王立君
哈尔滨市93015部队 150046
在我国的沿海地区,通信网络构建实现快速发展。但是,由于沿海地区的特殊的气候条件和地理环境,通信设备的耗损率、故障率、维修工作量、寿命损耗等都较内地高出许多,对通信设备的稳定性造成了严重影响,进一步提高了对设备的维护要求。因此,根据沿海地区气候条件的特点,采取适时、适情、有效的维修方法和手段,可以提高通信设备的使用可靠性。
一、沿海环境对通信设备的影响及原因
(一)对设备金属构件的损坏
沿海地区通信设备中的金属构件腐蚀的情况是严重的。其腐蚀的主要类型有:化学腐蚀和电化学腐蚀。其主要现象及判断依据:一是铜和铁轻微的锈蚀为暗红色,中等锈蚀为黄褐色,进一步发展变成一片片的褐色或棕色疤痕。二是铝及铝合金轻微的锈蚀为灰色,其锈蚀深度较约为0.03mm,中等锈蚀呈白色或灰色斑点,此时锈蚀深度约为0.3mm,再严重的出现锈坑,锈蚀物为白色粉末。三是铜及铜合金的腐蚀产物呈棕红色、绿色,有时呈黑色。四是镁合金的腐蚀产物呈白色粉末,有时呈黑色斑点。银的腐蚀产物呈褐色、暗灰色或黑色。一般情况下,金属氧化所造成的危害并不大,但在高温、高湿的条件下,金属的氧化就剧烈地进行,并造成很大的危害。
一般产生电化学腐蚀必须同时具备三个条件:有两种不同的金属,两种金属间有接触,有电解溶液的存在。通信设备中,大多数是由几种金属元素组成的合金材料制成的。在使用期间,只要在其表面附有一层电解溶液或潮湿空气、雨水就具备了这三个条件,金属表面就形成了许多很小原电池,将自动进行原电池的反应,活泼金属成为负极不断溶解而遭受腐蚀。
一般情况下,当大气的相对湿度低于65%时,化学腐蚀是比较缓慢的,当大气相对湿度大于65%时,空气中的水汽就足以在金属构件表面形成极薄的电介质液膜,且厚度随相对湿度的增加而增加,金属构件的腐蚀就由极缓慢的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。我国南方沿海地区年平均相对湿度在80%以上,尤其是在梅雨季节大气相对湿度就更高。在如此高的湿度下,通信设备器件被腐蚀的现象极其普遍。
(二)对通信设备电气部分的影响
由于沿海地区湿度较高,通信设备中所用绝缘材料的绝缘性能下降,通信设备中的绝缘电阻和抗电强度,往往低于规定值。
某部曾对某通信设备上的直流电机进行绝缘测试,绝缘电阻有的只有几万欧姆,80%不符合规定,更有甚者,有的设备因绝缘性能下降太多,引发的故障将整台机器报废。另外高温、高湿环境下,会促使半导体元件性能劣化,使电容器介质耗损加大,绝缘电阻下降,引起漏电或击穿;高温和低温反复作用使接合部位非金属元件开裂、层离,造成密封漏气,使灌封材料剥落,焊点开焊;湿度的急剧变化使电缆插头反复膨胀收缩,引起插头变形和接触不良,使导线绝缘老化脆裂。潮湿空气可使电缆插头内部积水,锈蚀短路或接触不良,使导线外层霉烂;芯线如果受潮氧化,将增大电阻衰减信号;潮湿、盐雾、霉菌可使金属元件腐蚀,使非金属产生漏电通道而绝缘或介电性能下降;潮湿的空气对光学零件极为有害,高温高湿区存放一段时间后的玻璃会使视像模糊,当有水模存在时,玻璃中钠离子与水中氢离子置换成氢氧化钠,然后再侵蚀玻璃中的硅离子,使玻璃表面产生“富硅”层,从而破坏其光学性能。
二、建议采取的对策与措施
预防和降低环境因素有害作用的手段、方法、措施,涉及面很广涉及的理论问题也很多,必须认真的研究才行。比如腐蚀环境的影响,就有总体腐蚀环境(在各个环节上均可能遇到的腐蚀环境)、局部腐蚀环境(某一个局部的部件、零件所处的腐蚀环境)、具体腐蚀环境(某个构件的具体腐蚀部位所承受的腐蚀环境)的问题。只有搞清这诸多的问题,才能采取最有效的方法去加以解决。影响通信设备腐蚀、绝缘性能下降和电气部分发生故障的因素很多,大致有两方面:一是所处环境的腐蚀强度较大;二是通信设备本身防护能力差。因此我们必须从这两方面入手,采取一定的保护手段,提高通信设备的可靠性和维修性。
材料防护技术在通信设备上已广泛的应用。但从许多腐蚀现象上看,除了防护层本身的退化、脱落和机械损伤外,在受力不均匀处,涂层很容易脱落。因此,需重点提高涂层与金属表面的结合力。保持机件表面清洁、干燥是防止腐蚀的有效方法,主要是注意设备的通风和干燥。保护层损伤的机件表面如果潮湿,由于水分含有矿物盐并易沾上尘土等杂物,将使机件表面附着一层电解质溶液,加速机件的损伤。设备通电前,应先检查整体及内部,然后对其进行通风,开机后先预热一段时间,再加负载或大功率工作。防止把各种油料、酸、碱等溶液滴落在机件表面上,防护层遇有油料、酒精、丙酮等有机溶剂,易使保护层溶解而剥落,所以工作中增加责任心,及时擦洗,精心维护,是可以减少保护层的破坏。
开展以可靠性为中心的维护技术研究。在通信设备总体故障中,维护不当引起的故障是最常见的事故。设备维护技术已不再是“擦擦洗洗”、“修修补补”,而已发展成为建立在现代科学技术基础上的一门新学科。其主要任务是如何开展以可靠性为中心的维护技术(RCM),在与腐蚀控制有关的维修技术中重点内容为:如何改善设备的局部环境;防止防护系统的退化;防止机械损伤和意外损伤,进行维修和改进;建立EDR(环境损伤额定值)、ADR(意外损伤额定值)评级系统和故障分析、监控系统等。