濕熱環(huán)境下裝甲裝備封存方法應(yīng)用研究

鄭鐵軍，張會(huì)奇，孟凡金

（1.裝甲兵工程學(xué)院，北京 100072；2.65571部隊(duì)85分隊(duì)，吉林 四平 136001）

我國東南沿海地區(qū)灘多水淺、島嶼密布，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年冬短夏長、溫暖濕潤，該地區(qū)典型的環(huán)境特點(diǎn)是高溫、高濕、高鹽霧，潮濕直接導(dǎo)致裝備的儲(chǔ)存可靠性和戰(zhàn)備完好性下降。因此，采用簡捷、有效的防護(hù)措施，創(chuàng)造適合裝備、器材保管的微環(huán)境，對(duì)裝備器材提供可靠的防護(hù)、保持裝備戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能、縮短戰(zhàn)斗準(zhǔn)備時(shí)間、提高戰(zhàn)備完好率具有重要的作用。

1 濕熱環(huán)境對(duì)裝甲裝備封存的影響

裝甲裝備組成的分系統(tǒng)及其設(shè)備組件主要由金屬材料、非金屬材料、電子元器件、光學(xué)元件等構(gòu)成，其材料質(zhì)地、加工工藝、表面狀態(tài)各不相同，受溫度、濕度、鹽霧等環(huán)境因素的影響有所差異。因此，濕熱環(huán)境下裝甲裝備在封存過程中發(fā)生腐蝕霉變的情況十分復(fù)雜[1]，主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

1）金屬腐蝕。在濕熱的環(huán)境條件下，金屬表面液膜的導(dǎo)電性和腐蝕性會(huì)促進(jìn)腐蝕加速，導(dǎo)致金屬元件產(chǎn)生腐蝕、水解、長霉等現(xiàn)象。

2）電子設(shè)備及電子元器件腐蝕。在高濕環(huán)境下，電子電氣產(chǎn)品的絕緣等級(jí)下降、性能降低，如電容器受潮后容量會(huì)減少，集成電路受潮后易產(chǎn)生短路等內(nèi)部故障。潮濕還會(huì)使電子電氣設(shè)備的接插件表面氧化，造成接觸不良或焊結(jié)性變差。當(dāng)空氣濕度大于50%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電子元件表面放電和漏電，使電子系統(tǒng)的故障增多。

3）光學(xué)儀器生霉起霧。觀瞄儀器的光學(xué)鏡頭表面涂有高分子材料膜，在潮濕環(huán)境下，高分子材料膜容易滋生大量霉菌，使鏡頭透光和成像性能下降，甚至報(bào)廢。

4）非金屬材料腐蝕。裝甲裝備的非金屬材料主要包括紡織品和皮革等，紡織品和皮革中的天然纖維具有很強(qiáng)的吸水性，在潮濕環(huán)境下，纖維吸濕后膨脹，抗拉強(qiáng)度降低，同時(shí)會(huì)滋生大量霉菌，導(dǎo)致纖維制品腐爛變質(zhì)。

2 裝甲裝備封存技術(shù)方法

封存是裝備在貯存過程中，為防止外界環(huán)境影響，保持裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和戰(zhàn)備完好性所采取的一系列技術(shù)措施。裝甲裝備封存是裝甲裝備保障的重要內(nèi)容，是保持裝甲裝備良好戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能和戰(zhàn)備完好性的重要手段。在濕熱環(huán)境下，必須采取有效技術(shù)措施，避免環(huán)境因素對(duì)裝甲裝備封存產(chǎn)生不利影響[2]。

2.1 封套封存技術(shù)

封套封存技術(shù)是一種新型密封包裝技術(shù)，通常用多層復(fù)合塑料薄膜將被封存的設(shè)備（裝備）密封，使設(shè)備（裝備）與自然環(huán)境物理隔離，并在封存的局部空間中人為制造—種適合于設(shè)備（裝備）封存要求的小氣候環(huán)境（或稱氣氛），以阻止或延緩設(shè)備（裝備）的銹蝕、霉變和老化。封套封存主要包括3項(xiàng)技術(shù)特性。

2.1.1 密封性

封套封存的密封性包括封套材料、封套焊縫和封口的密封性。封套材料通常由多層復(fù)合材料經(jīng)擠塑熱合制成（如聚乙烯復(fù)合布和鋁塑布復(fù)合薄膜材料，這種材料的透濕度和透氣率都比較小，適合于熱焊合制成各種尺寸和形狀的封套）。表1 給出了國內(nèi)常用封套材料的密封性數(shù)據(jù)。

2.1.2 相容性

在封套材料與封存裝備之間構(gòu)成的混合體系中，封套材料多屬于高分子有機(jī)物，在長時(shí)間內(nèi)會(huì)揮發(fā)出腐蝕性氣體，如甲酸、乙酸、醛類、氨類等，易形成腐蝕環(huán)境。應(yīng)選擇不易揮發(fā)腐蝕性氣體的材料制作封套；或在高分子有機(jī)材料中加入惰性填充物，常溫固化后，可以減弱其揮發(fā)性，如尼龍、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等材料可滿足此要求。

表1 國內(nèi)包裝材料的透濕度Table 1 Dank degree of domestic wrappers

2.1.3 防靜電性

特殊用途的軟質(zhì)封套要具有防靜電的作用，如包裝彈藥或包裝集成電路電子儀器的封套。

2.2 動(dòng)態(tài)除濕封存技術(shù)

動(dòng)態(tài)除濕技術(shù)是使用空氣除濕機(jī)對(duì)密封體內(nèi)的水分進(jìn)行實(shí)時(shí)除濕。除濕機(jī)通過傳感器感知外界環(huán)境濕度，根據(jù)設(shè)定的濕度標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)控制密封體內(nèi)部的空氣濕度。常用的空氣除濕機(jī)為轉(zhuǎn)輪吸附式除濕機(jī)。

轉(zhuǎn)輪吸附式除濕機(jī)采用蜂窩式結(jié)構(gòu)的除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行除濕。轉(zhuǎn)輪分為吸濕區(qū)和再生區(qū)，空氣中的水分在吸濕區(qū)被除掉后，鼓風(fēng)機(jī)將干燥的空氣送入室內(nèi)，吸收了水分的轉(zhuǎn)輪移動(dòng)到再生區(qū)，這時(shí)從逆方向送入的再生空氣（溫風(fēng)）將驅(qū)除水分，使轉(zhuǎn)輪繼續(xù)工作。轉(zhuǎn)輪除濕工作過程如圖1所示。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕機(jī)具有以下特點(diǎn)。

圖1 轉(zhuǎn)輪吸附式除濕工作原理Fig.1 The working principle of rotating wheel adsorption dehumidification model

1）適用環(huán)境廣泛。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕設(shè)備在封閉式環(huán)境和開放式環(huán)境中均能有效工作，能夠滿足各種野戰(zhàn)環(huán)境的需要。

2）可靠性高。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)操作簡捷，只需除濕轉(zhuǎn)輪、再生用加熱器和送風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即可連續(xù)提供露點(diǎn)在6 ℃以下的干燥空氣。

3）保養(yǎng)費(fèi)用低。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕設(shè)備采用的是可再生除濕轉(zhuǎn)輪，保養(yǎng)僅需要清洗除濕轉(zhuǎn)輪前的過濾網(wǎng)。

4）運(yùn)行費(fèi)用低。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕機(jī)只需修建簡易機(jī)庫，較其他除濕設(shè)備需建專門封閉洞庫所需費(fèi)用大大降低。轉(zhuǎn)輪吸附式除濕設(shè)備低耗節(jié)能，在相同條件下轉(zhuǎn)輪吸附式除濕消耗的電能約為加熱式除濕的5%。

3 裝甲裝備封存應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)裝甲裝備封存保管的要求和封存技術(shù)方法的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了適當(dāng)有效的封存方案對(duì)某型裝甲裝備進(jìn)行了整裝封存。整裝封存裝置主要包括整車封套、轉(zhuǎn)輪除濕設(shè)備、溫濕度記錄儀和通氣管道4部分。

3.1 整車封套

通過對(duì)該型裝甲裝備密封形式的分析，裝甲裝備沿海及海島干燥封存要求的核心內(nèi)容是密封和干燥，關(guān)鍵是確保密封性。采用整體封套密封的方案，密封效果好、密封工作量小、方便裝備動(dòng)用、封套可重復(fù)使用。

圖2 封套密封示意Fig.2 The sketch map of envelope seal

采用強(qiáng)度高、密封阻氣性能好的軟質(zhì)塑布材料制作與整車相適應(yīng)的密封封套，將裝備全部密封（如圖2所示）。封套分為上下兩部分，上部為可活動(dòng)拆卸的密封套，下部為封套裙部，上下封套用密封拉鎖連接。該封套形式是將裝備整體封裝在封套內(nèi)，不僅使裝備內(nèi)部各機(jī)件能受到良好的保護(hù)，裝備車體和行動(dòng)部分也在封套內(nèi)密封。

3.2 轉(zhuǎn)輪除濕設(shè)備

除濕機(jī)是動(dòng)態(tài)干燥封存保管的核心部件，通過分析論證，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)需滿足下列基本要求。

1）除濕功能強(qiáng)。除濕機(jī)的工作能力應(yīng)能保證一個(gè)建制單位裝備封存的需求。每臺(tái)裝備使用封套密封后的空氣流動(dòng)空間約為8 m3，除濕機(jī)工作1 h，應(yīng)保證密封車內(nèi)空氣流動(dòng)進(jìn)行2 次循環(huán)，以確保將車內(nèi)潮濕空氣中的水分除掉。根據(jù)建制單位的裝備數(shù)和管路空間計(jì)算可得除濕機(jī)的排風(fēng)量應(yīng)不小于180 m3。

2）可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)。除濕機(jī)的工作環(huán)境特點(diǎn)通常為高濕、高溫和高鹽霧，因此要求除濕機(jī)具有較好的密封性以保護(hù)其內(nèi)部的機(jī)械部分。除濕機(jī)的控制部件易受腐蝕，通常安裝在通風(fēng)管道中，其接頭線纜在設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施，保證在濕熱的環(huán)境條件下能長時(shí)間穩(wěn)定工作。

3）控制功能先進(jìn)。除濕機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)控制的功能，相對(duì)濕度控制范圍應(yīng)確保裝甲裝備的防護(hù)需求。根據(jù)電子、電氣、光學(xué)儀器的最佳保存條件（40%～50%），除濕機(jī)回氣相對(duì)濕度控制在45%，控制器的回滯值為9；當(dāng)密封體內(nèi)相對(duì)濕度低于45%時(shí)，除濕機(jī)停止工作，當(dāng)相對(duì)濕度大于54%時(shí)，除濕機(jī)自動(dòng)工作[3]。

4）低耗安全。除濕機(jī)的使用功率應(yīng)不大于2 kW，使用的電源應(yīng)為220 V照明電，能夠在車庫照明電路中使用。為保證除濕機(jī)的可靠工作，應(yīng)配備相應(yīng)的穩(wěn)壓器。

3.3 通氣管道

干燥空氣通風(fēng)設(shè)計(jì)，目的是將除濕機(jī)的干燥空氣定量地輸送到裝備內(nèi)部，并將裝備內(nèi)部的潮濕空氣吸至除濕機(jī)，經(jīng)除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪排除水分后，再將干燥空氣送回裝備內(nèi)部。

通風(fēng)管道是連接各裝備封套的部件。管道應(yīng)能保證有足夠的流量、具有一定的強(qiáng)度、其布置不影響庫容。通風(fēng)管道采用并聯(lián)連接方式，可以滿足使用要求。

3.4 溫濕度記錄儀

溫濕度記錄儀用于監(jiān)控封套內(nèi)部的溫濕度環(huán)境，使其保持在適宜的封存環(huán)境中。溫濕度記錄儀的顯示器和傳感器采用分體結(jié)構(gòu)，將具有記錄功能的溫濕度傳感器放入封套內(nèi)，通過數(shù)據(jù)傳輸，將封套內(nèi)部的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和記錄，如圖3所示。

圖3 溫濕度記錄儀數(shù)據(jù)控制曲線Fig. 3 The data control curve of the temperature & humidity recorder

從圖3 中可以看出，在1 個(gè)多月時(shí)間內(nèi)，其相對(duì)濕度范圍為45%～60%，基本滿足了裝備封存的濕度要求。

4 結(jié)語

試驗(yàn)證明，通過裝備整裝封存設(shè)計(jì)，在不改變車輛結(jié)構(gòu)、不影響車輛緊急動(dòng)用和正常維護(hù)保養(yǎng)、不降低車輛性能、不改造車庫和設(shè)施的條件下，可以有效控制裝備封存的溫濕度環(huán)境，避免高溫、高濕、高鹽霧等惡劣環(huán)境對(duì)裝備的損害，保證裝備內(nèi)部各機(jī)件處于完好狀態(tài)，提高了封存裝備的戰(zhàn)備完好性。

[1]杜克大學(xué)工程手冊辦公室.工程設(shè)計(jì)手冊環(huán)境部分分冊[K].北京：航空部第三O一研究所，1985：93—104.

[2]徐自芬，鄭百哲.中國包裝工程手冊[K].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996：118—120.

[3]GJB 5015-2003，裝甲裝備器材包裝通用規(guī)范[S].