航母为何要定期清理船底?

高能预警,密集恐惧症者勿入!航母清理船底俗称“刮船底”,这是所有大舰水兵的噩梦!每当这个时候,水兵们就要船上最烂的工作服,戴上口罩,手拿小铲子一点一点的刮船底,不仅臭气熏天而且相当磨人!不光是航母,所有的船几乎都要干这件事,不为别的,只因为底下美食实在太多了。像航母这种巨轮,水线以下长期泡在海里,像什么贻贝、海藻、藤壶、吸盘鱼(鮣鱼),就会慢慢的寄生在船底,把船当作自己的家。久而久之,这些寄生生物会越来越多,直到覆盖整个船底,这样的情况有三个危害:

第一、增加了船的重量,让船的吃水变深,影响安全航行。

第二、增大了船底的摩擦,导致航行时船的阻力变大,根据统计,如果长期不清理,船会因为这些寄生生物白白损失5%—10%到动力。

第三、这些寄生生物寄生在船底后,会分泌许多酸性物质,这会导致船底油漆过快的老化剥落,进而导致船底结构腐蚀,影响船舶的安全和寿命。日俄战争期间,俄罗斯的波罗的海舰队不远万里来到东亚最后却被日本打爆,一个重要原因就是因为在将近一年的路上没有清理船底,结果导致军舰航速下降,吃水变深,成了慢悠悠的活靶子。正因为寄生生物的危害如此之大,所以船底喷涂的防锈漆里一般会掺入一些诸如氧化铜、氧化汞、酚醛等的有毒物质,这样做就是让寄生生物敬而远之。(福特级航母涂漆前后对比)

但即使喷了有毒漆,随着毒性物质的降解和缓慢渗出,寄生生物仍旧会悄悄地附着在船底,不出一年,就能明显感觉到船的动力下降,所以航母等大型船只一般一年就要刮一次船底,去年八月国产航母海试回来进入干船坞就是为了清理船底寄生生物。(辽宁舰刮船底前后对比)

但是刮船底其实也是项费时费力的活儿,不仅要用高压水枪去喷,还得拿铲子铲,相当费时费力,一次下来价格也不便宜,像尼米兹级这样的十万吨级的航母,刮一次船底最少也需要上百万人民币。不过对于吃货来说,应该就乐此不疲了,这其实也是一次味觉的盛宴,像是生蚝、牡蛎、海葵这些海鲜一刮就是好几吨,看什么呢,赶紧准备好烧烤架和啤酒,嗨起来吧!(潜水员水下清理船底)

航母为何要定期清理船底?

不仅仅航母,所有舰船特别是海船都会定期清理船底,对于舰船的这种定期保养俗称“刮船底”,主要目的是为了防止海生生物赘生。

舰船水线以下部分一直与海水直接接触,不仅经受着浸泡和极其缓慢的腐蚀,而且船底也附着满了水下生物。海水中有各种海生动植物,其中一部分比如牡蛎、海葵一类,喜欢附着在水下各种物体的表面上生长,船底对它们来说也是一个非常好的生存环境。这些海生物虽小,但会产生一些强酸性的腐蚀物,远强于海水!长期的积累甚至会导致船底被锈蚀出一个大洞,许多退役舰船锈蚀后沉没就是这原因。

还会增加船舶自身重量,影响船底外壳的光滑,增加了航行时的阻力。有资料显示,船底赘生生物可使船舶动力损失5%-10%,严重的时候,损失的动力可能更多!

所以,为了防止海生物赘生,在给船底涂的防锈漆中,一般会加入一些有毒物质,比如氧化铜、氧化汞、酚醛等。随着这些有毒物质的缓慢渗出,海生物就不会再在船底生长。

不过,油漆长期泡在海水里,毒素会慢慢渗出,随着船底漆的毒性减小甚至脱落,慢慢的又会有生物附着在船底上,所以,海船每隔一段时间(可能是一年,也可能时间更长,这要看船舶经营者的需要)都要重新进坞清理船底,重新刷漆。

刮船底一般有三个步骤:

一、清除海底生物,直接用铲子就好。

二、刮漆除锈。水线下防锈漆必须全部清除,否则漆越刷越厚,这个也是直接用铲子刮;生锈的地方则要除锈,用手持式圆形电动钢丝刷来打磨,要打磨光滑。

三、船底刮得干干净净后,接下来就是间隔几天打几遍防锈漆,就大功告成了。

航母为何要定期清理船底?

下图为“辽宁”号航空母舰入坞清理前后的情景,清理前海底附着了大量的海洋生物,这些海洋生物就是清理的对象。不光是航空母舰,任何船只都要定期对船底进行清理。

下图为俄罗斯海军的核潜艇,也是表面附着了大量的寄生物。如果放大来看,下面图2就是这些附着物的细节,都是一些“海鲜”,海葵、牡蛎、藤壶一类的海洋生物。这些海洋生物通常会依附在物体表面生长,而船底则是一个良好的寄生场所,一般船速低于4节时这些生物就很容易在上面附着。而且这些贝类生物死亡后硬壳会留在船底,下一代生物会在这些硬壳上继续繁衍,舰船停泊时间时间一长,船底的附着生物会越来越厚,加起来数量和重量都非常可观。

这些海洋生物一方面是会破除船体及水下抽排水设施。另一方面是会增加船舶的重量,破坏船底光滑的表面,明显增加舰船的航行阻力。曾经有过远洋货轮在意大利西西里岛停泊28天后,船底严重附着海洋生物,最高航速由18节下降至13节,航行时间增加10天,燃料消耗增加500吨。

一般通过在船底涂刷防污漆尽量降低海洋生物的附着。一种是含有氧化铜、氧化汞、锡的化合物等低毒性物质的防污漆,舰船航行后这些漆会低速向外扩散,在船底形成有毒溶液薄层。另一种是增加表面光滑度,降低附着能力。但是不管怎么样,防污漆只是尽量降低附着的概率,时间一长或者防污漆剥落脱离还是会附着大量海洋生物。

这个时候舰船就需要入坞对船底和螺旋桨表面的海洋生物进行清理,常用的办法就是用铲子铲掉,顽固的用高压水枪冲洗(有的地方用固体颗粒喷砂,但是不环保已经不用了)。清理完这些海洋生物之后就要将原来的防锈漆防污漆都铲掉,如果有生锈的地方则需要把锈清理干净然后打磨抛光。最后就是重新上防锈防污漆,而且还要上多层,否则短时间内就失效了。上面我们说的那艘某远洋货轮就是因为只涂了一层防锈漆就出航,结果很快就长满生物。

航母为何要定期清理船底?

不光是航母,所有在海洋中航行的船只都要定期去保养,去除船底附着的海生生物。这好像我们的汽车一样开的时间长了也会去洗车的地方洗一洗。我们的车如果开的时间长了,不去清洗一下的话,顶多也就是外观不太好看,严重的话漆层会有点腐蚀。在海洋中航行的船只还有航母,可不是这样。如果不能定期去保养的话,轻则降低船的航速,耗费燃料;重则可能会堵塞船底的管路或者是导致船体受损。

海洋中有一些生物需要寄生在一定的物体上,才能进行繁殖生长。比如海葵、牡蛎、藤壶一类的海洋生物,还都是清一色的海鲜呢。只要航船的航速低于4级,它们就有机会附着到船底进行生长,不管是航母还是普通的船只,大部分停港的时间都要比航行的时间要长,这一段时间就是海生生物们附着到船体最好的时机,着实是让人头疼。

这些海生生物在生长的过程中新陈代谢比较旺盛,会产生一种类似于酸的物质,这种物质对于船体来说是有损害的,尤其是钢铁合金制品,最怕在弱酸的环境中慢慢腐蚀。而且它们的寄生部位置也不确定,有可能会堵塞船底的管路。海生生物的大量寄生会改变船体的流型,导致传输降低,也更加废燃料。

为了保证船体的清洁,航母或者是普通的航船,在返回港口之后都会进入船坞进行船底的清理。对船体的清理也是清理员们最难受的一件事儿,船底离开水之后会臭气熏天。清理员们得全副武装上阵。用铲子将大型的海上生物铲掉,然后用高压水枪进行对细小生物的清理,最后一步将船底原有的防护漆全部刮掉,重新粉刷。船体的防护漆刷一层是没有用的,基本上都是刷很多层。

航母为何要定期清理船底?

我们看一张图就明白了,下图的左侧,是2009年4月27日, 我国从乌克兰购买的瓦良格号航母刚进入大连船舶重工30万吨级船坞的情景。船底挂满了异物,这些异物并不是紫菜,也不是海蛎子和生蚝,而是一种叫做藤壶的海洋生物,藤壶能够牢固的附着在船体底部。

其实不光是航母,很多舰艇都需要定期清理船底,舰艇长期在海上航行,它们的船底一直浸泡在海水中,这给了很多海洋生物可乘之机,船底成为很多海洋生物附着生长的温床。统计资料显示,海洋中可以附着在船体上生活的生物非常多,其中动物性海洋生物有1300多种,植物有600多种,动物中的代表是各种贝类,植物中的典型代表是藤壶类,它们会在舰艇航行和停泊时悄悄附着在船底,并一直在船底上安家下去。

海洋动植物附着在船底后的危害极大,第一个危害就是会增大舰船航行阻力。原本舰艇的船底部分都是经过特殊设计,表面流畅光滑,可以减少航行阻力的。而这些海洋动植物附着在船底后,会明显破坏这种减阻设计,增大舰船航行时的阻力,降低舰艇的航速。为了保证航速,舰艇只能增大动力功率,加大燃料消耗,航行成本也更高。

图片:如果辽宁舰一年不清理船底,就会是这个样子。

其次,这些附着在船底的海洋动植物还往往会分泌出各种腐蚀性物质,会加快船底区的腐蚀,容易降低船舶使用寿命。而及时、定期清理附着在船底的海洋动植物,能够有效避免以上两种情况的发生。

一直以来,各国造船厂都在大力研究如何防止海洋动植物附着在船底以及海洋动植物附着在船底后如何清理的方法。

目前防止海洋动植物附着在船底的方法主要是在船底部分涂抹有毒的防污剂/防污漆。它的原理很简单,就是依靠毒性来驱赶、杀死想要附着在船底的海洋动植物。

目前防污漆中最常见的毒料就是氧化亚铜,氧化亚铜为一价铜的氧化物,是一种鲜红色粉末状的固体物质,添加进油漆后自然让油漆也变为鲜红色油漆。假如你认真留意的话,就会发现很多舰艇船底的油漆颜色都是红色的,这正是因为油漆中添加了氧化亚铜。氧化亚铜对牡蛎等贝类动物附着有很好的防御效能,不过对防除植物附着的效果比较差。所以防污剂中不单单只会添加氧化亚铜,还会添加其他毒料,确保船底的油漆拥有综合“杀伤”效果。

不过,无论使用什么防污漆,舰艇航行时间长,一直泡在水里的时间长了,防污漆的毒性就会不可避免的下降,那么船底附着的海洋动植物将会越来越多,此时就只能进行清理了。

附着后的清理方法主要是舰艇重新入坞,排干水后让船底完全露出来,然后使用高压水枪进行冲刷、使用铲子直接铲除这些附着在船底的海洋动植物,清理完成后再次给船底部分涂抹有毒的防污剂,让船底一直保持较强的毒性。

航母为何要定期清理船底?

航母为何要定期清理船底?只因上面长满海鲜,支起烤架就可以痛痛快快的来一场海鲜盛宴啦!

言归正传,其实无论是航母还是其他舰艇都是需要定期进行船底清理,不然依附在船底的各种“海鲜”,就有可能成为倾覆舰艇的罪魁祸首。

那么依附在船底的海鲜究竟有何危害?

腐蚀性:

当航母在海洋中航行时,会有大量的藻类植物附着在航母的船底疯狂生长,当聚集的藻类植物达到一定数量时,就会吸引来大量的贝类生物寄居在船底。

而这些贝类生物在活动过程中,会分泌出大量不亚于浓酸的酸性物质,如果不进行及时清理,久而久之就会腐蚀船底,甚至还会将船底腐蚀出一个大洞,危及航母的航行安全。

损耗动力

航母长期在海洋中航行,船底会寄生着大量的贝类、牡蛎等海洋生物。他们将航母当成礁石一样的安家落户,在航母的船底不断地繁衍生息。

久而久之,航母船底的海洋生物就会越来越多,如果不定期进行清理,那么这些附着在航母底部的海洋生物将达到数十吨,严重拖累航母的行进动力。

有资料显示,船底赘生生物可使船舶动力损失5%-10%,严重的时候,损失的动力可能更多!

影响设备的运行

航母在行进过程中,需要不断的抽取海水作为冷却液使用。而依附在船底的海洋生物会严重堵塞抽水口,造成航母无法及时抽取海水冷却设备,让航母在航行时可能会出现不可预知的危险。

此外航母在行进过程中,也需要通过声呐系统来探测附近海域情况。而大量的海洋生物附着在船底,会影响船底的声呐系统,使得航母无法准确获取周边海域的信息。

我国从乌克兰购买的瓦良格号航母,原计划是60天托运回国,但是由于某些国家从中作梗,导致瓦良格号航母最终耗627天才托运回国。

瓦良格号航母在这漫长的627天中,船底吸附了大量的贝类、牡蛎、藤壶等海洋生物,而想要对瓦良格号航母进行改装,首先就需要把船底附着的海洋生物先清理干净。为此我国还邀请了之前瓦良格总设计师巴比奇进行指导清理,最终在耗费上千万才将其清理干净。

下图是瓦良格号清理前后的对比图。

航母船底的海洋生物如此之多,究竟该如何清理呢?

1、化学清理:

简单来说,就是通过喷射化学物质对航母的船底进行清理。这种方法虽然速度快效率高,但是会腐蚀航母的船底,造成航母出现不同程度的损伤。

2、石英砂清理:

所谓的石英砂清理,就是将石英砂喷向航母的船底,依靠其强大的摩擦力来将附着在船底的海洋生物去除,这种方法虽然也是非常有效,但是难度系数却非常,需要的清理成本也非常大。

3、空化射流清理:

空化射流的清理方法是目前使用最为广泛的办法。通过控制流速和压力,让水流通过空化喷嘴的时候,液体压强小于相对温度压强产生气核,实现空化,利用空化泡在生物表面狭小空间内湮灭。这种方法不到环保有效,更重要的成本相对较低,深受各国青睐。

4、潜水清理:

当附着在船底的海洋生物不多时,也可以通过人工潜水进行简单处理。这样处理的好处就是节约成本,并且还不需要前往船坞进行处理。当然坏处就是清理效果一般,毕竟在海底大型的器材根本无法使用。

清理附着在船底的海洋生物如此费时费力费钱,那么有没有办法可以处理呢?

其实各国针对附着在舰船下的海洋生物也进行了各种预防,但目前为止还没有一种可以长期有效的预防办法,只有一些费时费力的短期预防办法罢了。

1、添加有毒物质:

各国在对船底处理完毕后,都会在船底喷涂防锈漆,并在其中添加有毒物质。随着有毒物质慢慢渗出,微生物就不会吸附在船底了。

但是这种办法在短期内确实有效,但是随着毒素的不断流失,海洋生物还会再次附着在船底,继续对舰艇造成破坏。

2、增加光滑度

有些国家为了防止海洋生物依附在船底,会给床底增加表面光滑度,降低海洋生物的附着能力,但是这种办法根本无法奏效,保持时间甚至还不如第一种办法的时间长。

3、给船底贴个膜

这个办法来源于一些奇思妙想的网友,他们试图通过贴膜来加快清理船底海洋生物的速度。但是尚且不论有没有可以合适材料做贴膜,单单贴膜这道工序所消耗的人力成本和时间成本就远高于清理海洋生物的成本。所以这种办法就当个笑话看看就行啦。

总而言之,航母之所以定期清理船底,主要就是为了去除附着在船底的海洋生物,避免这些海洋生物影响到航母的航行安全以及能源消耗。

大家觉得,去收购各类舰艇船底的海鲜是不是一个不错的项目呢?

内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。

相关推荐