舰船防护润滑脂的发展
2022-08-02王欣程金山中国人民解放军92228部队
王欣 程金山中国人民解放军92228 部队
本文介绍了美军舰船防护润滑脂标准规范MIL-PRF-24139、抗海水冲刷润滑脂标准规范NAVY A-A-50433 以及相关舰船钢丝绳润滑脂标准规范MILPRF-18458 的发展与指标特点;结合国内外舰船防护润滑脂产品的性能差异,探讨了我国舰船防护润滑脂与钢丝绳润滑脂标准规范与产品的发展方向。
舰船防护润滑脂,耐盐雾与抗海水冲刷性好,具有高度的耐水性和黏附性,是润滑和防护与海水接触部位的各种金属部件以及舰船钢丝绳用的润滑脂。由于舰船长时间处于海洋环境条件中,盐分浓度大、温湿度高,为了防止海水进入舰船内部腐蚀相关机件,须使用舰船防护润滑脂进行保护和润滑。舰船防护润滑脂广泛用于舰船、潜艇的甲板、装备外壳等部位,防止与海水接触的金属表面腐蚀;另外还用于舰艇液压操纵系统的钢索、活塞杆表面等没有保护层的金属表面,起到防护、润滑和密封作用。
程金山、岳国良等[1,2]通过对比美、俄舰船防护润滑脂标准规范的发展与变化,为我国舰船润滑脂技术标准规范以及相关润滑脂产品的发展提供了借鉴。高永建[3]从舰用润滑油脂产品的应用现状以及使用要求出发,对国产舰用润滑油脂的发展趋势进行了展望。本文在总结美军舰船防护润滑脂标准规范MIL-PRF-24139、抗海水冲刷润滑脂标准规范NAVY A-A-50433 以及舰船用钢丝绳润滑脂标准规范MILPRF-18458 发展演变的基础上,与国内的舰用防护润滑脂标准GJB 2095—1994 相对比,同时结合国内外舰用防护润滑脂产品的性能差异,对这一产品的发展趋势做了展望,为我国舰用防护润滑脂以及钢丝绳润滑脂今后的发展提供借鉴。
国外舰船防护润滑脂的发展
美军舰船防护润滑脂标准规范的发展
美军舰船用润滑脂按照应用划分为减摩润滑脂、高温润滑脂和防护润滑脂三大类。其中,防护润滑脂是美军舰船使用量较大的润滑脂[2]。美军舰船防护润滑脂标准规范经过多年的发展,形成了包括MIL-PRF-24139 防水通用润滑脂、NAVY A-A-50433 抗海水冲刷润滑脂以及相关舰船用钢丝绳润滑脂标准规范MIL-PRF-18458 在内的多个技术规范,构成了现阶段较完整的舰船防护润滑脂标准规范体系,为其海军的有序发展提供了保障。MIL-PRF-24139 全称为《防水通用润滑脂》,由于其适应温度范围较宽,工作温度范围为-18 ~110 ℃,综合性能优异,通用性强,是一类被广泛应用于与海水接触部位的各种金属部件以及舰船钢丝绳的润滑脂产品。随着舰船的不断发展与技术需求的提高,MIL-PRF-24139 技术规范进行了一次换版,两次修订,形成了目前1987 年版本的MILPRF-24139A 舰船防水通用润滑脂标准规范。
1965 年4 月29 日,MIL-G-24139(SHIPS)《防水通用润滑脂》[4]标准规范发布,1984 年5 月1 日,MIL-G-24139(SHIPS)换版为MILPRF-24139A(SH)[5],之后,分别在1986 年9 月12 日 与1987 年3月12 日,进行了两次修订。MILPRF-24139A(SH)中考虑防护润滑脂对环境与个体的影响,同时拓宽了防护润滑脂的使用范围,新增加了负荷磨损指数与毒性试验,其他质量指标保持不变。1989 年8 月15 日,为适应潜艇长距离管道输送的集中供脂系统,制定了NAVY A-A-50433《抗海水冲刷润滑脂商品说明书》[6],该标准规范中突出强调了润滑脂的泵送性、抗水性与橡胶相容性。MIL-PRF-24139 与NAVY A-A-50433 标准规范的演变过程见表1。
表1 MIL-PRF-24139与NAVY A-A-50433标准规范的发展变化
MIL-G-18458(SHIPS)[7~10]舰船用钢丝绳润滑脂标准规范从1955 年5 月5 日首次颁布至2002年6 月5 日共进行了4 次换版升级,每个版本之间进行了多次修订,从技术指标到试验方法均有很大 变 化。 如1981 年3 月19 日,MIL-G-18458A(SHIPS)换版为MIL-G-18458B(SH), 在MILG-18458A(SHIPS)的基础上,取消了滴点指标要求,工作锥入度从200 ~300(0.1 mm) 更 改 为200 ~350(0.1 mm),挥发性物质从3 %(质量分数)降至2 %(质量分数)等,从B 版到C 版基本指标未进行较大的调整,只是在C 版中增加了生物降解方面的指标要求,同时严格规范了润滑脂的组成要求,为保证规范要求的钢丝绳润滑脂的通用性,在C 版中并未要求基础油的类型。MIL-PRF-18458 标准规范的发展演变见表2。
表2 钢丝绳润滑脂(MIL-PRF-18458)标准规范的变化
国外舰船防护润滑脂产品的发展
国外舰船防护润滑脂产品中,Aeroshell Grease 6[11]与Nyco Grease GN 15 均满足MILPRF-24139 标准规范要求。
Aeroshell Grease 6 是壳牌公司研发的防水多用途通用润滑脂,具有优异的抗氧化性能、抗腐蚀性、耐水性等特点,有效工作温度范围为-40 ℃~121 ℃。适用于机身、舰船等防水、防腐蚀的工况。该产品还满足MIL-G-7711A《飞机通用润滑脂》标准规范要求。
Nyco Grease GN 15 是法国尼科公司研究开发的一种机身多用途润滑脂,其符合MIL-PRF-24139A和AIR 4215 执行标准,具有优异的氧化安定性能,防腐蚀性能以及防水性能。广泛应用于舱门、襟翼、扰流板、起落架等部位。表3 列出了Aeroshell Grease 6 润滑脂与Nyco Grease GN 15 润滑脂的典型数值对比。
从表3 可以看出,随着装备、设施现代化水平的不断提高,对防水润滑脂的性能指标要求越来越严苛,但同时又强调其通用性。海军舰船长期在高温、高盐雾等特殊的工况条件下,要求所用的舰船防护润滑脂具有良好的高低温性、防护性、耐水性和可泵送性等性能。国外的防水通用润滑脂产品已成系列,实现了机身、舰船等不同装备之间的通用,除了特殊的装备设施需要特定性能的专用润滑脂外,国外舰船用防护润滑脂逐渐简化了品种,朝着系列化、通用化发展,实现了一脂多用。
表3 Aeroshell Grease 6与Nyco Grease GN 15典型数值对比
我国舰船防护润滑脂的现状及发展
我国舰船防护润滑脂标准规范现状
1994 年,结合我国舰船工作环境,制订了符合我国舰船防护要求的润滑脂标准规范GJB 2095—1994《舰用润滑脂》,与MILPRF-24139A 标准规范相比,GJB 2095—1994 的指标要求主要集中在防护性能与黏附性方面,并将工作锥入度、黏附性与相似黏度指标分为A、B 两种等级,侧重了不同的使用条件与工况,专用性强,而MIL-PRF-24139A 标准规范主要强调润滑脂的通用性与抗水性。
我国舰船防护润滑脂产品现状
我国舰船早期使用的舰船润滑脂是依据苏联舰用润滑脂标准与产品研发的,分为1 号和3 号两个稠度等级。适用温度范围为-20 ~80 ℃。1 号主要用于冬季,3 号用于夏季。其具有优良的抗水性、防护性、防腐蚀性和黏附性。主要用于舰船上长期受海水冲刷,工作温度70 ℃以下的摩擦部位,如锚机链条、舵轴、螺旋浆毂螺帽,舷外活动关节、阀门等。
随着我国装备的不断发展,不同装备设施对于防水润滑脂的需求量不断增加,但是现有的产品性能指标没有达到统一,依然是专脂专用,增加了后勤与采购的工作难度。从舰船等装备实际使用的工况条件出发,研发一种通用化程度高的防水多用途润滑脂可以作为今后的一个发展方向。
展望
针对舰船防护润滑脂使用条件的日益苛刻,对通用化程度的要求,我国舰船用防护润滑脂产品在抗水性能、黏附性、抗腐蚀性与泵送性等指标方面都有待提高。同时,我国舰船润滑脂规范与美军标准规范相比,现有的规范专用性强,建议结合实际使用工况,提炼出通用化的使用工况条件,增加通用性的性能测试指标,研发出与之配套的防水多用途通用润滑脂产品,使装备设施能适应更恶劣的使用环境,促进我国装备与技术的不断完善。