王欣 程金山中國人民解放軍92228 部隊(duì)
本文介紹了美軍艦船防護(hù)潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MIL-PRF-24139、抗海水沖刷潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范NAVY A-A-50433 以及相關(guān)艦船鋼絲繩潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MILPRF-18458 的發(fā)展與指標(biāo)特點(diǎn);結(jié)合國內(nèi)外艦船防護(hù)潤滑脂產(chǎn)品的性能差異,探討了我國艦船防護(hù)潤滑脂與鋼絲繩潤滑脂標(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滑脂。由于艦船長時(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)潤滑脂進(jìn)行保護(hù)和潤滑。艦船防護(hù)潤滑脂廣泛用于艦船、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、活塞桿表面等沒有保護(hù)層的金屬表面,起到防護(hù)、潤滑和密封作用。
程金山、岳國良等[1,2]通過對比美、俄艦船防護(hù)潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展與變化,為我國艦船潤滑脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相關(guān)潤滑脂產(chǎn)品的發(fā)展提供了借鑒。高永建[3]從艦用潤滑油脂產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀以及使用要求出發(fā),對國產(chǎn)艦用潤滑油脂的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。本文在總結(jié)美軍艦船防護(hù)潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MIL-PRF-24139、抗海水沖刷潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范NAVY A-A-50433 以及艦船用鋼絲繩潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范MILPRF-18458 發(fā)展演變的基礎(chǔ)上,與國內(nèi)的艦用防護(hù)潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)GJB 2095—1994 相對比,同時(shí)結(jié)合國內(nèi)外艦用防護(hù)潤滑脂產(chǎn)品的性能差異,對這一產(chǎn)品的發(fā)展趨勢做了展望,為我國艦用防護(hù)潤滑脂以及鋼絲繩潤滑脂今后的發(fā)展提供借鑒。
美軍艦船用潤滑脂按照應(yīng)用劃分為減摩潤滑脂、高溫潤滑脂和防護(hù)潤滑脂三大類。其中,防護(hù)潤滑脂是美軍艦船使用量較大的潤滑脂[2]。美軍艦船防護(hù)潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范經(jīng)過多年的發(fā)展,形成了包括MIL-PRF-24139 防水通用潤滑脂、NAVY A-A-50433 抗海水沖刷潤滑脂以及相關(guān)艦船用鋼絲繩潤滑脂標(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 艦船防水通用潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
1965 年4 月29 日,MIL-G-24139(SHIPS)《防水通用潤滑脂》[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)潤滑脂對環(huán)境與個(gè)體的影響,同時(shí)拓寬了防護(hù)潤滑脂的使用范圍,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《抗海水沖刷潤滑脂商品說明書》[6],該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中突出強(qiáng)調(diào)了潤滑脂的泵送性、抗水性與橡膠相容性。MIL-PRF-24139 與NAVY A-A-50433 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的演變過程見表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)范了潤滑脂的組成要求,為保證規(guī)范要求的鋼絲繩潤滑脂的通用性,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)展演變見表2。
表2 鋼絲繩潤滑脂(MIL-PRF-18458)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的變化
國外艦船防護(hù)潤滑脂產(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)通用潤滑脂》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。
Nyco Grease GN 15 是法國尼科公司研究開發(fā)的一種機(jī)身多用途潤滑脂,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 潤滑脂與Nyco Grease GN 15 潤滑脂的典型數(shù)值對比。
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,對防水潤滑脂的性能指標(biāo)要求越來越嚴(yán)苛,但同時(shí)又強(qiáng)調(diào)其通用性。海軍艦船長期在高溫、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。國外的防水通用潤滑脂產(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滑脂外,國外艦船用防護(hù)潤滑脂逐漸簡化了品種,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)值對比
1994 年,結(jié)合我國艦船工作環(huán)境,制訂了符合我國艦船防護(hù)要求的潤滑脂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范GJB 2095—1994《艦用潤滑脂》,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)潤滑脂的通用性與抗水性。
我國艦船早期使用的艦船潤滑脂是依據(jù)蘇聯(lián)艦用潤滑脂標(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。
隨著我國裝備的不斷發(fā)展,不同裝備設(shè)施對于防水潤滑脂的需求量不斷增加,但是現(xiàn)有的產(chǎn)品性能指標(biāo)沒有達(dá)到統(tǒng)一,依然是專脂專用,增加了后勤與采購的工作難度。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滑脂可以作為今后的一個(gè)發(fā)展方向。
針對艦船防護(hù)潤滑脂使用條件的日益苛刻,對通用化程度的要求,我國艦船用防護(hù)潤滑脂產(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),我國艦船潤滑脂規(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試指標(biāo),研發(fā)出與之配套的防水多用途通用潤滑脂產(chǎn)品,使裝備設(shè)施能適應(yīng)更惡劣的使用環(huán)境,促進(jìn)我國裝備與技術(shù)的不斷完善。