(如燃油艙和海水壓艙物)和空艙(沒有任何目的僅僅是艦體的一部分結(jié)構(gòu)而已)。這些調(diào)查研究了像鋼鐵變薄之類的腐蝕現(xiàn)象的原因。根據(jù)計劃，目前完成調(diào)查的有4艘艦船，還有10艘艦船正在調(diào)查當(dāng)中，預(yù)計于2010年完成。
麥克馬納蒙說：“我們進(jìn)行調(diào)查的目標(biāo)在于，告訴海軍作戰(zhàn)部長，原先設(shè)計為30年服役壽命的艦船是否能夠真正服役30年，是否會因為維護(hù)和運(yùn)作困難，而造成這樣的局面：艦船上的設(shè)備還可以服役14年，而這艘艦船只有6年的壽命而已了�！�
威甘德說：“過去3年中，美國海軍已經(jīng)建立了一個龐大的液艙和空艙數(shù)據(jù)庫，及時記錄液艙結(jié)構(gòu)和腐蝕的情況，這個數(shù)據(jù)庫將用于未來的維護(hù)計劃�！�
麥克馬納蒙少將說：“美國船舶局調(diào)查出的數(shù)據(jù)正在陸續(xù)交到我們手中，我們所有的工程級維護(hù)計劃，以及預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，都使得我們的水面艦船服役壽命周期管理工作更上一層樓�！�
液艙和空艙的檢查計劃最初只涉及到弗吉尼亞州諾�？撕＼娀氐暮娇漳概灪推渌恍┡灤�，但是后來擴(kuò)展美國東西海岸的多種艦船。成為美國海軍水面艦船總體服役壽命周期管理的一個組成部分。
麥克馬納蒙說：“我們看到，第一艘艦船在恰當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)木S護(hù)之后，省去了27.1萬美元的費(fèi)用，維護(hù)的成本效益是很高的�！�
他指出，對艦船的反腐蝕工作進(jìn)行緊密的跟蹤掌握，如經(jīng)常進(jìn)行液艙和空艙檢查，對艦船服役壽命周期管理非常重要。如果不能及時掌握艦船液艙和空艙的狀況，原來可以很容易處理的問題也可能會變得麻煩起來。美國海軍現(xiàn)正利用一個軟件項目來跟蹤每艘艦的艦體狀況，根據(jù)艦船舷號編列液艙狀況數(shù)據(jù)庫，以及時進(jìn)行維修和保養(yǎng)。
麥克馬納蒙少將說：“我正尋求將這個計劃整合為一個一級的維護(hù)計劃。只有通過這樣的方式，我們才能讓現(xiàn)役艦船很好地服役下去。另一方面，我也需要滿足系統(tǒng)生產(chǎn)的需求。如果我可以做到這兩點，我就可以將腐蝕產(chǎn)生的費(fèi)用保持在較低的水平上�！�
海軍海上系統(tǒng)司令部已經(jīng)為船塢登陸艦制定了一份《腐蝕控制液艙和空艙預(yù)防防護(hù)計劃(CorrosionControlTankandVoidPreservationFieldingPlan)》，且已落實，在接下來7個月中，該計劃將擴(kuò)展到海軍整個水面艦隊。
威甘德透露，美國海軍正在進(jìn)行高固態(tài)涂料(high-solidpaints)和單覆蓋涂料(single-coatpaints)技術(shù)的試驗。
他說：“噴涂在腐蝕控制措施中是最費(fèi)錢的一項�！�
兩年前，海軍海上系統(tǒng)司令部成立了一家噴涂卓越中心(PaintingCenterofExcellence)，集中了來自各個地方海軍實驗室的專家，發(fā)展新的涂料和防滑措施。
麥克馬納蒙指出，海軍海上系統(tǒng)司令部最新的噴涂標(biāo)準(zhǔn)要求使用單覆蓋、高固態(tài)環(huán)氧涂料噴涂壓載艙、空艙和錨鏈艙。他還特別指出，使用這種新型涂料之后，費(fèi)用可以減少20%到30%，而且支持艦船以較好狀態(tài)服役20年。
麥克馬納蒙指出，通常為了維修金屬方便，艦船液艙都會使用比較廉價的三層覆蓋的涂料。等涂料干了以后，工人會檢查厚度，確保涂料沒有融化，確保沒有漏掉的空白區(qū)域。
他說：“單覆蓋高固態(tài)涂料是一種非常特殊的物質(zhì)。這種材料更薄，但是強(qiáng)度更大，所以我們在噴涂的時候，只需要單層覆蓋，噴涂一次，并只需要進(jìn)行一次噴涂質(zhì)量檢查。”
他說：“使用這種涂料的問題在于，工人在操作過程中必須非常小心。因為這種涂料干得太快，工人不可能再檢查未覆蓋區(qū)域并反復(fù)噴涂。從某種意義上來說，它是只需噴涂一次的涂料�！�
他說：“在海軍推廣使用這種涂料進(jìn)行噴涂還是有很多困難的。因為這是一種較為昂貴的涂料。這就涉及到一個如何投資的問題。你可以選擇較為便宜的涂料，但是只能保證5年的質(zhì)量時間，5年之后你又要進(jìn)行噴涂；你也可以選擇較昂貴的涂料，擁有15年的質(zhì)量時間。但是我們每個人都會愿意為未來15年的承諾支付額外的費(fèi)用嗎？做出這項決定是一個挑戰(zhàn)。因為這是一項非常好的新技術(shù)，悠關(guān)海軍艦船的服役壽命，所以我們最終批準(zhǔn)了這項投資，并將其運(yùn)用到了我們的維修行動中�！�
美國海軍“邦克山”號巡洋艦、“日耳曼城(Germantown)”號及“岡斯頓霍爾(GunstonHall)”號兩棲船塢登陸艦在進(jìn)行現(xiàn)代化改裝和維修期間就曾經(jīng)使用過單覆蓋涂料。
麥克馬納蒙說：“'岡斯頓霍爾’號兩棲船塢登陸艦”在維修期間，由于使用新型涂料，位于干船塢中進(jìn)行噴涂的時間減少了三周。這種效率提高的效果是難以令人置信的。要使用新型涂料，噴涂工人可能需要稍微不同的訓(xùn)練，但是一旦他們掌握了噴涂技能，他們就會有非常好的表現(xiàn)。”
單覆蓋涂料已經(jīng)應(yīng)用到了“自由”號瀕海戰(zhàn)斗艦、“吉拉德•R•福特”號航空母艦、“圣安東尼奧”級“紐約”號兩棲船塢運(yùn)輸艦的壓載艙和燃油艙中。在“紐約”號上，這種涂料還噴涂到了井甲板上。噴涂中心也在研究為水艙和污物艙噴涂單覆蓋高固態(tài)涂料的可行性。
除了單覆蓋高固態(tài)涂料外，一種新的玻璃纖維用涂層正在運(yùn)用到“吉拉德•R•福特”號航空母艦的推進(jìn)軸上。這種新的涂層有望可以實現(xiàn)15年的壽命，而原來型號涂層的壽命在7到10年之間，這已經(jīng)是非常大的一次飛躍。
“吉拉德•R•福特”號航空母艦運(yùn)用的創(chuàng)新還包括在甲板上裝配電子裝備的箱子上使用復(fù)合材料。這些復(fù)合材料做的箱子是與不銹鋼設(shè)備一起安裝的。麥克馬納蒙說：“這可以有效解決甲板上電子設(shè)備箱的腐蝕問題，保證艦船的服役壽命。”
在應(yīng)對艦船腐蝕上，美國海軍還采用多項措施。如在讓一艘艦船進(jìn)入船塢，確定艦體厚度和腐蝕區(qū)域之前，使用無人水下成像裝置進(jìn)行檢查；利用電荷覆蓋水密門來改善腐蝕控制；在艦船上層裝備上配置反腐蝕覆蓋布來減少腐蝕等。 |
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文章編輯：【蘭格鋼鐵網(wǎng)】m.t3home.cn |
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