陸金鴻等
摘要:本文針對造船行業(yè)普遍存在售后服務(wù)期內(nèi)管子腐蝕嚴(yán)重,賠付數(shù)量多的特點(diǎn),將已經(jīng)賺到手的血汗錢,又無情地賠付給了船東的殘酷現(xiàn)實(shí),從剖析金屬腐蝕的部分動因著手,在提高人們認(rèn)識的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步闡述改進(jìn)措施和建議。
關(guān)鍵詞:電化學(xué)腐蝕 認(rèn)識 改進(jìn)
從船舶售后服務(wù)反饋的情況看,在售后服務(wù)中,管子返修的比例特別大。占據(jù)了整個(gè)返修比例的85%以上,為此我們有必要好好地梳理一下,找出管子返修率高的主要原因,制定必要的措施抑制這種不正常現(xiàn)象發(fā)生。下面是管子返修特別多的因果圖。它可以幫助我們找出返修率特別高的原因。
1 集思廣益,追根溯源,尋找發(fā)生問題的主要方面(如下圖)
限于篇幅原因,我在這里只提供解決問題的思路和路徑。實(shí)際上圖1中a設(shè)計(jì)有缺陷;b管子制作有缺陷;c油漆質(zhì)量差;d運(yùn)輸、安裝和保護(hù)。同樣可以用上述圖示方法繼續(xù)分解到每一道工序,然后用標(biāo)準(zhǔn)工藝與其相對照找出發(fā)生問題的主要原因,采取相應(yīng)糾正措施,消除隱患降低報(bào)修率。要大幅降低報(bào)修率可以用質(zhì)量改進(jìn)基本過程——PDCA循環(huán)法得到滿意的效果。
2 長期以來一直被人們忽視的問題
這里著重討論的重點(diǎn)是長期以來一直被人們忽視的設(shè)計(jì)缺陷問題。即在一條鋼質(zhì)船上其他系統(tǒng)都使用同質(zhì)鋼材,而在生活用的冷熱水系統(tǒng)里用的卻是紫銅管、壓力表上用于傳送壓力信號也是細(xì)銅管、船上許多熱交換器里面也是用銅管做的。這將會導(dǎo)致什么樣的后果呢?許多人不清楚,這正是想呼吁大家引起高度重視的問題。讓我們認(rèn)識一下電化學(xué)腐蝕的基本原理。
原電池:經(jīng)過人們的一系列研究,已經(jīng)確定金屬在電解質(zhì)溶液里所發(fā)生的腐蝕,是由于金屬表面發(fā)生原電池作用所引起,這一類腐蝕即為電化學(xué)腐蝕。
把兩種不同的金屬放在電解質(zhì)溶液內(nèi),以導(dǎo)線連接,可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線上有電流通過。這種裝置我們稱為原電池。例如伏特電池(如右圖)。
伏特電池的兩個(gè)電極——鋅板和銅板,在硫酸(H2SO4)溶液中具有不同的電極電位,因而在它們之間存在一定的電位差,該電位差導(dǎo)致了電流的產(chǎn)生。
在伏特電池的兩極上,分別進(jìn)行著如下電極反應(yīng):
鋅電極上,鋅電位較低,失去電子,氧化成為離子進(jìn)入溶液;
銅電極上,酸中的氫離子接受電子,還原為氫氣逸出。
在伏特電池中可以看到,電極電位較低的鋅作為陽極不斷失去電子,成為離子進(jìn)入溶液(即不斷受到腐蝕),而電極電位較高的銅,作為陰極僅起著傳遞電子的作用,使氫離子放電成為氫氣逸出,銅本身沒有發(fā)生變化。
因此金屬在電解質(zhì)溶液里,只有作為電池中的陽極時(shí),才會不斷受到腐蝕。
在上述實(shí)驗(yàn)中所使用的鋅,就好比我們船上的鋼材。在攝氏25度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是(-0.76)與我們船上鋼鐵的電極電位(-0.44)相差不多,銅電極電位是(+0.522)。實(shí)驗(yàn)是為了讓我們很清楚地看到有電流通過所以使用強(qiáng)電解質(zhì)溶液H2SO4,而我們船上的管子是在海水中,屬于中等強(qiáng)度的電解質(zhì)溶液。淡水屬于弱電解質(zhì)溶液,但是在淡水冷卻系統(tǒng)里殘留在管子上的磷化鹽通過水解變成溶液,會隨溫度上升而變成較強(qiáng)電解質(zhì)溶液。事實(shí)上在海洋這個(gè)特殊環(huán)境中原電池的效應(yīng)始終存在,它們每時(shí)每刻都在腐蝕著船上的鋼板和鋼管。理論和實(shí)踐都已經(jīng)證明了兩種金屬的電極電位差越大,較低電位的金屬腐蝕就越快。兩種金屬的各自體量越大,腐蝕能力越大。海水溫越高(氣候溫度越高),腐蝕越快。
人們知道了電化學(xué)腐蝕這一原理,于是就廣泛采用了用鋅板作為犧牲陽極,讓鋅板先腐蝕從而保護(hù)鋼板和鋼管。
人們知道了電化學(xué)腐蝕這一原理制造了陰陽極保護(hù)裝置,釋放出相反方向電流,抑制電位較低的金屬失去電子成為陽離子而溶解(腐蝕)。
人們知道了電化學(xué)腐蝕這一原理,卻還在使用兩種不同的金屬放在同一個(gè)電解質(zhì)溶液里,或者海洋性氣候的環(huán)境里,這毫無疑問會加快腐蝕速度。這種情況下只有兩種可能;一種情況是無法避免,就目前工業(yè)制作技術(shù)水平,制造鏍旋漿只能用銅合金(銅合金有無比優(yōu)良鑄造性能,優(yōu)良耐腐蝕性等,目前尚沒有更好的新材料替代它)。另一種情況就是根本不了解電化學(xué)腐蝕的原理,許多管子設(shè)計(jì)者錯誤地認(rèn)為,防腐蝕與涂油漆有關(guān)與自己設(shè)計(jì)選取什么材料無關(guān),對于防腐蝕,要從源頭抓起知道的太少了。
3 對于有些問題的認(rèn)識是需要一個(gè)過程的
在1998年,求新造船廠建造的3700噸成品油輪時(shí)。丹麥船東雇傭前蘇聯(lián)潛艇上退役的輪機(jī)長叫“基夫”那個(gè)時(shí)候他就跟我們提出,船上使用那么多的銅管,會加快腐蝕船舶速度。我們當(dāng)時(shí)并沒有理會他,因?yàn)榈谝?,我們?nèi)狈@方面的理論知識。第二,我們廠里建造的軍品“037”,管子這一塊95%用的是銅管,而且這一軍品就是前蘇聯(lián)同類艦艇的翻板(事實(shí)上人家已經(jīng)是改進(jìn)用不銹鋼管),對他這一說法我們并不認(rèn)同。
引起我重視是在2002年,江南造船廠在求新造船廠建造的化學(xué)品船。當(dāng)時(shí)在淡水冷卻系統(tǒng)里設(shè)置一個(gè) “蝕度報(bào)警”,雖然所有淡水冷卻管都是經(jīng)過酸洗后磷化處理,加水后系統(tǒng)運(yùn)行沒有多長時(shí)間系統(tǒng)就報(bào)警。船東說這不行,那不行,沒有辦法只好花了十幾萬美金從新加坡買了進(jìn)口藥水在船上串洗了二十幾天。拆下管子一看,效果非常好,磷化膜很清晰,但是出去試航一星期不到報(bào)警又響起。試航結(jié)束后,到廠里拆管子檢查,發(fā)現(xiàn)離空調(diào)冷卻器、輔機(jī)冷卻器近的管子內(nèi)壁已經(jīng)銹蝕,遠(yuǎn)離設(shè)備的管子磷化膜還在,不過也有銹色附著。最后是賠錢,拆了報(bào)警裝置了結(jié)。
通過這些事例,深深地打動了我。后來我有心找了有關(guān)書籍仔細(xì)閱讀有關(guān)章節(jié),才逐漸明白這些道理。當(dāng)長興一號線建造H2408油船,船東周先生提出“藥水”串洗淡水冷卻系統(tǒng)管子。當(dāng)時(shí)我堅(jiān)決反對的,并舉例說明我們老廠的事例。無奈人微言輕,沒有人把我的話當(dāng)一回事。既浪費(fèi)金錢,又浪費(fèi)時(shí)間,同時(shí)又氧化管子。當(dāng)然也應(yīng)該理解他們在這一問題上的認(rèn)識是需要時(shí)間,所以我再一次呼吁管系設(shè)計(jì)人員,在設(shè)計(jì)中要重視電化學(xué)腐蝕這一現(xiàn)象,盡量減少電極電位差,提高管子和鋼板使用壽命。
4 解決問題的措施和建議
綜合上面所述,我提出如下改進(jìn)措施和建議:
①建議將生活用的冷熱水管、壓力表上傳遞信號用的銅管改用不銹鋼管,并積極建議熱交換器廠家生產(chǎn)出同一鋼材的熱交換器,盡最大努力消除船舶上有加速腐蝕的“能量”。②建議在最容易被爛穿幾個(gè)地方設(shè)置犧牲管段,即就是在熱交換器附近放一根內(nèi)壁涂鋅管,其他所有參數(shù)和要求與別的管子一模一樣,讓其先腐蝕來保護(hù)其它管子。并且將這一根管子的形狀、尺寸等等參數(shù)分毫不差地復(fù)制3-5個(gè),爛穿了換上一個(gè),以此來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,有的放矢控制管子的返修率。
在售后服務(wù)中建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),幫助分析質(zhì)量改進(jìn)有效性、必要性。
5 結(jié)束語
衷心希望我的建議能被大家所接受和采納,不辜負(fù)了我赤誠之心。更重要的是要讓每一個(gè)設(shè)計(jì)者都知道,防腐蝕,要從源頭抓起。不但是在民用船舶上要高度重視,在軍品上更要引起設(shè)計(jì)人員的高度重視!因?yàn)檐娖飞香~管使用的更廣泛,所以電化學(xué)腐蝕會是更嚴(yán)重,尤其是在南海軍艦上。
參考文獻(xiàn):
[1]質(zhì)量專業(yè)理論與實(shí)務(wù)(中級)[M].中國人事出版社.
[2]船舶除銹與涂裝工藝(中級工教材)[M].哈爾濱工程大學(xué)出版社.
[3]張磊.船舶金屬腐蝕及其防腐[J].中國水運(yùn)(理論版),2007-09-20.