現代艦船裝備結構系統化、復雜化和精密化程度越來越高，海洋新材料應用越來越廣泛，多海域執行任務逐漸常態化， 其腐蝕防護工作面臨著巨大挑戰。本文簡要回顧了艦船裝備腐蝕防護工作歷程，分析了當前面臨的急迫問題，研究提出了艦船腐蝕防護工作的總體思路、主要對策以及近期主要工作構想。

 

　　文| 陳華清 海軍裝備技術研究所
 

艦 船
 

　　艦船對于海軍來說，是海上作戰力量的中堅，戰略威懾的重要力量，是維護國家海洋領土和海洋權益的主要手段，也是國家實力的重要象征。艦船上各種設備、裝置、系統長期處于高溫、高濕、高鹽霧的惡劣海洋環境，腐蝕相當嚴重，經常引發船體、管路、設備故障及事故的發生， 直接影響艦船的使用和安全，導致維修工程量和經費的大量增加，作戰效能和戰斗力降低，艦船使用壽命縮短，給國防建設和國家利益帶來極大的隱患和風險。針對海軍艦船腐蝕與防護現狀、特點、需求、差距等，研究提出艦船腐蝕預防與控制的總體思路、構想及對策，努力提高艦船防腐蝕整體水平，仍然是當前極為重要的工作之一。

 

　腐蝕挑戰

 

　　現代艦船是一個龐大和復雜的巨系統， 集中了先進尖端科技成果，是一個匯聚現代化工業水平的縮影。艦船上大量海洋新材料的廣泛使用，成百上千復雜功能系統的運行，且長期處于惡劣的海洋腐蝕環境， 形式多樣、復雜多變的腐蝕現象如影隨形。綜合起來看，腐蝕的影響主要表現在：一是腐蝕造成的艦船使用、安全等方面的問題，經常引發艦船裝備故障和事故的發生， 防不勝防；二是腐蝕導致的船體結構、管路系統、裝設備等戰技性能下降，影響艦船綜合作戰性能生成和提高；三是腐蝕引起的艦船維修工程范圍擴大、修理周期延長、全壽期費用增加等，已經成為制約海軍戰斗力建設和發揮的重要因素之一。

 

　　艦船腐蝕典型形式有電偶腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕、雜散電流腐蝕等。電偶腐蝕多發生在海水管路系統及設備、船體（如螺旋槳、舵裝置）、緊固件等異金屬接觸部位。點腐蝕多發生在暴露于潮濕海洋大氣或海水中的艦船結構、管道、設備等表面，如鋁質船水下船體和空艙內出現的腐蝕。縫隙腐蝕多發生在法蘭面接觸部位、螺栓螺帽等有結構縫隙的部位。力作用下的腐蝕包括應力腐蝕斷裂、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， 在海軍艦船上都會發生。由于海軍艦船在設計、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有的特點。

 

　　針對海軍艦船的腐蝕情況，常用的防腐蝕技術有：有機涂層保護（涂料、涂塑等）、金屬涂鍍層保護（金屬熱噴涂、熱鍍、滲鍍、電鍍、化學鍍、離子鍍等）、金屬涂鍍層+ 有機涂料復合涂層保護、電化學保護（犧牲陽極保護、外加電流陰極保護）、電絕緣隔離技術、腐蝕監檢測技術等等。國內外大量實踐證明，采用積極有效的措施，艦船的腐蝕就會得到有效的控制。但對海軍艦船而言，腐蝕與防護是一個永恒的話題，艦船腐蝕與防護的問題永遠存在。

 

　　必須針對海軍艦船在實際使用中的新情況新問題，堅持問題導向，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，防護技術也多種多樣。總的來看，艦船的腐蝕與防護是一門融合了多種學科的綜合交叉、實踐性很強的工程應用學科，除涉及材料科學、表面科學和船舶結構力學外，還涉及環境科學、生物學、化學、物理學、管理工程、船舶工程等多專業領域。艦船腐蝕防護作為一個系統工程，有一個完整的“腐蝕防護鏈”，這個鏈條包含防腐論證、設計、建造、使用、維護和修理等多個環節，環環相扣；貫穿選材、加工、裝配、運儲等全過程，缺一不可；涉及船舶設計師、制造工程師、施工工藝師、艦員等，必須全員參與。這個鏈條是否可靠，取決于鏈環“直徑”最細的部分，只要有一環沒有做好，腐蝕隱患潛伏下來，就會伺機暴露發威。因此，要搞好艦船裝備腐蝕防護工作， 必須應用系統工程的理念，將先進的材料、先進的設計技術、先進的管理理念三者有機結合起來，發揮“材料+ 技術+ 管理” 的組織協同效應，從“全系統、全壽期” 的視野研究解決問題，而不能僅僅強調突出某一方面的單項技術。

 

　工作回顧

 

　　隨著我國造船工業和艦船裝備建設發展，艦船腐蝕與防護工作在各有關單位的共同努力下，取得了顯著進步。主要體現在：一是以“四一八”防污漆會戰為標志。上世紀60 年代，為解決艦船防腐防污問題， 當時的化工部、六機部和海軍聯合組織成立全國性的“四一八”會戰組，參加單位有國家工業部門、海軍機關和相關科研院所等20 多家，歷時20 多年，開展了跨地區、跨行業的科研攻關大協作，堅持統一組織、統一計劃、統一行動，軍民協作，團結一致， 取得了一大批以艦船涂料配套系列和防污涂料為重點的科研成果，使艦船防腐防污工作上了一個臺階。

 

　　二是以開展“艦船腐蝕綜合治理”和“艦船防腐防漏治理”為標志。自上世紀80 年代起，為解決艦船經常性的腐蝕問題，由軍內單位牽頭，聯合相關技術力量，開展了腐蝕專項調研、腐蝕科研攻關、現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規范要求編制等工作。同時結合上述工作加強了艦船腐蝕防護方面的宣傳教育、技術管理、科研試驗、實船試點及推廣應用等工作，艦船腐蝕問題得到較好控制，防腐蝕能力有了大幅度提高，艦船經受了亞丁灣護航、系列高強度訓練和試驗，總體水平上了一個新臺階。

 

　　三是以新裝備批量入役和成立“海軍艦船裝備腐蝕防護研究試驗中心”（以下簡稱“腐蝕中心”）為標志。近年來，隨著國家海洋戰略的發展和國家建設的需求， 以航母、戰略核潛艇、新型驅護艦和導彈快艇為代表的一大批新裝備相繼批量入役， 由于大量新設備、新材料、新技術和新工藝的使用，且任務海區和使用強度等都發生了很大變化，艦船腐蝕與防護出現了許多新情況、新問題，給我們帶來許多新的課題與挑戰，迫切需要從全系統、全壽期角度，統籌國內腐蝕防護技術力量形成“國家隊”，構建新的工作機制和模式，搭建技術和管理協同創新的工作平臺，期待艦船腐蝕問題得到根本控制，促進防腐蝕工作進入到一個新的良性發展階段。

 

　急迫問題

 

　　目前，艦船腐蝕防護工作存在一些亟待解決的問題，主要表現： 一是新的管理機制有待進一步完善。當前，盡管我們“腐蝕中心”成立了，也還僅僅是剛剛起步，初步建立了統一協調的管理體制機制，但還有待進一步完善， 以前的面臨的老問題還繼續存在，比如型號建設上，缺乏全壽期的協調機制，信息共享不充分， 防腐蝕要求繼承性差；行業建設上，缺乏各型號間協同攻關，造成技術的科學性、先進性和借鑒性等協調乏力； 制度建設上，防腐蝕技術、工程管理、科研攻關、人才隊伍等建設還得不到制度性保證，亟待加強。

 

　　二是技術力量的整合工作亟待加強。軍內形成了以裝備研制部門為需求牽引的海軍裝備研究院、艦船設計院所、船舶建造廠等技術力量和以裝備保障部門為需求牽引的裝備技術研究所、修船廠、使用部隊等技術力量。軍外以地方科研院所、學校為代表的科研攻關隊伍和行業技術力量。軍內外的技術機構和力量，各自為戰，缺乏有效的溝通渠道、協商機制和競爭平臺， 有待進一步整合，也是我們“腐蝕中心” 下步要重點加強和突破的地方。

 

　　三是新型裝備的腐蝕問題仍很嚴重。通常，在艦船研制階段會采取相應防腐蝕措施，由于缺乏頂層系統設計、全壽期控制，一些艦船在服役短時間內就暴露出諸多的腐蝕問題，甚至是非常嚴重的腐蝕問題，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重， 一些艦船采用某新材料的海水管在試航期間就發生非常嚴重的腐蝕，但在不同海域， 腐蝕的形式仍有一定區別。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排氣擋板閥等部位，成為腐蝕重災區，海水過濾器、壓載水艙通氣閥、閥門、艉軸密封裝置、冷凝器、冷卻盤管等設備，經常出現各種異常腐蝕現象；東海方向，泥沙海水對艦船海水管路系統腐蝕影響很大，有時交船不到半年，就會發生腐蝕穿孔；北海方向，腐蝕環境看起來不那么惡劣，但從艦船檢修發現，材料體系匹配性引起的腐蝕現象仍然不容樂觀。

 

　　四是腐蝕研究及試驗條件還較落后。海軍逐漸從近海走向遠海，但迄今為止， 海軍還沒有一個像樣的腐蝕測試試驗場， 這與我海軍現代化建設極不相稱。現用或將用的艦船材料試驗種類較少，遠海試驗、深海試驗條件缺乏，以系統和組件形式進行考核的試驗條件更為落后，造成實際應用的材料和技術缺乏系統匹配性、環境適應性和結構耐久性考核和系統性評估，難以將艦船腐蝕問題控制在研制的最初階段。

 

　主要對策

 

　　艦船腐蝕防護工作作為多學科交叉綜合、基礎理論與工程應用融合較強的技術領域，必須以軍方自身力量為主導，以艦船裝備需求為牽引，明確研究試驗的方向與重點，聯合相關院校、科研院所、工業部門組成“國家隊”，構建開放共享的協同創新平臺，圍繞基礎理論、技術開發、工程應用，探索“創新鏈”與“產業鏈” 的深入合作和資源整合機制，突破創新主體間的壁壘，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術”等創新要素而實現深度合作， 實現國防建設與地方經濟發展雙促共贏的良好局面。

 

　　統一領導，實現艦船裝備腐蝕與防護協調一致

 

　　充分發揮“國家隊”的力量，同步開展艦船裝備腐蝕與防護相關法規標準建設、關鍵技術攻關、專項試驗研究等工作，確保從型號設計、建造、使用、維修到退役的全過程中防腐蝕技術與措施的一致性， 同時加強不同型號的設計、建造、使用、維修到退役各階段裝備防腐蝕技術與措施的協調一致，促進各型艦船防腐蝕工作有序進行、協調發展。

 

　　頂層籌劃，實現艦船裝備腐蝕與防護源頭控制

 

　　實現艦船裝備腐蝕與防護全系統、全壽命管理，需要做好頂層設計、統籌謀劃， 既要有一定的前瞻性，做好預研工作，為新型號艦船設計建造提供技術支撐；同時也要抓好研究與試驗工作，解決艦船在使用和修理過程中的重難點腐蝕問題，并反饋設計與建造單位，有利于新型號艦船裝備從源頭上做好艦船裝備腐蝕的預防和控制，確保艦船裝備的“優生優育”。

 

　　軍地聯合，實現軍地防腐蝕領域技術的有效融合

 

　　聯合現有軍地科研院所腐蝕與防護領域技術力量，成立海軍艦船裝備腐蝕與防護“國家隊”，聯合軍地腐蝕與防護知名專家和骨干，組建專家組，加強從海軍機關到基層部隊、從設計建造的工業部門、修理艇船的部隊工廠到軍地科研院所的廣泛聯系，建立艦船裝備防腐蝕技術的交流機制，將成熟防腐蝕新技術融入到艦船設計、建造、使用、修理的各個環節中，實現軍、地各單位在防腐蝕領域的有效融合。

 

　　注重培訓，實現艦船裝備腐蝕與防護的科學管理

 

　　借助軍地科研院校的技術力量、設施設備、實驗條件，對從事設計、建造、使用、修理各個環節的人員進行系統的防腐蝕知識培訓，把艦船裝備防腐蝕的理念貫穿到艦船裝備全壽命、全系統各個環節，促進艦船裝備防腐蝕工作的科學管理和有效控制，最大限度地減少因腐蝕與防護知識不足而造成的腐蝕損失。

 

　 近期工作構想

 

　　近年來，“腐蝕中心”成立后，聯合行業科研單位和技術力量，成立了相應的組織機構，邀請國內腐蝕防護領域知名專家組建了專家委員會，共同開展海軍艦船裝備全系統、全壽期腐蝕預防與控制工作。中心基本定位：一是發揮技術咨詢作用， 成為首長機關決策的支撐平臺；二是發揮組織協調作用，成為部隊急難問題的攻關平臺；三是發揮技術引領作用，成為艦船防腐蝕技術創新平臺；四是發揮服務保障作用，成為信息和新技術的交流平臺。中心總體目標：建成具有海軍特色、軍地融合、軍方為主、統一高效的艦船裝備腐蝕與防護研究試驗基礎平臺，形成海軍艦船裝備腐蝕與防護領域相關理論研究、技術開發、標準制定、試驗評估、腐蝕治理等方面的綜合研究試驗能力，以及規劃計劃、教育培訓、資格認證、信息管理等方面技術管理能力，適應海軍戰略轉型和裝備發展的需要。近期主要工作構想：

 

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

 

　　（二）牽頭制定艦船腐蝕與防護工作規劃。由中心各成員單位結合單位的使命任務、工作重點和研究方向，充分考慮艦船設計、建造、使用、維修各階段需求，融合法規標準、艦船材料、艦用涂料、科研試驗、技術管理等各方面建設實際，研究制定艦船裝備腐蝕預防與控制工作發展規劃。

 

　　（三）組織開展新裝備急難腐蝕問題攻關。針對新裝備在南海和系列試驗中出現的腐蝕難題，組織軍內外專家調研排查， 充分利用現有成熟新材料、新技術、新工藝要求，綜合集成國內現有的防腐蝕科研成果基礎上，開展專項科研、評估、驗證試驗攻關，盡快突破腐蝕防護的技術“瓶頸”，在最短時間內解決困擾部隊的腐蝕與防護難題。

 

　　（四）組織開展防腐蝕法規標準修制定工作。依據相關條令條例，結合艦船防腐蝕工作實際，健全完善艦船裝備防腐蝕管理規章制度，編制下發《艦船裝備防腐蝕管理規定》、《艦船設計防腐蝕指導手冊》、《建造修理改裝防腐蝕控制指導手冊》等。

 

　　（五）構建海軍艦船裝備腐蝕防護技術體系。依托軍地的科研力量，以軍方為主導、軍民融合的方式，充分借鑒艦船腐蝕防護工作的經驗和教訓，構建海軍艦船裝備腐蝕防護科研試驗、認證評估、工程管理、信息管理和人才隊伍體系，為突破艦船裝備腐蝕難題、規范防腐蝕技術管理提供一套完整的解決方案。

 

　　海軍艦船腐蝕與防護工作是一項國防建設的重大工程，需要全社會和腐蝕行業方方面面的參與和大力支持，“腐蝕中心” 是一個開放的、全行業參與的中心，也是從事艦船腐蝕防護研究工作的單位和專家聯合攻關、資源和信息共享的舞臺。海軍裝備技術研究所作為“腐蝕中心”的組長單位和“腐蝕中心”管理辦公室掛靠單位， 一定會秉承“建大中心、干大事業”的理念，發揮好引領服務、管理、搭臺的作用， 與國內行業專家一起共同努力，為海軍艦船腐蝕有效控制做出貢獻。