船用锅炉燃烧旋流器高温腐蚀和退化研究（英文）

The present paper investigated and analyzed swirler material consisting of mild steel which was subjected to service for the period of one year in a 30 MW marine boiler. Due to the presence of high temperatures in the furnace coupled with the corrosive marine environment swirler material showed accelerated degradation and material wastage. An investigation into the feasibility of manufacturing the existing swirler with an alternate material or coating the swirler material with a thermal barrier coating was undertaken. Based on their properties and performance, SS 304 and SS 316 were proposed as the replacement materials for the swirler. The other alternative of coating the existing swirlers with a form thermal barrier coating to observe for any improvement in their performance at elevated temperatures was also tested. Stellite, which is a Ni-Co based coating, was carried out on the MS samples and the same were exposed to same temperatures mentioned above. The performance of the available options was evaluated with respect to the grain structure of the material, the hardness value of the materials and deterioration at elevated temperatures. Investigation showed the proposed materials/ coatings like SS 304, SS 316 and Stellite coating revealed that SS 316 is the material best suited for high temperature application.     

无机绝热材料在船舶建造中的应用

概述了无机绝热材料在船舶上的应用及其发展情况，介绍了国内外各种船用无机绝热材料的性能和特点，特别是对一些新型材料的技术特性进行了分析。     

高速电弧喷涂在船舶尾轴修复中的应用

以某推轮已磨损的左右尾轴轴颈修理为例,介绍了采用热喷涂技术修理尾轴时涂层制备方法及涂层材料的选择、涂层厚度的确定、热喷涂主要工艺过程及涂层加工等有关技术问题。该方法具有可靠、快速、经济的优点,可供修理船舶尾轴等轴类零件的维修人员参考。     

Effects of adhesive type on the mechanical properties of adhesive joints between polyurethane top coats and polyurethane-based adhesives after accelerated atmospheric ageing

The performance of a sealed stainless steel bracket system, adhesively bonded with two polyurethane-based adhesives (flexible adhesive, stiff adhesive) onto a marine polyurethane top coat, is investigated. The investigated joint connections on the coatings exhibited a high mechanical stability even after accelerated ageing (salt spray exposure, cyclic temperature variations, high relative humidity). The aged joints retained up to 81% of their tensile strength and up to 92% of their lap-shear strength. The torsional rigidity of the adhesive joint exceeded the required clamping torque of the designed bolt. A cyclical lifetime of >9·10⁶ load cycles was estimated. Effects of cyclic ageing on the creep performance of the adhesive joint were found to be insignificant. Under tensile loads, the joints with stiff adhesive material exhibited a linear-elastic performance without the capability to deform prior to failure. The joints with the flexible adhesive material, in contrast, exhibited a behavior typically for ductile materials featuring a pronounced yield plateau prior to failure. Failure loads were higher, and displacement was notably lower, for the joints with stiff adhesive material. All joint connections met the requirements for a safety factor for the design for marine applications (11.6 for the flexible adhesive; 14.3 for the stiff adhesive). When the flexible adhesive is applied, the cohesive strength of the adhesive material is the limiting design factor. When the stiff adhesive is utilized, the load carrying capacity is higher, and the interface between priming coat and steel substrate is the limiting design area of the joints. The strength utilization of the adhesive materials depended on the particular structure of the entire joint configuration, particularly on the interface between steel substrate and the coating material. A number of assessment factors, namely stress limit factor, coating adhesion factor and safety factor, are introduced and discussed for tensile and shear loads.     

纳米氧化锆材料等离子喷涂涂层性能研究及应用

舰船设备表面在高温、高湿、盐雾、酸雾的作用下产生严重腐蚀,需要进行有效防护。文章在解决纳米氧化锆等离子喷涂工艺的基础上,成功地获得各种厚度的涂层,并采用王水对纳米氧化锆材料涂层进行耐酸性试验。通过电子显微镜（SEM）观察到王水侵蚀后的涂层结构仍然完整致密,具有很好的耐酸性,可应用于舰船防腐防漏。同时对纳米和非纳米氧化锆两种材料涂层的抗热震性能进行比较。试验结果表明．纳米氧化锆材料涂层抗热震性能优于普通氧化锆涂层,可适用于舰船动力装置高温部件隔热防护。     

船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化

船舶空调舱室热舒适性是影响船员工作效率和生活品质的重要因素。文章分析了影响空调舱室热舒适性的诸多因素,讨论了PMV (Predicted Mean Vote 预测平均满意值) 指标的作用及其运算方法。建立了舱室简化模型,并结合实际海况,计算了不同温度、相对湿度组合下的PMV,PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied, 预测不满意率)值及系统热负荷,分析了舱室内温度、相对湿度对其热舒适性及能耗的影响。在满足热舒适性指标的情况下,优化船舶空调设计参数以实现节能的目的。文章对船舶空调的设计及舱室温微气候参数的选择具有借鉴意义。     

静压下多层材料椭球形空腔吸声覆盖层的吸声性能分析

基于声波垂直入射下的二维解析公式,利用COMSOL软件建立椭球形空腔吸声覆盖层模型并与静压下穿孔率的理论公式进行对比,验证模型的有效性;利用所建模型分析了静压下多层材料椭球形空腔的吸声性能.结果表明:在静水压力条件下,多层材料吸声覆盖层的低频吸声性能比常压的要好,中高频方面两者相差不大;穿孔率25%下的吸声覆盖层在低频和高频的表现比穿孔率33.3%和穿孔率50%的吸声覆盖层要好,静压下穿孔率越大并不代表改善吸声覆盖层低频吸声性能越好;静压下多层材料吸声覆盖层随着压力的增大,椭球形空腔的形变量和覆盖层厚度的压缩量越大.     

船用防污减阻复合功能涂层的制备及性能

水面舰船和水下航行体等海洋装备长期浸泡在海水环境中,会遭受海洋生物的附着和污损。海洋生物污损会破坏船体表面固有形态,使已有的表面减阻技术失效。为了保证表面减阻技术的有效性和长效性,应确保船体表面具有良好的防止海洋生物污损能力。通过在聚合物减阻涂料体系中加入阳离子型聚丙烯酰胺,制备出新型防污减阻功能涂层。深水拖曳水池阻力测试及海洋动态挂板试验结果表明,新型功能涂层具有较好的减阻及防止海洋生物污损能力,可以实现聚合物涂层减阻技术的长期有效性。     

海洋环境中混凝土涂层防腐蚀效果分析

通过时近20年来应用于海港码头和跨海大桥混凝土采用涂层防腐蚀工程实例，按照工程应用的相同涂层配套．制作混凝土涂层试件于华南海港码头工程材料暴露试验站浪溅区进行长期暴露试验，以验证各种涂层配套在海洋环境中的防腐蚀性能。暴露试验结果表明：在海洋环境中的混凝土涂层能够有效抵抗氯离子、二氧化碳等有害介质对混凝土的侵入作用，混凝土涂层能够有效延长海工混凝土结构的使用寿命。     

海工钢筋混凝土构造物维修技术

钢筋混凝土构造物暴露在海洋环境中容易出现钢筋锈蚀引起的耐久性破损,导致结构物整体加速腐蚀破坏,因此及时对破损钢筋混凝土构造物进行维修对延长结构使用寿命具有重要意义.海工钢筋混凝土构造物维修除了考虑修补材料一般性能以外还须考虑施工环境和耐久性问题.随着材料科技和施工技术的发展,人们研发出了适用于海洋环境的各种修补材料和施工工艺,能适用于不同的施工环境和施工要求.系统介绍和分析了目前常用于海工构造物维修中的一些维修新技术.     

无溶剂超厚膜环氧涂层海洋腐蚀模拟试验研究

超厚膜重防腐涂料具有优异的防腐性能以及环境友好的特点,是海洋环境防腐涂料的重要发展方向。文中介绍了一种新型的无溶剂超厚膜环氧重防腐涂料,测试了涂层的物理性能,并采用海洋腐蚀模拟试验装置对该涂料以及常用的三种重防腐涂料在海水浪花飞溅区、潮差区和全浸区的耐久性进行了对比研究。结果表明:该涂料具有优异的物理性能,VOC含量极低,是环境友好型无溶剂涂料;模拟试验表明浪花飞溅区是海洋腐蚀最严酷的区域,各涂料在该区域腐蚀最严重,超厚膜环氧重防腐涂料的防腐效果最优,是环氧沥青涂料的理想替代品。     

负泊松比超材料隔振基座的实船应用分析

探索负泊松比超材料隔振基座在实船中主机减振应用。通过数值计算方法,分别对内六角蜂窝型与星型超材料结构隔振基座的力学性能进行分析,并在整船有限元计算中对比分析了隔振基座的隔振性能。研究表明,负泊松比超材料隔振基座的静力学性能与传统基座类似,隔振性能相比传统基座有明显提升,可以实现船用主机低中频段的隔振和主机基座设计的轻量化。     

在不同水质地区实地进行海洋生物膜对SS UNS S32760不锈钢腐蚀行为研究（英文）

In the presence of biofilms, stainless steels(SS) exhibits an increase in corrosion potential, called ennoblement. In the present study, the corrosion potential(Ecorr) behavior of the duplex SS UNS S32760 was recorded simultaneously with the in situ marine biofilm formation in two areas at Arraial do Cabo,Southeastern Brazil. The biofilm at Forno Harbor(an anthropogenically disturbed area) was characterized by higher relative abundances of Bacteria at day 2, followed by diatoms(especially Navicula sp.) on day 10 and dinoflagellates on day 18,whereas no clear trend was recorded at Cabo Frio Island(an undisturbed area). The ennoblement of Ecorr values was site-dependent. In a complementary laboratory assay, biofilms were removed and the Ecorr values registered in sterile conditions for the subsequent 10 days and corroborated in situ results. Understanding biofilms and SS interactions has important implications for materials science and engineering decisions as well as helping to fill in important gaps in this knowledge.     

海洋防污纳米材料技术研究进展

论述了美国、欧洲等国家和地区开展防污纳米材料技术的研发工作,包括防污机理,仿生材料,纳米金属氧化物,纳米草及应用场所,对我国今后进行研究有现实意义。     

低温环境下的锚链性能和选用标准

随着极地航道和油气资源的开发,造船和海工行业开始更多地关注现有装备在极地低温条件下的使用性能。锚链是船舶和平台定位用的重要组件,在使用过程中不可避免会暴露在冰冷海水和极地寒冷的空气中,有时甚至会受到浮冰冲击。钢铁材料的性能会受到低温的影响,从而产生脆化并降低可靠性。文章研究了不同等级的锚链(包括系泊链)材料在低温下的拉伸和冲击性能,并结合现有船级社规范中关于低温环境使用的材料和锚链的要求,对此类条件下锚链的设计和选用提出了参考。     

高性能碳泡沫在纤维增强塑料船体中的应用

夹层结构是FRP/CM(纤维增强塑料)舰船的一个重要发展方向。为适应采用夹层结构高速舰船发展的需要,近年来已开发了多种轻质高性能结构芯材。但现有的结构芯材没有电磁屏蔽性,在舰船的某些特殊应用方面受到限制。本文介绍的这种高性能碳泡沫材料除了具有结构芯材已有的优点,还具有电磁屏蔽性和更高的强度。     

船用锚链发展及标准化现状

主要航海和造船国家均有自己的锚链标准/规范。虽然各标准在主要概念和使用上基本相同,但在具体的定义、选材、尺寸公差和设计方面仍有差异,给设计单位、船厂和锚链配套企业的材料选用和生产锚链带来了诸多困扰。此外,在长期使用过程中,也发现了这些标准中的一些与实际情况或使用不匹配的问题,亟待梳理与升级。文章主要从材料等级、设计尺寸和制造公差3个方面分析了各个国家现行标准和船级社规范对船用锚链的异同点,为船用锚链标准的统一和进一步标准化提供了依据。     

一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置的设计与实现

在现有船舶太阳能光伏发电技术的基础上,基于碟式太阳能热发电技术,设计一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置,并利用STM32 F3作为控制器,基于高度角-方位角双轴混合跟踪技术设计该船用碟式斯特林太阳能热发电装置的太阳跟踪控制系统。     

耐蚀金属复合材料在海洋环境中应用的可行性研究

以不锈钢/碳钢金属复合材料为例,探讨耐蚀金属复合材料在海洋环境中长期使用的可行性。结果表明,耐蚀金属复合材料在海洋大气区和浪溅区时具有良好的耐蚀性,使用效果显著;但当耐蚀金属复合材料在水位变动区使用时,必须采取有效措施(如阴极保护)消除复合材料基材与复材之间电偶腐蚀,以保证复合材料在该区域的使用效果。     

基于SPA的船用柴油机热工故障诊断研究

船用柴油机热工参数蕴含着大量的故障信息,外界干扰小,诊断范围广,具有很好的诊断价值。本文将集对分析应用到柴油机热工故障诊断当中,介绍了集对分析(SPA)的基本理论,在此基础上,建立了基于SPA的柴油机热工故障诊断模型。再利用4190型船用中速柴油机AVL BOOST工作过程仿真模型,进行故障仿真计算,提取了13类热工参数进行分析,获取了基准故障集和待检工作状态集,验证了模型的准确性;同时证明了集对分析在柴油机故障诊断中的可行性,为柴油机故障监测和诊断提供了新方法。