艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂的發(fā)展

王欣 程金山中國(guó)人民解放軍92228 部隊(duì)

本文介紹了美軍艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MIL-PRF-24139、抗海水沖刷潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范NAVY A-A-50433 以及相關(guān)艦船鋼絲繩潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MILPRF-18458 的發(fā)展與指標(biāo)特點(diǎn)；結(jié)合國(guó)內(nèi)外艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的性能差異，探討了我國(guó)艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂與鋼絲繩潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與產(chǎn)品的發(fā)展方向。

艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂，耐鹽霧與抗海水沖刷性好，具有高度的耐水性和黏附性，是潤(rùn)滑和防護(hù)與海水接觸部位的各種金屬部件以及艦船鋼絲繩用的潤(rùn)滑脂。由于艦船長(zhǎng)時(shí)間處于海洋環(huán)境條件中，鹽分濃度大、溫濕度高，為了防止海水進(jìn)入艦船內(nèi)部腐蝕相關(guān)機(jī)件，須使用艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂進(jìn)行保護(hù)和潤(rùn)滑。艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂廣泛用于艦船、潛艇的甲板、裝備外殼等部位，防止與海水接觸的金屬表面腐蝕；另外還用于艦艇液壓操縱系統(tǒng)的鋼索、活塞桿表面等沒(méi)有保護(hù)層的金屬表面，起到防護(hù)、潤(rùn)滑和密封作用。

程金山、岳國(guó)良等[1，2]通過(guò)對(duì)比美、俄艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展與變化，為我國(guó)艦船潤(rùn)滑脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相關(guān)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的發(fā)展提供了借鑒。高永建[3]從艦用潤(rùn)滑油脂產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀以及使用要求出發(fā)，對(duì)國(guó)產(chǎn)艦用潤(rùn)滑油脂的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。本文在總結(jié)美軍艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MIL-PRF-24139、抗海水沖刷潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范NAVY A-A-50433 以及艦船用鋼絲繩潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MILPRF-18458 發(fā)展演變的基礎(chǔ)上，與國(guó)內(nèi)的艦用防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)GJB 2095—1994 相對(duì)比，同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)外艦用防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的性能差異，對(duì)這一產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)做了展望，為我國(guó)艦用防護(hù)潤(rùn)滑脂以及鋼絲繩潤(rùn)滑脂今后的發(fā)展提供借鑒。

國(guó)外艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂的發(fā)展

美軍艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展

美軍艦船用潤(rùn)滑脂按照應(yīng)用劃分為減摩潤(rùn)滑脂、高溫潤(rùn)滑脂和防護(hù)潤(rùn)滑脂三大類。其中，防護(hù)潤(rùn)滑脂是美軍艦船使用量較大的潤(rùn)滑脂[2]。美軍艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，形成了包括MIL-PRF-24139 防水通用潤(rùn)滑脂、NAVY A-A-50433 抗海水沖刷潤(rùn)滑脂以及相關(guān)艦船用鋼絲繩潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MIL-PRF-18458 在內(nèi)的多個(gè)技術(shù)規(guī)范，構(gòu)成了現(xiàn)階段較完整的艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，為其海軍的有序發(fā)展提供了保障。MIL-PRF-24139 全稱為《防水通用潤(rùn)滑脂》，由于其適應(yīng)溫度范圍較寬，工作溫度范圍為-18 ～110 ℃，綜合性能優(yōu)異，通用性強(qiáng)，是一類被廣泛應(yīng)用于與海水接觸部位的各種金屬部件以及艦船鋼絲繩的潤(rùn)滑脂產(chǎn)品。隨著艦船的不斷發(fā)展與技術(shù)需求的提高，MIL-PRF-24139 技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了一次換版，兩次修訂，形成了目前1987 年版本的MILPRF-24139A 艦船防水通用潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

1965 年4 月29 日，MIL-G-24139（SHIPS）《防水通用潤(rùn)滑脂》[4]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范發(fā)布，1984 年5 月1 日，MIL-G-24139（SHIPS）換版為MILPRF-24139A（SH）[5]，之后，分別在1986 年9 月12 日 與1987 年3月12 日，進(jìn)行了兩次修訂。MILPRF-24139A（SH）中考慮防護(hù)潤(rùn)滑脂對(duì)環(huán)境與個(gè)體的影響，同時(shí)拓寬了防護(hù)潤(rùn)滑脂的使用范圍，新增加了負(fù)荷磨損指數(shù)與毒性試驗(yàn)，其他質(zhì)量指標(biāo)保持不變。1989 年8 月15 日，為適應(yīng)潛艇長(zhǎng)距離管道輸送的集中供脂系統(tǒng)，制定了NAVY A-A-50433《抗海水沖刷潤(rùn)滑脂商品說(shuō)明書》[6]，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中突出強(qiáng)調(diào)了潤(rùn)滑脂的泵送性、抗水性與橡膠相容性。MIL-PRF-24139 與NAVY A-A-50433 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的演變過(guò)程見(jiàn)表1。

表1 MIL-PRF-24139與NAVY A-A-50433標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展變化

MIL-G-18458（SHIPS）[7～10]艦船用鋼絲繩潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范從1955 年5 月5 日首次頒布至2002年6 月5 日共進(jìn)行了4 次換版升級(jí)，每個(gè)版本之間進(jìn)行了多次修訂，從技術(shù)指標(biāo)到試驗(yàn)方法均有很大 變 化。 如1981 年3 月19 日，MIL-G-18458A（SHIPS）換版為MIL-G-18458B（SH）， 在MILG-18458A（SHIPS）的基礎(chǔ)上，取消了滴點(diǎn)指標(biāo)要求，工作錐入度從200 ～300（0.1 mm） 更 改 為200 ～350（0.1 mm），揮發(fā)性物質(zhì)從3 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）降至2 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）等，從B 版到C 版基本指標(biāo)未進(jìn)行較大的調(diào)整，只是在C 版中增加了生物降解方面的指標(biāo)要求，同時(shí)嚴(yán)格規(guī)范了潤(rùn)滑脂的組成要求，為保證規(guī)范要求的鋼絲繩潤(rùn)滑脂的通用性，在C 版中并未要求基礎(chǔ)油的類型。MIL-PRF-18458 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展演變見(jiàn)表2。

表2 鋼絲繩潤(rùn)滑脂（MIL-PRF-18458）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的變化

國(guó)外艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的發(fā)展

國(guó)外艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品中，Aeroshell Grease 6[11]與Nyco Grease GN 15 均滿足MILPRF-24139 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

Aeroshell Grease 6 是殼牌公司研發(fā)的防水多用途通用潤(rùn)滑脂，具有優(yōu)異的抗氧化性能、抗腐蝕性、耐水性等特點(diǎn)，有效工作溫度范圍為-40 ℃～121 ℃。適用于機(jī)身、艦船等防水、防腐蝕的工況。該產(chǎn)品還滿足MIL-G-7711A《飛機(jī)通用潤(rùn)滑脂》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

Nyco Grease GN 15 是法國(guó)尼科公司研究開(kāi)發(fā)的一種機(jī)身多用途潤(rùn)滑脂，其符合MIL-PRF-24139A和AIR 4215 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，具有優(yōu)異的氧化安定性能，防腐蝕性能以及防水性能。廣泛應(yīng)用于艙門、襟翼、擾流板、起落架等部位。表3 列出了Aeroshell Grease 6 潤(rùn)滑脂與Nyco Grease GN 15 潤(rùn)滑脂的典型數(shù)值對(duì)比。

從表3 可以看出，隨著裝備、設(shè)施現(xiàn)代化水平的不斷提高，對(duì)防水潤(rùn)滑脂的性能指標(biāo)要求越來(lái)越嚴(yán)苛，但同時(shí)又強(qiáng)調(diào)其通用性。海軍艦船長(zhǎng)期在高溫、高鹽霧等特殊的工況條件下，要求所用的艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂具有良好的高低溫性、防護(hù)性、耐水性和可泵送性等性能。國(guó)外的防水通用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品已成系列，實(shí)現(xiàn)了機(jī)身、艦船等不同裝備之間的通用，除了特殊的裝備設(shè)施需要特定性能的專用潤(rùn)滑脂外，國(guó)外艦船用防護(hù)潤(rùn)滑脂逐漸簡(jiǎn)化了品種，朝著系列化、通用化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了一脂多用。

表3 Aeroshell Grease 6與Nyco Grease GN 15典型數(shù)值對(duì)比

我國(guó)艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂的現(xiàn)狀及發(fā)展

我國(guó)艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范現(xiàn)狀

1994 年，結(jié)合我國(guó)艦船工作環(huán)境，制訂了符合我國(guó)艦船防護(hù)要求的潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GJB 2095—1994《艦用潤(rùn)滑脂》，與MILPRF-24139A 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比，GJB 2095—1994 的指標(biāo)要求主要集中在防護(hù)性能與黏附性方面，并將工作錐入度、黏附性與相似黏度指標(biāo)分為A、B 兩種等級(jí)，側(cè)重了不同的使用條件與工況，專用性強(qiáng)，而MIL-PRF-24139A 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要強(qiáng)調(diào)潤(rùn)滑脂的通用性與抗水性。

我國(guó)艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品現(xiàn)狀

我國(guó)艦船早期使用的艦船潤(rùn)滑脂是依據(jù)蘇聯(lián)艦用潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品研發(fā)的，分為1 號(hào)和3 號(hào)兩個(gè)稠度等級(jí)。適用溫度范圍為-20 ～80 ℃。1 號(hào)主要用于冬季，3 號(hào)用于夏季。其具有優(yōu)良的抗水性、防護(hù)性、防腐蝕性和黏附性。主要用于艦船上長(zhǎng)期受海水沖刷，工作溫度70 ℃以下的摩擦部位，如錨機(jī)鏈條、舵軸、螺旋漿轂螺帽，舷外活動(dòng)關(guān)節(jié)、閥門等。

隨著我國(guó)裝備的不斷發(fā)展，不同裝備設(shè)施對(duì)于防水潤(rùn)滑脂的需求量不斷增加，但是現(xiàn)有的產(chǎn)品性能指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)一，依然是專脂專用，增加了后勤與采購(gòu)的工作難度。從艦船等裝備實(shí)際使用的工況條件出發(fā)，研發(fā)一種通用化程度高的防水多用途潤(rùn)滑脂可以作為今后的一個(gè)發(fā)展方向。

展望

針對(duì)艦船防護(hù)潤(rùn)滑脂使用條件的日益苛刻，對(duì)通用化程度的要求，我國(guó)艦船用防護(hù)潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在抗水性能、黏附性、抗腐蝕性與泵送性等指標(biāo)方面都有待提高。同時(shí)，我國(guó)艦船潤(rùn)滑脂規(guī)范與美軍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相比，現(xiàn)有的規(guī)范專用性強(qiáng)，建議結(jié)合實(shí)際使用工況，提煉出通用化的使用工況條件，增加通用性的性能測(cè)試指標(biāo)，研發(fā)出與之配套的防水多用途通用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品，使裝備設(shè)施能適應(yīng)更惡劣的使用環(huán)境，促進(jìn)我國(guó)裝備與技術(shù)的不斷完善。