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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://www.zhuijuan.cn 發(fā)表日期：2010-7-13 13:10:23
蘭格鋼鐵 |
腐蝕沒有假期
根據政府審計局的報告，腐蝕控制費用是美國軍隊內部最大的一項可控制的維護費用。
•艦船腐蝕不僅使海軍每年耗費數十億美，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。對現役艦船進行適當的維護也非常關鍵，可以使這些艦船在服役壽命之內甚至之外都能保持良好的狀態(tài)。預防和控制腐蝕以及海水對艦體的破壞早在木質艦船的時代就已經是海軍管理艦隊整個壽命周期中最受關注的問題。
詹姆斯•P•麥克馬納蒙(JamesP.McManamon)少將是華盛頓海軍海上系統(tǒng)司令部負責水面戰(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%都是今天的現役艦船。如果我們不對現有的艦隊進行現代化改裝和維護，我們永遠無法實現313艘艦船艦隊的目標。在預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)負責維護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保持良好狀態(tài)的話，那么腐蝕的控制和預防將是優(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；任務安排不科學；缺乏全面的矯正性維護；一些維護團隊在進行艦體篩查時執(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構惡化的累積性影響，也不大會被海軍人員所察覺。
根據政府審計局的報告，腐蝕控制費用是美國軍隊內部最大的一項可控制的維護費用。根據2005年LMI政府咨詢(LMIGovernmentConsulting)的一項研究結果，腐蝕費用已經占到了海軍艦船維護支出的25%，每年約為24.4億美元。以2004年數據為基礎，LMI推斷出了2006年和2007年的數據，指出到2006年的時候，腐蝕費用將上漲到38億美元每年，到2007年，這個數字預計將下降到32億美元。
麥克馬納蒙指出，腐蝕費用增加到38億美元主要原因包括維護勞工費用的上漲以及用于商用基地維修(commercialdepotmaintenance)的費用上漲。
他進一步指出：2007年腐蝕費用的下降主要原因在于，16艘艦船退役帶來的勞工費用的下降，雖然商用基地維修和建制內野戰(zhàn)維修的費用上漲帶來腐蝕費用的適度上漲，但是總體費用是減少了。
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的。
然而，根據海軍海上系統(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”級導彈護衛(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衛(wèi)艦上已經成為了嚴重的問題。海軍正在研究在接下來五年中每年讓3到4艘“佩里”級導彈護衛(wèi)艦退役。他還透露，目前有一項研究，列出了護衛(wèi)艦上需要注意的18個區(qū)域，并開發(fā)了新的預防性維護系統(tǒng)(PMSPreventativeMaintenanceSystem)卡片來保護那些易受腐蝕的區(qū)域。
通過綜合運用計劃、程序和技術，海軍正積極對腐蝕宣戰(zhàn)。
威甘德說：“從長期來看，我們仍然需要努力，更好地理解我們的水面艦船維護需求，并拿出更好的技術方案�！薄靶碌乃媾灤壑芷诠芾聿�(SSLCMASurfaceShipLifeCycleManagementActivity)的成立就是為了實現這個目標。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需求，以確保艦船在其整個設計服役壽命周期內都能表現良好�！�
他說：“而后我們需要的是通過預算程序獲得足夠的經費。這可以說是我們在維護上面臨著最長期的挑戰(zhàn)。美國海軍大量的艦船都已經達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)，隨時準備好執(zhí)行各種任務�！�
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，現在隨著機構的擴展，工作人員已經達到了58人。
威甘德說：“海軍海上系統(tǒng)司令部已經成立了腐蝕控制指導小組(CorrosionControlAssistanceTeams)，該小組的任務是利用技術專長和特種裝備幫助艦船應對腐蝕�！�
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)聯合對艦船的結構和腐蝕狀況進行調查。麥克馬納蒙指出，這些調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構而已)。這些調查研究了像鋼鐵變薄之類的腐蝕現象的原因。根據計劃，目前完成調查的有4艘艦船，還有10艘艦船正在調查當中，預計于2010年完成。
麥克馬納蒙說：“我們進行調查的目標在于，告訴海軍作戰(zhàn)部長，原先設計為30年服役壽命的艦船是否能夠真正服役30年，是否會因為維護和運作困難，而造成這樣的局面：艦船上的設備還可以服役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，美國海軍已經建立了一個龐大的液艙和空艙數據庫，及時記錄液艙結構和腐蝕的情況，這個數據庫將用于未來的維護計劃。”
麥克馬納蒙少將說：“美國船舶局調查出的數據正在陸續(xù)交到我們手中，我們所有的工程級維護計劃，以及預防性維護系統(tǒng)的所有數據，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┡灤呛髞頂U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，第一艘艦船在恰當的時間進行了恰當的維護之后，省去了27.1萬美元的費用，維護的成本效益是很高的�！�
他指出，對艦船的反腐蝕工作進行緊密的跟蹤掌握，如經常進行液艙和空艙檢查，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。美國海軍現正利用一個軟件項目來跟蹤每艘艦的艦體狀況，根據艦船舷號編列液艙狀況數據庫，以及時進行維修和保養(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計劃。只有通過這樣的方式，我們才能讓現役艦船很好地服役下去。另一方面，我也需要滿足系統(tǒng)生產的需求。如果我可以做到這兩點，我就可以將腐蝕產生的費用保持在較低的水平上。”
海軍海上系統(tǒng)司令部已經為船塢登陸艦制定了一份《腐蝕控制液艙和空艙預防防護計劃(CorrosionControlTankandVoidPreservationFieldingPlan)》，且已落實，在接下來7個月中，該計劃將擴展到海軍整個水面艦隊。
威甘德透露，美國海軍正在進行高固態(tài)涂料(high-solidpaints)和單覆蓋涂料(single-coatpaints)技術的試驗。
他說：“噴涂在腐蝕控制措施中是最費錢的一項�！�
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準要求使用單覆蓋、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。這種材料更薄，但是強度更大，所以我們在噴涂的時候，只需要單層覆蓋，噴涂一次，并只需要進行一次噴涂質量檢查�！�
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年的質量時間，5年之后你又要進行噴涂；你也可以選擇較昂貴的涂料，擁有15年的質量時間。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，悠關海軍艦船的服役壽命，所以我們最終批準了這項投資，并將其運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行現代化改裝和維修期間就曾經使用過單覆蓋涂料。
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。”
單覆蓋涂料已經應用到了“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用到“吉拉德•R•福特”號航空母艦的推進軸上。這種新的涂層有望可以實現15年的壽命，而原來型號涂層的壽命在7到10年之間，這已經是非常大的一次飛躍。
“吉拉德•R•福特”號航空母艦運用的創(chuàng)新還包括在甲板上裝配電子裝備的箱子上使用復合材料。這些復合材料做的箱子是與不銹鋼設備一起安裝的。麥克馬納蒙說：“這可以有效解決甲板上電子設備箱的腐蝕問題，保證艦船的服役壽命�！�
在應對艦船腐蝕上，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】www.zhuijuan.cn |
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