現(xiàn)代艦船裝備結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、復(fù)雜化和精密化程度越來越高，海洋新材料應(yīng)用越來越廣泛，多海域執(zhí)行任務(wù)逐漸常態(tài)化， 其腐蝕防護(hù)工作面臨著巨大挑戰(zhàn)。本文簡要回顧了艦船裝備腐蝕防護(hù)工作歷程，分析了當(dāng)前面臨的急迫問題，研究提出了艦船腐蝕防護(hù)工作的總體思路、主要對策以及近期主要工作構(gòu)想。

 

　　文| 陳華清 海軍裝備技術(shù)研究所
 

艦 船
 

　　艦船對于海軍來說，是海上作戰(zhàn)力量的中堅(jiān)，戰(zhàn)略威懾的重要力量，是維護(hù)國家海洋領(lǐng)土和海洋權(quán)益的主要手段，也是國家實(shí)力的重要象征。艦船上各種設(shè)備、裝置、系統(tǒng)長期處于高溫、高濕、高鹽霧的惡劣海洋環(huán)境，腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，經(jīng)常引發(fā)船體、管路、設(shè)備故障及事故的發(fā)生， 直接影響艦船的使用和安全，導(dǎo)致維修工程量和經(jīng)費(fèi)的大量增加，作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)斗力降低，艦船使用壽命縮短，給國防建設(shè)和國家利益帶來極大的隱患和風(fēng)險(xiǎn)。針對海軍艦船腐蝕與防護(hù)現(xiàn)狀、特點(diǎn)、需求、差距等，研究提出艦船腐蝕預(yù)防與控制的總體思路、構(gòu)想及對策，努力提高艦船防腐蝕整體水平，仍然是當(dāng)前極為重要的工作之一。

 

　腐蝕挑戰(zhàn)

 

　　現(xiàn)代艦船是一個(gè)龐大和復(fù)雜的巨系統(tǒng)， 集中了先進(jìn)尖端科技成果，是一個(gè)匯聚現(xiàn)代化工業(yè)水平的縮影。艦船上大量海洋新材料的廣泛使用，成百上千復(fù)雜功能系統(tǒng)的運(yùn)行，且長期處于惡劣的海洋腐蝕環(huán)境， 形式多樣、復(fù)雜多變的腐蝕現(xiàn)象如影隨形。綜合起來看，腐蝕的影響主要表現(xiàn)在：一是腐蝕造成的艦船使用、安全等方面的問題，經(jīng)常引發(fā)艦船裝備故障和事故的發(fā)生， 防不勝防；二是腐蝕導(dǎo)致的船體結(jié)構(gòu)、管路系統(tǒng)、裝設(shè)備等戰(zhàn)技性能下降，影響艦船綜合作戰(zhàn)性能生成和提高；三是腐蝕引起的艦船維修工程范圍擴(kuò)大、修理周期延長、全壽期費(fèi)用增加等，已經(jīng)成為制約海軍戰(zhàn)斗力建設(shè)和發(fā)揮的重要因素之一。

 

　　艦船腐蝕典型形式有電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、雜散電流腐蝕等。電偶腐蝕多發(fā)生在海水管路系統(tǒng)及設(shè)備、船體（如螺旋槳、舵裝置）、緊固件等異金屬接觸部位。點(diǎn)腐蝕多發(fā)生在暴露于潮濕海洋大氣或海水中的艦船結(jié)構(gòu)、管道、設(shè)備等表面，如鋁質(zhì)船水下船體和空艙內(nèi)出現(xiàn)的腐蝕。縫隙腐蝕多發(fā)生在法蘭面接觸部位、螺栓螺帽等有結(jié)構(gòu)縫隙的部位。力作用下的腐蝕包括應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆或氫致開裂、腐蝕疲勞、空泡腐蝕、沖擊腐蝕、微動(dòng)腐蝕等。晶間腐蝕通常是船用鋁合金、l8-8 不銹鋼、黃銅等金屬在高溫、純水等特定條件下發(fā)生的腐蝕。總的來看，一般民用船舶上的腐蝕情況， 在海軍艦船上都會(huì)發(fā)生。由于海軍艦船在設(shè)計(jì)、材料、使用、管理等方面與一般民用船舶相比，有其特殊性，因而海軍艦船的腐蝕有其獨(dú)有的特點(diǎn)。

 

　　針對海軍艦船的腐蝕情況，常用的防腐蝕技術(shù)有：有機(jī)涂層保護(hù)（涂料、涂塑等）、金屬涂鍍層保護(hù)（金屬熱噴涂、熱鍍、滲鍍、電鍍、化學(xué)鍍、離子鍍等）、金屬涂鍍層+ 有機(jī)涂料復(fù)合涂層保護(hù)、電化學(xué)保護(hù)（犧牲陽極保護(hù)、外加電流陰極保護(hù)）、電絕緣隔離技術(shù)、腐蝕監(jiān)檢測技術(shù)等等。國內(nèi)外大量實(shí)踐證明，采用積極有效的措施，艦船的腐蝕就會(huì)得到有效的控制。但對海軍艦船而言，腐蝕與防護(hù)是一個(gè)永恒的話題，艦船腐蝕與防護(hù)的問題永遠(yuǎn)存在。

 

　　必須針對海軍艦船在實(shí)際使用中的新情況新問題，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，研究解決艦船在使用中的腐蝕新問題。

 

　　艦船腐蝕原因形式多樣，防護(hù)技術(shù)也多種多樣。總的來看，艦船的腐蝕與防護(hù)是一門融合了多種學(xué)科的綜合交叉、實(shí)踐性很強(qiáng)的工程應(yīng)用學(xué)科，除涉及材料科學(xué)、表面科學(xué)和船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)外，還涉及環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、管理工程、船舶工程等多專業(yè)領(lǐng)域。艦船腐蝕防護(hù)作為一個(gè)系統(tǒng)工程，有一個(gè)完整的“腐蝕防護(hù)鏈”，這個(gè)鏈條包含防腐論證、設(shè)計(jì)、建造、使用、維護(hù)和修理等多個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣；貫穿選材、加工、裝配、運(yùn)儲(chǔ)等全過程，缺一不可；涉及船舶設(shè)計(jì)師、制造工程師、施工工藝師、艦員等，必須全員參與。這個(gè)鏈條是否可靠，取決于鏈環(huán)“直徑”最細(xì)的部分，只要有一環(huán)沒有做好，腐蝕隱患潛伏下來，就會(huì)伺機(jī)暴露發(fā)威。因此，要搞好艦船裝備腐蝕防護(hù)工作， 必須應(yīng)用系統(tǒng)工程的理念，將先進(jìn)的材料、先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的管理理念三者有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮“材料+ 技術(shù)+ 管理” 的組織協(xié)同效應(yīng)，從“全系統(tǒng)、全壽期” 的視野研究解決問題，而不能僅僅強(qiáng)調(diào)突出某一方面的單項(xiàng)技術(shù)。

 

　工作回顧

 

　　隨著我國造船工業(yè)和艦船裝備建設(shè)發(fā)展，艦船腐蝕與防護(hù)工作在各有關(guān)單位的共同努力下，取得了顯著進(jìn)步。主要體現(xiàn)在：一是以“四一八”防污漆會(huì)戰(zhàn)為標(biāo)志。上世紀(jì)60 年代，為解決艦船防腐防污問題， 當(dāng)時(shí)的化工部、六機(jī)部和海軍聯(lián)合組織成立全國性的“四一八”會(huì)戰(zhàn)組，參加單位有國家工業(yè)部門、海軍機(jī)關(guān)和相關(guān)科研院所等20 多家，歷時(shí)20 多年，開展了跨地區(qū)、跨行業(yè)的科研攻關(guān)大協(xié)作，堅(jiān)持統(tǒng)一組織、統(tǒng)一計(jì)劃、統(tǒng)一行動(dòng)，軍民協(xié)作，團(tuán)結(jié)一致， 取得了一大批以艦船涂料配套系列和防污涂料為重點(diǎn)的科研成果，使艦船防腐防污工作上了一個(gè)臺階。

 

　　二是以開展“艦船腐蝕綜合治理”和“艦船防腐防漏治理”為標(biāo)志。自上世紀(jì)80 年代起，為解決艦船經(jīng)常性的腐蝕問題，由軍內(nèi)單位牽頭，聯(lián)合相關(guān)技術(shù)力量，開展了腐蝕專項(xiàng)調(diào)研、腐蝕科研攻關(guān)、現(xiàn)役艦船腐蝕綜合治理、腐蝕“三漏”綜合治理和編制艦船防腐防漏技術(shù)規(guī)范要求編制等工作。同時(shí)結(jié)合上述工作加強(qiáng)了艦船腐蝕防護(hù)方面的宣傳教育、技術(shù)管理、科研試驗(yàn)、實(shí)船試點(diǎn)及推廣應(yīng)用等工作，艦船腐蝕問題得到較好控制，防腐蝕能力有了大幅度提高，艦船經(jīng)受了亞丁灣護(hù)航、系列高強(qiáng)度訓(xùn)練和試驗(yàn)，總體水平上了一個(gè)新臺階。

 

　　三是以新裝備批量入役和成立“海軍艦船裝備腐蝕防護(hù)研究試驗(yàn)中心”（以下簡稱“腐蝕中心”）為標(biāo)志。近年來，隨著國家海洋戰(zhàn)略的發(fā)展和國家建設(shè)的需求， 以航母、戰(zhàn)略核潛艇、新型驅(qū)護(hù)艦和導(dǎo)彈快艇為代表的一大批新裝備相繼批量入役， 由于大量新設(shè)備、新材料、新技術(shù)和新工藝的使用，且任務(wù)海區(qū)和使用強(qiáng)度等都發(fā)生了很大變化，艦船腐蝕與防護(hù)出現(xiàn)了許多新情況、新問題，給我們帶來許多新的課題與挑戰(zhàn)，迫切需要從全系統(tǒng)、全壽期角度，統(tǒng)籌國內(nèi)腐蝕防護(hù)技術(shù)力量形成“國家隊(duì)”，構(gòu)建新的工作機(jī)制和模式，搭建技術(shù)和管理協(xié)同創(chuàng)新的工作平臺，期待艦船腐蝕問題得到根本控制，促進(jìn)防腐蝕工作進(jìn)入到一個(gè)新的良性發(fā)展階段。

 

　急迫問題

 

　　目前，艦船腐蝕防護(hù)工作存在一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)： 一是新的管理機(jī)制有待進(jìn)一步完善。當(dāng)前，盡管我們“腐蝕中心”成立了，也還僅僅是剛剛起步，初步建立了統(tǒng)一協(xié)調(diào)的管理體制機(jī)制，但還有待進(jìn)一步完善， 以前的面臨的老問題還繼續(xù)存在，比如型號建設(shè)上，缺乏全壽期的協(xié)調(diào)機(jī)制，信息共享不充分， 防腐蝕要求繼承性差；行業(yè)建設(shè)上，缺乏各型號間協(xié)同攻關(guān)，造成技術(shù)的科學(xué)性、先進(jìn)性和借鑒性等協(xié)調(diào)乏力； 制度建設(shè)上，防腐蝕技術(shù)、工程管理、科研攻關(guān)、人才隊(duì)伍等建設(shè)還得不到制度性保證，亟待加強(qiáng)。

 

　　二是技術(shù)力量的整合工作亟待加強(qiáng)。軍內(nèi)形成了以裝備研制部門為需求牽引的海軍裝備研究院、艦船設(shè)計(jì)院所、船舶建造廠等技術(shù)力量和以裝備保障部門為需求牽引的裝備技術(shù)研究所、修船廠、使用部隊(duì)等技術(shù)力量。軍外以地方科研院所、學(xué)校為代表的科研攻關(guān)隊(duì)伍和行業(yè)技術(shù)力量。軍內(nèi)外的技術(shù)機(jī)構(gòu)和力量，各自為戰(zhàn)，缺乏有效的溝通渠道、協(xié)商機(jī)制和競爭平臺， 有待進(jìn)一步整合，也是我們“腐蝕中心” 下步要重點(diǎn)加強(qiáng)和突破的地方。

 

　　三是新型裝備的腐蝕問題仍很嚴(yán)重。通常，在艦船研制階段會(huì)采取相應(yīng)防腐蝕措施，由于缺乏頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)、全壽期控制，一些艦船在服役短時(shí)間內(nèi)就暴露出諸多的腐蝕問題，甚至是非常嚴(yán)重的腐蝕問題，影響艦船裝備安全性、可靠性和在航率。特別是艦船的管路腐蝕問題尤其嚴(yán)重， 一些艦船采用某新材料的海水管在試航期間就發(fā)生非常嚴(yán)重的腐蝕，但在不同海域， 腐蝕的形式仍有一定區(qū)別。南海方向，腐蝕問題特別突出，像高壓氣瓶、法蘭緊固件和柴油機(jī)排氣擋板閥等部位，成為腐蝕重災(zāi)區(qū)，海水過濾器、壓載水艙通氣閥、閥門、艉軸密封裝置、冷凝器、冷卻盤管等設(shè)備，經(jīng)常出現(xiàn)各種異常腐蝕現(xiàn)象；東海方向，泥沙海水對艦船海水管路系統(tǒng)腐蝕影響很大，有時(shí)交船不到半年，就會(huì)發(fā)生腐蝕穿孔；北海方向，腐蝕環(huán)境看起來不那么惡劣，但從艦船檢修發(fā)現(xiàn)，材料體系匹配性引起的腐蝕現(xiàn)象仍然不容樂觀。

 

　　四是腐蝕研究及試驗(yàn)條件還較落后。海軍逐漸從近海走向遠(yuǎn)海，但迄今為止， 海軍還沒有一個(gè)像樣的腐蝕測試試驗(yàn)場， 這與我海軍現(xiàn)代化建設(shè)極不相稱。現(xiàn)用或?qū)⒂玫呐灤牧显囼?yàn)種類較少，遠(yuǎn)海試驗(yàn)、深海試驗(yàn)條件缺乏，以系統(tǒng)和組件形式進(jìn)行考核的試驗(yàn)條件更為落后，造成實(shí)際應(yīng)用的材料和技術(shù)缺乏系統(tǒng)匹配性、環(huán)境適應(yīng)性和結(jié)構(gòu)耐久性考核和系統(tǒng)性評估，難以將艦船腐蝕問題控制在研制的最初階段。

 

　主要對策

 

　　艦船腐蝕防護(hù)工作作為多學(xué)科交叉綜合、基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用融合較強(qiáng)的技術(shù)領(lǐng)域，必須以軍方自身力量為主導(dǎo)，以艦船裝備需求為牽引，明確研究試驗(yàn)的方向與重點(diǎn)，聯(lián)合相關(guān)院校、科研院所、工業(yè)部門組成“國家隊(duì)”，構(gòu)建開放共享的協(xié)同創(chuàng)新平臺，圍繞基礎(chǔ)理論、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用，探索“創(chuàng)新鏈”與“產(chǎn)業(yè)鏈” 的深入合作和資源整合機(jī)制，突破創(chuàng)新主體間的壁壘，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術(shù)”等創(chuàng)新要素而實(shí)現(xiàn)深度合作， 實(shí)現(xiàn)國防建設(shè)與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙促共贏的良好局面。

 

　　統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)艦船裝備腐蝕與防護(hù)協(xié)調(diào)一致

 

　　充分發(fā)揮“國家隊(duì)”的力量，同步開展艦船裝備腐蝕與防護(hù)相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、專項(xiàng)試驗(yàn)研究等工作，確保從型號設(shè)計(jì)、建造、使用、維修到退役的全過程中防腐蝕技術(shù)與措施的一致性， 同時(shí)加強(qiáng)不同型號的設(shè)計(jì)、建造、使用、維修到退役各階段裝備防腐蝕技術(shù)與措施的協(xié)調(diào)一致，促進(jìn)各型艦船防腐蝕工作有序進(jìn)行、協(xié)調(diào)發(fā)展。

 

　　頂層籌劃，實(shí)現(xiàn)艦船裝備腐蝕與防護(hù)源頭控制

 

　　實(shí)現(xiàn)艦船裝備腐蝕與防護(hù)全系統(tǒng)、全壽命管理，需要做好頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌謀劃， 既要有一定的前瞻性，做好預(yù)研工作，為新型號艦船設(shè)計(jì)建造提供技術(shù)支撐；同時(shí)也要抓好研究與試驗(yàn)工作，解決艦船在使用和修理過程中的重難點(diǎn)腐蝕問題，并反饋設(shè)計(jì)與建造單位，有利于新型號艦船裝備從源頭上做好艦船裝備腐蝕的預(yù)防和控制，確保艦船裝備的“優(yōu)生優(yōu)育”。

 

　　軍地聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)軍地防腐蝕領(lǐng)域技術(shù)的有效融合

 

　　聯(lián)合現(xiàn)有軍地科研院所腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域技術(shù)力量，成立海軍艦船裝備腐蝕與防護(hù)“國家隊(duì)”，聯(lián)合軍地腐蝕與防護(hù)知名專家和骨干，組建專家組，加強(qiáng)從海軍機(jī)關(guān)到基層部隊(duì)、從設(shè)計(jì)建造的工業(yè)部門、修理艇船的部隊(duì)工廠到軍地科研院所的廣泛聯(lián)系，建立艦船裝備防腐蝕技術(shù)的交流機(jī)制，將成熟防腐蝕新技術(shù)融入到艦船設(shè)計(jì)、建造、使用、修理的各個(gè)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)軍、地各單位在防腐蝕領(lǐng)域的有效融合。

 

　　注重培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)艦船裝備腐蝕與防護(hù)的科學(xué)管理

 

　　借助軍地科研院校的技術(shù)力量、設(shè)施設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件，對從事設(shè)計(jì)、建造、使用、修理各個(gè)環(huán)節(jié)的人員進(jìn)行系統(tǒng)的防腐蝕知識培訓(xùn)，把艦船裝備防腐蝕的理念貫穿到艦船裝備全壽命、全系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)艦船裝備防腐蝕工作的科學(xué)管理和有效控制，最大限度地減少因腐蝕與防護(hù)知識不足而造成的腐蝕損失。

 

　 近期工作構(gòu)想

 

　　近年來，“腐蝕中心”成立后，聯(lián)合行業(yè)科研單位和技術(shù)力量，成立了相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，邀請國內(nèi)腐蝕防護(hù)領(lǐng)域知名專家組建了專家委員會(huì)，共同開展海軍艦船裝備全系統(tǒng)、全壽期腐蝕預(yù)防與控制工作。中心基本定位：一是發(fā)揮技術(shù)咨詢作用， 成為首長機(jī)關(guān)決策的支撐平臺；二是發(fā)揮組織協(xié)調(diào)作用，成為部隊(duì)急難問題的攻關(guān)平臺；三是發(fā)揮技術(shù)引領(lǐng)作用，成為艦船防腐蝕技術(shù)創(chuàng)新平臺；四是發(fā)揮服務(wù)保障作用，成為信息和新技術(shù)的交流平臺。中心總體目標(biāo)：建成具有海軍特色、軍地融合、軍方為主、統(tǒng)一高效的艦船裝備腐蝕與防護(hù)研究試驗(yàn)基礎(chǔ)平臺，形成海軍艦船裝備腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域相關(guān)理論研究、技術(shù)開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、試驗(yàn)評估、腐蝕治理等方面的綜合研究試驗(yàn)?zāi)芰Γ约耙?guī)劃計(jì)劃、教育培訓(xùn)、資格認(rèn)證、信息管理等方面技術(shù)管理能力，適應(yīng)海軍戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和裝備發(fā)展的需要。近期主要工作構(gòu)想：

 

　　（一）組織開展艦船防腐蝕工作情況調(diào)研。一是調(diào)研艦船全壽命各階段，軍內(nèi)外各單位開展防腐蝕工作的主要業(yè)務(wù)流程和工作模式；二是調(diào)研軍內(nèi)外各單位防腐蝕資源狀況，包括科研試驗(yàn)條件、人員力量和“四新技術(shù)”成果等；三是總結(jié)近年來艦船腐蝕與防護(hù)工作開展情況，以及所取得的相關(guān)成績。

 

　　（二）牽頭制定艦船腐蝕與防護(hù)工作規(guī)劃。由中心各成員單位結(jié)合單位的使命任務(wù)、工作重點(diǎn)和研究方向，充分考慮艦船設(shè)計(jì)、建造、使用、維修各階段需求，融合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、艦船材料、艦用涂料、科研試驗(yàn)、技術(shù)管理等各方面建設(shè)實(shí)際，研究制定艦船裝備腐蝕預(yù)防與控制工作發(fā)展規(guī)劃。

 

　　（三）組織開展新裝備急難腐蝕問題攻關(guān)。針對新裝備在南海和系列試驗(yàn)中出現(xiàn)的腐蝕難題，組織軍內(nèi)外專家調(diào)研排查， 充分利用現(xiàn)有成熟新材料、新技術(shù)、新工藝要求，綜合集成國內(nèi)現(xiàn)有的防腐蝕科研成果基礎(chǔ)上，開展專項(xiàng)科研、評估、驗(yàn)證試驗(yàn)攻關(guān)，盡快突破腐蝕防護(hù)的技術(shù)“瓶頸”，在最短時(shí)間內(nèi)解決困擾部隊(duì)的腐蝕與防護(hù)難題。

 

　　（四）組織開展防腐蝕法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)修制定工作。依據(jù)相關(guān)條令條例，結(jié)合艦船防腐蝕工作實(shí)際，健全完善艦船裝備防腐蝕管理規(guī)章制度，編制下發(fā)《艦船裝備防腐蝕管理規(guī)定》、《艦船設(shè)計(jì)防腐蝕指導(dǎo)手冊》、《建造修理改裝防腐蝕控制指導(dǎo)手冊》等。

 

　　（五）構(gòu)建海軍艦船裝備腐蝕防護(hù)技術(shù)體系。依托軍地的科研力量，以軍方為主導(dǎo)、軍民融合的方式，充分借鑒艦船腐蝕防護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，構(gòu)建海軍艦船裝備腐蝕防護(hù)科研試驗(yàn)、認(rèn)證評估、工程管理、信息管理和人才隊(duì)伍體系，為突破艦船裝備腐蝕難題、規(guī)范防腐蝕技術(shù)管理提供一套完整的解決方案。

 

　　海軍艦船腐蝕與防護(hù)工作是一項(xiàng)國防建設(shè)的重大工程，需要全社會(huì)和腐蝕行業(yè)方方面面的參與和大力支持，“腐蝕中心” 是一個(gè)開放的、全行業(yè)參與的中心，也是從事艦船腐蝕防護(hù)研究工作的單位和專家聯(lián)合攻關(guān)、資源和信息共享的舞臺。海軍裝備技術(shù)研究所作為“腐蝕中心”的組長單位和“腐蝕中心”管理辦公室掛靠單位， 一定會(huì)秉承“建大中心、干大事業(yè)”的理念，發(fā)揮好引領(lǐng)服務(wù)、管理、搭臺的作用， 與國內(nèi)行業(yè)專家一起共同努力，為海軍艦船腐蝕有效控制做出貢獻(xiàn)。