东南沿海车辆装备整体封存设计与验证

吴会博，陈祥军，岳巍强

(军事交通运输研究所，天津 300161)



● 装备保障Equipment Support

东南沿海车辆装备整体封存设计与验证

吴会博，陈祥军，岳巍强

(军事交通运输研究所，天津 300161)

针对东南沿海地区自然环境对车辆装备的腐蚀影响，根据东南沿海自然环境特点和车辆装备整体封存防护要求，提出了车辆装备整体封套封存技术，对整体封口形式、封套材料和结构进行了全新设计，最后对车辆装备整体封套材料性能和封存效果进行了试验验证。结果表明，封存时间内新型整体封套封存设计能够对车辆装备实施有效防护。

东南沿海；车辆装备；整体封存

我国东南沿海地区典型的环境特点是高温、高湿、高盐雾，我军列装的车辆装备长期在这种露天的自然环境下，缺乏相应的包装防护手段，致使装备出现腐蚀和老化，降低了装备性能，缩短了装备使用寿命，严重影响了部队的战斗力。如何降低东南沿海地区环境因素对车辆装备的腐蚀影响，提高封存防护水平，保证装备的完好率和使用寿命，是目前亟待解决的重要问题。

1　东南沿海车辆装备腐蚀的影响因素分析

我国东南沿海地区属于亚热带海洋性气候，常年温度高、湿度大、盐雾浓度大、日照时间长，在这种自然环境的影响下，车辆装备极易发生腐蚀霉变。根据车辆装备腐蚀霉变情况，经综合分析和比较国内外有关研究，东南沿海地区影响车辆装备腐蚀的自然环境因素主要是湿度、温度和盐雾。

1.1湿度的影响

湿度是引起东南沿海地区车辆装备腐蚀的最主要环境因素。我国东南沿海地区普遍潮湿时间较长，相对湿度在80%以上的时间约占全年天数的50%，相对湿度90%以上的时间占25%，年平均相对湿度为70%～80%，有的区域甚至更高[1]。金属腐蚀的相对湿度一般为70%左右，东南沿海地区空气中的相对湿度远远超过这一临界值，车辆装备非常容易发生腐蚀。同时，潮湿还会促使霉菌生长，而霉菌又促进潮气凝结，加速电化学反应，加快车辆装备的锈蚀。

1.2温度的影响

温度是影响东南沿海地区车辆装备腐蚀的重要因素。我国东南沿海地区常年高温，年平均气温在20～23℃之间，最高温度超过30℃的时间一般在100～150天[2]。大量统计表明，在其他条件相同的情况下，平均气温越高的地区，大气腐蚀速度越快。当大气相对湿度达到或超过金属临界湿度时，温度每升高10%，腐蚀速度约提高1倍。同时，高温还会引起车辆装备零部件的机械应力和电器特性改变，加速材料老化及电子设备失效等。

1.3盐雾的影响

盐雾是一种强电解质，该电解质溶液加速金属的电化学反应，从而加速金属材料的腐蚀。在沿海附近，空气中含有大量的盐雾，常以结晶盐的形式散落在车辆各处金属表面上。结晶盐有很强的吸湿作用，增大了表面液膜层的电导，氯离子本身又有很强的侵蚀性，使腐蚀速度明显加快[3]，从而造成机械活动部件的阻塞，导致电子、电气设备等元件失去其电气性能，以致失效或损坏。研究表明，离海岸线距离越近，空气中盐雾分子越多，材料腐蚀越严重。

2　东南沿海车辆装备整体封存设计

车辆装备的封存方式要考虑封存地点的差异性，根据我国东南沿海地区自然环境特点，应对车辆装备采用全封闭式的整体封存技术，并辅以油封、除湿等防护措施[4]。封套封存是整体封存技术的一种形式，具有结构简单、密封性好、操作简单、不受尺寸形状和使用环境限制的优点[5]。本文利用封套封存技术设计了一种车辆装备整体封存防护技术方案，该方案技术原理是采用自支撑一体式整装封存的技术途径，利用高阻隔多层复合封套材料和气密拉链封口技术，将被封存车辆装备与外界环境隔离，采用抽气泵排出封套内多余的空气后，通过真空负压原理使包装材料贴紧被封存装备表面，并在封套内放置除湿剂，经吸湿除氧，减少氧气和水的存量，使封套内长期保持低湿度、低氧浓度状态，形成适合车辆装备储存的亚真空环境，避免车辆装备发生锈蚀变质和老化等现象，从而达到防尘、防潮、防氧化、防盐雾、防光化学作用等目的。

2.1整体封口形式设计

封套封口是整车气密式封存技术的关键，封口质量的好坏直接影响密封效果，因此必须合理选择封口结构形式。目前，气密封口技术主要有胶带粘合封口、气密拉链封口和高频热合封口3种技术。表1从密封性、可操作性、重复使用性和环境适应性等4个方面对这3种封口技术进行了综合对比分析。

表1　不同封口技术的对比分析

通过分析比较，胶带粘合封口技术密封性较差，不适合气密封存；高频热合封口技术现场操作难度大、效率低，而且拆封后整个封套即报废，只适用于一次性封存包装尺寸较小的零部件或精密仪器，不适用于车辆装备的封存；气密拉链封口技术柔软性、重复使用性和可操作性较好，可有效隔离外部液体、空气、水蒸气和灰尘等物质，主要用于宇航服、潜水服和大型仪器设备的密封套，因此，车辆装备整体封套宜采用气密拉链封口技术。

2.2整体封套材料选择

封套材料包括基材、阻隔层和热封层，主要依靠阻隔层实现阻隔水蒸气的功能。封套材料性能中最重要的是封套材料的透湿率，这是用来衡量封套材料防止水蒸气渗透的能力，其大小对封存效果起着关键的作用。在装备封存中得到实际应用的封套材料，主要有PE薄膜、PVC薄膜、丁基橡胶布、氯丁橡胶布、PVDC薄膜、铝塑布复合薄膜等。为满足车辆装备整体封存防护技术要求，以上材料经反复对比试验和制造工艺方案，封套采用5层分别具有不同功能的薄膜和4层脂肪族聚氨酯粘合剂，通过多层共挤干式复合工艺制造(如图1所示)。第1层材料为多功能牛筋布，该层材料主要功能是防水、耐老化、抗盐雾和防霉菌；第2层和第4层材料为尼龙膜，在尼龙膜的基础上涂敷PVDC，不仅对水分子和氧分子具有很强的阻隔性能，而且柔韧性非常好；第3层材料为铝箔，是有效提高封套气密性能的主要功能材料；第5层材料为防静电聚乙烯(导电PE)，该层材料既能保证封套制造过程中各部分的热合强度和气密性，也可有效消除封套内表面与被封存装备之间摩擦产生的静电，确保了对车用油料等危险品封存的安全性。

图1　封套材料组成

2.3整体封套结构设计

车辆装备整体封套采用充气骨架自支撑结构，主要由一体式封套、充气骨架、防护垫、气泵等组成，结构图如图2所示。一体式封套主要由上封套、充气骨架、气密拉链和底膜组成。上封套与底膜采用高频焊接；充气骨架包括多个横向、纵向气柱和充气阀门，气柱之间贯通连接，联通成一个密闭腔体，充气骨架固定于一体式封套内；封套前部设置开口，开口与套体连接采用气密拉链连接。防护垫可防止碾压和地面尖锐物对底模的损坏。气泵主要有两种功能：一是为封套自支撑骨架充气；二是抽取封套里的多余空气，使之内部产生低真空环境。

图2　车辆装备整体封套结构设计

3　试验验证

试验地点选择在福建某部队驻地，该地区地处东南沿海地区，年平均气温20℃，年平均相对湿度77%,年平均日照时数1 800 h左右，呈典型的高温、高湿、高盐雾、高日照环境特征。试验选择3台不同型号车辆装备进行封存试验，封套内部放置自动温湿度记录仪记录温度、湿度变化情况，封存时间为1年，封存前和启封后分别检查以下性能：封套气密性、封套阻隔性、车辆外观和车辆功能性能检测。试验期间每周检查封套外观状态和试样状态，读取一次温度、湿度记录仪数据；每3个月进行勤务适应性和封存包装等试验，收集整理相关数据。通过试验监测，封套内湿度一直维持在50%～60%之间，低于腐蚀的相对湿度，阻隔性较好。至启封时，封套封存状态和气密性保持良好，被封车辆装备外观和内部设备均无明显锈蚀，发动机和车辆各功能设备工作正常，各项性能指标无明显变化。通过试验验证，车辆装备整体封套封存技术能对东南沿海地区车辆装备进行有效防护，封存效果良好。车辆装备整体封存部队试验如图3所示。

图3　福建某部队开展封存试验

车辆装备整体封套在中国包装科研测试中心进行了封套材料基本性能试验，试验内容包括: 材料拉断力、断裂伸长率、耐戳穿力、直角撕裂力和水蒸汽透过率等。

试验开始前先对封套材料各项指标进行检测，记录检测数据，试验结束后，对封存一年的封套材料进行取样检测，记录检测数据，从试验结果看，各项性能指标有所下降，但下降不明显，仍然符合有关国家标准和国家军用标准的要求。试验数据见表2。

表2　封套材料试验前后性能对比

4　结　语

东南沿海地区高温、高湿、高盐雾等自然环境是车辆装备腐蚀加速的主要影响因素，通过研究车辆装备整体封存防护技术，为我军车辆装备在多种条件下的封存防护和快速启封提供了先进、实用的技术手段，解决车辆装备贮存时的防潮、防晒、防尘、防腐、防盐雾、防氧化等问题，对改善我军车辆装备的封存条件，提高车辆装备储存期间的战备完好率，延长其有效服役寿命，减少维护保养的次数具有重要意义。

[1]肖学福,周朝霞.车辆装备封存技术[M].北京：国防工业出版社,2005：70-71.

[2]李有东,钱立军,徐军.沿海地区军用车辆腐蚀与防护对策[J].公路与汽运,2009 (1): 17-19.

[3]徐安桃，彭丽伟，邹翼龙，等.东南沿海地区车辆装备的腐蚀与防护[J].军事交通学院学报，2006，8(1):44-48.

[4]杨世坚,沈咏梅.外军军事装备封存包装技术研究[J].包装工程,2006,27(3): 74-76.

[5]陈祥军，吴会博.军用车辆装备整装封存技术研究[J].包装工程,2013,34(7): 52-55.

(编辑：孙协胜)

Design and Verification of Vehicle Equipment Overall Sealing in Southeast Coast Area

WU Huibo, CHEN Xiangjun, YUE Weiqiang

(Institute of Military Transportation， Tianjin 300161, China)

Considering the corrosion influence of natural environment to vehicle equipment in southeast coast area, the paper proposes vehicle equipment overall sealing technology according to the characteristic of natural environment in southeast coast and requirements of overall sealing preservation. It also designs seal form, envelope material and composition, and verifies material performance and sealing effect of vehicle equipment. The result shows that the new overall sealing design can effectively protect vehicle equipment.

southeast coast; vehicle equipment; overall sealing

2016-03-15；

2016-05-12．

吴会博(1986—)，男，硕士，助理工程师．

10.16807/j.cnki.12-1372/e.2016.10.008

E246

A

1674-2192(2016)10- 0032- 04