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航母为何要定期清理船底?

 半梦书斋 2019-03-28

不止是航母,所有的海洋船舶都要定期清理船底,主要目的清除船底上的海洋污损生物(海洋附着生物),同时也对船舶水下设施设备进行检查维护。

由于船舶水线以下长期浸泡在海水中,船底通常会附着聚集众多的海洋生物,这些大量寄生栖息的动物、植物和微生物,常常给船舶带来很大危害,因此也将这些附着的生物称之为海洋污损生物。上图就是新船船底和附着海洋生物船底的对比。

由于海洋生物的多样性,能够附着在船底的生物种类也非常多,肉眼可见的包括藤壶、牡蛎、海虹、扇贝、海带、海白菜等等,看看上图这些船底实景,是不是感觉很像一个自备的海产品养殖场?对喜欢大快朵颐的国人来说,这些海洋生物确实都是“海鲜”,不过,这些长期挂在船底的“海鲜”却不能轻易食用,因为船底的防锈漆通常含有毒性物质,这些附着的生物多少会受其影响。

实际上,这些“海鲜”不仅不能食用,对于船舶来说危害还非常大:

一是增加船体重量,增加航行阻力,最终增加船舶航行油耗;

二是附着生物的分泌物具有一定的腐蚀性,会对金属船壳和船底表面涂层造成损害,从而增加船舶维修频次,增加船舶维护费用,或者缩短船舶使用寿命

三是船底的很多设施设备,比如螺旋桨、进排水口、减摇鳍等结构部件,容易受到这些生物影响,或导致堵塞影响进出水效率,或卡住活动部件造成操作迟滞,最终影响航行安全。

据统计,由于上述种种危害带来的损失,每年高达数十亿美元。根据国内专业机构发布案例:某货轮下水一年后,在意大利西西里岛停泊28天,船底附着大量海生物,在返回途中,正常航速由原来的18节降至13节,航行时间加了10多天,燃油消耗增加500吨,经济损失非常可观。某快艇在厦门海域域涂装的防污漆不当,下水当年船底附着生物多达每平米17公斤,航速降低3节。

对于民用船舶,可能仅仅影响航速、增加运营成本,但如果战舰附着大量污损生物,影响战舰机动和航速,甚至最终会影响战争结局。在1905年的俄日对马海战中,远道而来的俄国第二太平洋舰队被日本联合舰队打得几乎全军覆灭。当时的军事专家就分析,俄国舰队失败的主要原因之一是军舰航速没能达到预期。可以想象,在长达7个月的海上征途中,这些传统铁甲舰的船底早已成了众多海洋生物的家园,对战舰的影响也不可小觑。因此,有人说帮助日本海军击败俄国舰队的武器竟然是藤壶!

为有效解决海洋生物污损带来的巨大危害,人们不断总结和研发了多种措施。

首先,就是涂刷专门的防污漆。这种防污漆不仅能防止海水腐蚀船体,还通过添加包括铜、铅、锡等在内的重金属抗微生物剂,防止海洋生物附着。尽管这些重金属抗微生物剂效果明显,但由于自身具备一定毒性,因此对海洋生物和海洋环境的危害极大,甚至影响人类的身体健康。

其次,定期对船底进行清理。防污漆的效果会随着时间流逝逐渐变差,最终仍然会有生物附着在船底上,所以船舶每隔一段时间都要进坞清理船底、重新刷漆。

清理船底的方法可分为水上清洗和水下清洗两种。水上清洗就是将船开进船坞,让船身露出水面,利用高压水射流、铲子或者其它方法将生物污损清除。这个方法清洗成本高,时间间隔长。水下清洗主要是利用潜水员直接在水下对船身进行清洗。常见的水下清洗方法包括铲子刮擦、转刷清洗、普通高压水射流和加热处理等。

目前,船舶领域的研究人员仍在努力研发一种更加快速、有效、经济、持久,且无环境影响的防污措施。有的尝试在船体底部内侧沿船体纵向铺设调温管道,包括加热管道和冷冻管道,通过先冷冻、再加热的方式,将附着物剥离船底,并在海流的冲刷作用下,完成船底清理。

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