创新式自动化清洁换热器有助于改善航母维保服务

普吉特桑德海军造船厂和中级维修设施的一个创新团队率先尝试在航空母舰服役期间自动清洗热交换器管的过程，这一过程被证明是如此成功，该过程正被复制到其他航母维修地点。

在工艺变更之前，技工们会花很多时间在潮湿和狭窄的条件下工作，处理高压水管，通过多达60000根单独的管子手动定位和供给水枪设备，这些管子是尼米兹级航空母舰上使用的热交换器的一部分。现在，一个机器人系统由一个控制箱、一个定位器和一个进给装置组成，它控制高压水枪清洁管子，机械师通过触摸屏从远处控制系统。

以前，清洁换热器和检查管道的过程是可用性期间最长的工作之一。这些控制完成可用性所需总时间的长串工作称为关键路径工作。

“这一过程经常导致大量的重新工作，因为许多管子在第一次尝试时没有清洁到支持新检查方法所需的水平，”代码1040推进和辅助产品线的助理产品线经理Mike Gonzales说。“当我在2018财年管理这项工作时，尽管商店的员工都在努力工作，但我注意到在效率方面进展得相当糟糕。我开始在网上搜索‘自动换热器管清洗’和类似的短语。”

从代码300“操作”转到代码1040后，特别是为了进行所需的工艺改进，Gonzales开始与高级机械工程师James Calverley合作，代码260.5“蒸汽装置清洁度、蒸汽装置搁置和冷凝器分支”。

冈萨雷斯说：“詹姆斯被确定为这项工作的工程负责人，因此我们开始就潜在的解决方案展开合作。”。“在我们研究的头几个月，我们与Jeff Brimhall（PSNS&IMF技术经理，代码1000I）取得了联系，他是一位有潜力的人，帮助我们将新技术引入造船厂。”

code1000i是一种技术插入产品线，它帮助工厂和codes通过克服传统的障碍（包括安全、安保、网络安全、采购、资金和其他问题）将新技术和工具引入造船厂。当有需要但解决方案尚不明确时，它们也有助于找到新的技术解决方案。他们还充当司令部与海军各种创新组织和外部组织的联络人。

卡尔弗利知道，他和冈萨雷斯自己无法解决这么大的改进工作，因此他建议他们在技术插入部门寻找主题专家，帮助他们解决整个问题。

卡尔弗利说：“我知道冷凝器的清洗和检查过程可以改进，但我希望各方都能接受。”。“我参加了项目管理的初始会议，目的是发起一个精益活动。”

最后，CODE1000i开始与来自多家商店和codes的人员合作，研究如何改进热交换器的清洁。Shane Trepasso，船舶机械机械38号车间的总工长；Jericho Bautista，信息技术和网络安全办公室代码109的IT专家；以及Matt Warner，船舶机械机械38号车间的机修工都参与了这项工作。

卡尔弗利说：“有两家公司提出了水力喷枪解决方案，其中包括自动化和/或远程控制。“2019年，在我们还没有任何机器人设备之前，我和马特·华纳进行了几次非正式测试。这项测试是用来告知海军海上系统司令部技术要求的挑战，以及这些要求如何不考虑系统配置的变化。

这项试验是在报废换热器设备的管子上进行的。

卡尔弗利认为，改进这一过程的目的是从一开始就让它更有效，同时也让它更安全。在研究了几种可能的解决方案之后，团队将他们的选择范围缩小到了两种解决方案。

PSNS&IMF最终决定与国家制造科学中心（nationalcenterformanufacturingsciences）合作，由私营工业公司Terydon提供解决方案。项目组对工艺进行了改进，并与公司合作，大大改进了换热器的清洗和检查工艺。

据卡尔弗利介绍，经过五个维护周期的开发和完善，新的自动换热器清洗和检查流程大大节省了时间和人力，包括：

•新的自动清洗工艺将初始管道清洗的持续时间缩短了83%（从开始到结束总共六周，对于一个特定的热交换器为一周）。新工艺将返工时间缩短了86%（从连续两周的工具维修缩短到两天）。

•新工艺将清洗热交换器所需的劳动力减少了65%以上（从2050工时减少到700工时以下）。

•通过返回和重新清洗减少污垢所需的重新工作量已从最佳情况下的10%重新清洗减少到当前最坏情况下的0.25%重新清洗。

•PSNS和IMF还设计了改进的安全流程，以帮助减少未遂事故造成伤害的可能性。

热交换器清洗所节省的工时和总时间非常可观，目前该工艺也在其他地方使用。

冈萨雷斯说：“到目前为止，PSNS&IMF已经收到了一套设备，这些设备正从一个地点转移到另一个地点，以支持在圣迭戈布雷默顿和日本的西海岸工作。”。“诺福克海军造船厂正在启动一个过程，以获得相同的设备与一些升级，我们已经确定为他们。日本还将获得一套这类设备，以备现场使用。”

换热器清洗和检查改进过程是整个PSNS和IMF潜力的一个非常成功的例子，但可能不是最后一个成功的创新。

“我们正在努力扩大努力，作为造船厂承担越来越多的此类项目，”代码为1000I的电池经理Ryan Marson说，“我们看到了巨大收益的潜力，不仅在PSNS&IMF，而且对整个NAVSEA企业都是如此。”

由于多个级别的舰艇都使用热交换器，研究小组预计这一技术解决方案可以适用于各种舰艇。

冈萨雷斯说：“当这项技术应用到每一类船舶上时，我都会非常激动，因为它在安全性、持续时间和清洁换热器管道的成本方面都有优势。”。