隨著飛機(jī)服役期的增加,腐蝕會(huì)不斷擴(kuò)散并加重,其損傷程度大小,都會(huì)影響飛機(jī)壽命和機(jī)群的出勤率。
1 .腐蝕發(fā)生的原因
■1.1 設(shè)計(jì)和制造原因:從飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造來(lái)看,飛機(jī)設(shè)計(jì)師盡量采用重量輕、強(qiáng)度大的高效材料,如高強(qiáng)度鋁合金、鈦合金、復(fù)合材料、超高強(qiáng)度合金鋼等材料。其中,高強(qiáng)度鋁合金本身由多種金屬熔煉而成,不同金屬元素之間的存在較高的電位差,如遇到電解質(zhì)溶液,極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
不同的金屬相接時(shí),造成不同金屬之間的電位差和導(dǎo)電通路。而各個(gè)部件組裝在一起時(shí),縫隙會(huì)存水和贓物形成電解質(zhì)。有些結(jié)構(gòu)處于高應(yīng)力狀態(tài)形成應(yīng)力腐蝕的根源。
在制造過(guò)程中,由于生產(chǎn)工藝不當(dāng)、操作失誤等原因,保護(hù)性涂層質(zhì)量不高,缺乏腐蝕控制措施等原因,都可能造成腐蝕。另外,飛機(jī)的各個(gè)零部件組裝在一起時(shí),由于沒(méi)有密封或密封失效,結(jié)構(gòu)縫隙中會(huì)殘留水和污垢而形成電解質(zhì)溶液,容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕;高拉應(yīng)力構(gòu)件容易形成應(yīng)力腐蝕。
■1.2 環(huán)境原因:在飛機(jī)使用過(guò)程中,由于環(huán)境惡劣,如雨、雪、霧、沙塵天氣較多,空氣潮濕、鹽霧、工業(yè)大氣等原因,容易造成飛機(jī)表面涂層損壞,進(jìn)而發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕。當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度大于65%時(shí),物體表面會(huì)附著一層0.001微米厚的水膜,相對(duì)濕度越大,水膜越厚。當(dāng)相對(duì)濕度為100%時(shí),物體表面會(huì)產(chǎn)生冷凝水。這些導(dǎo)電的水溶液便是引起結(jié)構(gòu)件腐蝕的最主要、最普遍的環(huán)境介質(zhì)。
■1.2.1濕空氣與地理環(huán)境的關(guān)系:暖季節(jié)時(shí)比世界上同緯度的國(guó)家和地區(qū)的溫度高,相對(duì)濕度和降雨量大,是造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)腐蝕的重要因素之一。
■1.2.2海洋大氣腐蝕環(huán)境分析:海洋大氣的特點(diǎn)一是濕度高;二是含鹽量高。
■1.2.3工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境分析:工業(yè)大氣中含有大量的腐蝕性氣體,如SO2、SO3、H2S、NH3、Cl2、HCl、CO2、CO、NO2等,對(duì)金屬腐蝕最大的是SO2氣體。如果大氣中含有超過(guò)1%的SO2時(shí),腐蝕會(huì)急劇加快。
■1.2.4機(jī)上腐蝕環(huán)境分析:
■1.2.4.1 地面氣溫高、濕度大時(shí),機(jī)內(nèi)空氣在地面處于水飽和狀態(tài)。另外,乘員的呼吸和出汗也會(huì)排出水分。隨飛行高度上升,機(jī)艙內(nèi)溫度逐漸下降,潮氣就凝結(jié)成水分,停留在隔音層和蒙皮之間。
■1.2.4.2 運(yùn)輸活牲畜、活海鮮可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的嚴(yán)重腐蝕。一是牲畜的糞便具有較強(qiáng)的腐蝕性;二是牲畜比人產(chǎn)生的熱量多,濕度增大;三是運(yùn)輸活海鮮時(shí),容易引起海水的泄漏,腐蝕性極強(qiáng)。
■1.2.4.3 廁所地板密封不嚴(yán),污水會(huì)流到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上;廚房中食品和飲料發(fā)生意外潑濺,也可能會(huì)流淌到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上;前、后登機(jī)門(mén)和服務(wù)門(mén)區(qū)域,經(jīng)常受到雨水和污物的影響,地板梁也容易受到腐蝕。
■1.2.4.4飛機(jī)做短程飛行時(shí),油箱內(nèi)燃油量較少,含有大量的潮濕空氣,容易產(chǎn)生微生物腐蝕。
■1.2.4.5非金屬材料揮發(fā)出來(lái)的有害氣體,有可能使一些金屬以及鍍鋅、鍍鎘層產(chǎn)生腐蝕。
■1.2.4.6飛機(jī)在沙石或草坪跑道上起降,會(huì)使飛機(jī)蒙皮,特別是起落架艙蒙皮光潔度降低,積存腐蝕介質(zhì),引起腐蝕。
■1.3 裝載原因:野蠻裝卸會(huì)造成貨艙地板、側(cè)壁板、頂板的損傷,由于滲漏或冷凝水,加上結(jié)構(gòu)縫隙中殘留的污垢,容易形成腐蝕液或電解質(zhì)溶液而產(chǎn)生腐蝕。
■1.4 維護(hù)原因:由于維護(hù)不當(dāng),沒(méi)有實(shí)施正確的腐蝕防護(hù),也會(huì)造成腐蝕。常見(jiàn)腐蝕部位:客艙座椅安裝軌道;靠近廚房、廁所附近的地板梁及貨艙地板梁的腐蝕;活體動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)貨物的飼料及排泄物的污染等;機(jī)翼大梁的前后結(jié)合面。機(jī)翼大梁與腹板結(jié)合面,機(jī)身蒙皮與桁條結(jié)合面發(fā)生的腐蝕,一般是隱蔽性腐蝕。
2.腐蝕的一般性修理原則
飛機(jī)在出廠時(shí)采取了一定的防腐措施,但由于飛行環(huán)境、飛機(jī)的使用和維護(hù)保養(yǎng)情況不同,因此在結(jié)構(gòu)修理過(guò)程中,除了要恢復(fù)原廠家設(shè)計(jì)的防腐能力外,必要時(shí)還應(yīng)比廠家提高一步。
■2.1 常用的防腐措施:
■2.1.1全面檢查易腐蝕件周邊環(huán)境,找出產(chǎn)生腐蝕的條件及誘因;及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕的原始痕跡,并徹底清除腐蝕產(chǎn)物、恢復(fù)防腐涂層和進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)修理。
■2.1.2定期清潔飛機(jī)容易污染的區(qū)域,特別是容易受液壓油、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)、電解質(zhì)污染的區(qū)域或結(jié)構(gòu)件,重新噴涂防腐蝕抑制劑。
■2.1.3定期或經(jīng)常性地疏通漏排水孔,保證漏排水系統(tǒng)一直處于暢通的工作狀態(tài)。
■2.1.4確保廚房、廁所及貨艙地板接縫處的密封,發(fā)現(xiàn)密封破損立即修復(fù),防止水及污染物滲入結(jié)構(gòu)表面;如果發(fā)現(xiàn)防腐蝕涂層破損,立即修復(fù)。
■2.1.5因修理而加工過(guò)的鋁合金表面,首先,確認(rèn)腐蝕已經(jīng)被完全去除掉,并且加工表面要光滑;在修理工作完成后,要保證修理區(qū)域的清潔,不允許金屬削(特別是鐵削、鋼削)、油污等污染物滯留在修理區(qū)域內(nèi);根據(jù)相關(guān)的維修手冊(cè)恢復(fù)其原有的表面涂層,必要時(shí)再增加一層面漆,根據(jù)手冊(cè)要求噴涂防腐蝕抑制劑。
■2.1.6安裝修理件的配合表面應(yīng)涂密封膠,必要時(shí)緊固件也應(yīng)涂密封膠濕安裝,所有止裂孔要涂底漆并用軟鉚釘或密封膠堵住。
■2.1.7安裝鋼、鈦合金的零件,其配合表面應(yīng)涂密封膠濕安裝。
■2.1.8鋼修理件一般應(yīng)局部鍍鎘或恢復(fù)原涂層;如果條件不具備,也可以涂?jī)傻赖灼帷?/span>
■2.1.9 地板與金屬結(jié)構(gòu)的接觸表面,可粘貼聚乙烯膠帶絕緣。
■2.1.10如果可能,深入研究腐蝕的起因,制定相應(yīng)的預(yù)防措施并在實(shí)施中不斷完善和提高。
■2.2 腐蝕的一般性修理原則:在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理和日常維護(hù)工作中,根據(jù)SRM手冊(cè)、常規(guī)理論及經(jīng)驗(yàn),一般有以下幾種腐蝕的修理原則。
■2.2.1 因去除腐蝕而加工過(guò)的鋁合金表面,首先確認(rèn)腐蝕已經(jīng)被完全去除掉,并且,加工表面光滑、清潔,不允許有金屬削、油污等污染物滯留在修理區(qū)域內(nèi);恢復(fù)其原有的表面涂層,必要時(shí)再增加一層面漆,然后根據(jù)手冊(cè)要求噴涂防腐蝕抑制劑。
■2.2.2 安裝修理件的配合表面均應(yīng)涂密封膠隔絕,必要時(shí)緊固件也應(yīng)涂密封膠濕安裝,所有止裂孔要涂底漆并用軟鉚釘或密封膠堵住。
■2.2.3修理件、孔壁、埋頭窩等處,均應(yīng)做表面防護(hù)處理,并噴涂底漆。
■2.2.4 修理件材料盡量選取與相鄰結(jié)構(gòu)相容的材料,盡可能電位相當(dāng);復(fù)合材料與合金材料之間也要相容,碳纖維樹(shù)脂板與鋁合金材料不能直接接觸,必要時(shí)可共固化一層玻璃纖維-環(huán)氧樹(shù)脂絕緣層;碳纖維樹(shù)脂板與鈦合金直接接觸時(shí),不需要進(jìn)行特別防護(hù)處理。
■2.2.5 在腐蝕環(huán)境下,被連接件與緊固件之間盡量相容。如果不相容,則應(yīng)該使用絕緣套筒、墊圈、涂刷密封劑等方法絕緣,而且,絕緣層要有足夠的厚度和覆蓋面。
■2.2.6 修理用加強(qiáng)板盡可能選取帶包鋁層材料。
■2.2.7 安裝鋼、鈦合金的零件,其配合表面應(yīng)涂密封膠濕安裝。
■2.2.8 鋼修理件一般應(yīng)局部鍍鎘或恢復(fù)原涂層;或涂?jī)傻赖灼帷?/span>
3.腐蝕的預(yù)防
■3.1加強(qiáng)對(duì)維護(hù)人員的防腐教育和培訓(xùn),高度重視并自覺(jué)做好防腐工作。
■3.2經(jīng)常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道;客艙、貨艙、廁所等區(qū)域,要經(jīng)常通風(fēng),以排除水蒸氣。
■3.3定期清潔容易污染的區(qū)域,并重新噴涂防腐蝕抑制劑;在每個(gè)短停時(shí),先清掃貨艙地板、擦干水分后再裝貨。
■3.4 經(jīng)常性地檢查易腐蝕環(huán)境結(jié)構(gòu)件,徹底清除腐蝕產(chǎn)物、恢復(fù)防腐涂層和進(jìn)行規(guī)范的結(jié)構(gòu)修理。
■3.5 確保廚房、廁所及貨艙地板接縫處的密封。
■3.6建議在貨艙地板梁和插片螺母之間用聚乙烯膠帶隔離/絕緣;安裝螺釘時(shí),建議沾密封膠濕安裝。
■3.7 加強(qiáng)對(duì)運(yùn)輸活牲畜、活海鮮、果菜的管理,防止腐蝕性污物的泄漏。
■3.8 加強(qiáng)對(duì)貨物裝卸過(guò)程的管理,杜絕因野蠻裝卸造成的飛機(jī)貨艙地板、側(cè)壁板損壞,避免腐蝕介質(zhì)滲入到構(gòu)件上。
■3.9 在雨季、高溫、潮濕季節(jié)中,縮短檢查周期,加強(qiáng)防腐蝕措施。
■3.10 汞、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿潑濺后,要按照有關(guān)手冊(cè)規(guī)定徹底清除干凈。
■3.11除確保油箱排水通暢外,還應(yīng)在飛機(jī)油箱內(nèi)加入生物殺蟲(chóng)劑,以減緩細(xì)菌的生長(zhǎng)。
■3.12嚴(yán)格執(zhí)行CPCP防腐大綱和結(jié)構(gòu)修理中的防腐工藝,最大限度地提高防腐工作質(zhì)量。
■3.13 深入研究腐蝕起因,制定預(yù)防措施并在實(shí)施中不斷完善和提高。
4.結(jié)束語(yǔ)
腐蝕帶來(lái)了昂貴的維護(hù)問(wèn)題,并將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。隨著飛機(jī)的老齡化,以及運(yùn)行環(huán)境的變化,腐蝕問(wèn)題必須提到每個(gè)航空公司的日程上來(lái)。腐蝕是一個(gè)自然現(xiàn)象,最好的辦法是采取完善的腐蝕防護(hù)與控制措施,將腐蝕破壞的速率降低到最小,使飛機(jī)實(shí)際壽命達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)壽命,確保飛機(jī)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
來(lái)源:中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)