飞机的主要腐蚀类型.doc

飞机的主要腐蚀类型 从飞机设计和制造来看，不同金属的零部件相接触，造成不同金属之间的电位差和导电通路。而各个部件组装在一起时，缝隙会存水和脏物形成电解质。有些结构由于受力的需要又处于高应力状态形成应力腐蚀的根源。而在制造过程中，由于生产工艺不当，保护性涂层做得不好，缺乏腐蚀控制措施等等原因，都可能带来腐蚀的隐患。而在飞机使用过程中，飞行环境的恶劣，飞机表面涂层损坏，运输牲畜、海鲜等易产生强电解液体的货物都会使飞机结构产生腐蚀问题。偶然污染如水银外溢，化学品外溢，厕所、厨房污物外溢和灭火剂残留物等，也都可能造成直接或间接的腐蚀。而不恰当的飞机维修和勤务，也会使飞机面临更多的腐蚀问题。 飞机的腐蚀按其成因来分，主要可分为电化学腐蚀、表面锈蚀、应力腐蚀三大类，而电化学腐蚀是目前飞机最普遍和最严重的结构腐蚀之一。 电化学腐蚀是金属材料与电解质溶液接触时，在界面上发生有自由电子参加的广义氧化和广义还原反应，使金属元素以及晶格间的排列顺序发生改变，从而改变了原有金属的化学、物理、力学等性能。 飞机金属结构件的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。飞机的结构腐蚀如果不能得到有效的预防和控制，会造成结构修理工作量加大、修理周期延长、结构件大面积的加强和更换，由此导致很大的直接和间接经济损失，并造成飞机自身的不安全隐患。 腐蚀原因分析1潮湿空气腐蚀环境潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的，我国地理环境和气候条件十分复杂，受季风影响明显，全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下，暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高，相对湿度和降雨量大。这些都是我国各机场的飞机腐蚀问题较为严重的一个非常重要的原因。2海洋大气腐蚀环境海洋大气的特点是湿度高、含盐量高，也就是说含有大量的氯离子。这些氯离子沉降在飞机上，对结构件起到催化腐蚀的效果。所以，海洋大气中的氯离子对飞机结构有很大的腐蚀作用。3工业大气腐蚀环境工业大气中含有大量的腐蚀性气体，这些污染物中对金属腐蚀最大的是SO2气体。如果大气中含有超过1%的SO2时，腐蚀会急剧加快，特别是相对湿度超过76%时，腐蚀急剧加速同时对镀锌、镀镉层也有相当严重的腐蚀作用。4机上腐蚀环境（1）当地面气温高、湿度大时，机内空气在地面处于水饱和状态。另外，乘员的呼吸和出汗也会排出水分。飞机起飞后，随飞行高度上升，机舱内温度逐渐下降，潮气就凝结成水分，停留在隔音层和蒙皮之间。这些水分是飞机结构的严重腐蚀环境。（2）运输活牲畜、活海鲜可能会导致飞机的严重腐蚀。这有三方面原因，一是牲畜的粪便具有较强的腐蚀性；二是牲畜比人产生的热量多，使飞机内部温度增高，湿度增大；三是运输活海鲜时，容易引起海水的泄漏，而海水腐蚀性极强。另外，运输瓜果蔬菜，水分大，也容易造成飞机结构的腐蚀。（3）厕所地板密封不严，污水会流到飞机结构上；厨房中食品和饮料发生意外泼溅，也可能会流淌到飞机结构上；前、后登机门和服务门区域，经常受到雨水和污物的影响，地板梁也容易受到腐蚀。（4）飞机做短程飞行时，油箱内燃油较少，含有大量的潮湿空气。随着飞行高度升高，气温下降，油箱内会凝结大量水分。一种细菌会在燃油和水面之间滋生、繁殖，形成一种黏稠的酸性物质，对飞机结构有严重的腐蚀作用。（5）非金属材料挥发出来的气体，有可能使一些金属以及镀锌、镀镉层产生腐蚀。（6）飞机在沙石或草坪跑道上起降，会使飞机蒙皮，特别是起落架舱蒙皮光洁度降低，积存腐蚀介质，引起腐蚀。腐蚀预防（1）加强对飞机维护人员的防腐教育和培训，使每个人员从思想上高度重视并自觉做好飞机的防腐工作。（2）经常性、定期疏通漏排水孔和漏排水通道，保证漏排水系统一直处于畅通的工作状态；客舱、货舱、厕所等区域，要经常通风，以排除水蒸气。（3）定期清洁飞机容易污染的区域，特别是容易受液压油、强腐蚀介质、电解质污染的区域或结构件，并重新喷涂防腐蚀抑制剂。（4）经常性地检查易腐蚀环境结构件，及早发现腐蚀的原始痕迹，彻底清除腐蚀产物、恢复防腐涂层和进行相应的结构修理。（5）确保厨房、厕所及货舱地板接缝处的密封，若发现密封破损或结构件防腐蚀涂层破损，应立即修复。（6）加强对运输活牲畜、活海鲜、瓜果蔬菜的管理，防止污物的泄漏。（7）加强对货物装卸过程的管理，杜绝因野蛮装卸造成的飞机货舱地板、侧壁板损坏，以避免腐蚀介质渗入到飞机结构件上。（8）在雨季、高温、潮湿季节中，应缩短检查周期，加强防腐蚀措施。（9）如果可能，深入研究腐蚀的起因，制定相应的预防措施并在实施中不断完善和提高。（10）水银、强酸、强碱泼溅后，要按照有关手册规定彻底清除干净。（11）为防止微生物在油箱内滋生、蔓延，除确保在潮湿气候条件下油箱排水通畅，每日排放积水外，还应在飞机油箱内加入生物杀虫剂，以减缓细菌的生长。（12）严格执行防腐工艺。SRM对防腐的规定，是确保飞机维护质量的指令性文件，必须不折不扣地执行。 科学制定腐蚀预防与控制维修方案，有效控制腐蚀等级根据波音飞机各机型MPD的CPCP部分的要求，所发现的腐蚀一般可以分为三级。1.一级腐蚀（1）腐蚀损伤发生在连续检查之间，属于局部腐蚀，经重新加工或清除腐蚀后，损伤在制造厂规定的允许极限内（例如SRM、SB 等）（2）腐蚀损伤为局部损伤，虽然超出允许极限，但这种损伤是出于某种偶然事件造成的，对同一型飞机的其他飞机不具有典型性（如水银泼溅造成的腐蚀）（3）多年的经验表明，在历次连续检查中，只发现轻微腐蚀，但在最近一次的检查中发现累积清除腐蚀后，损伤超出了允许极限。（4）腐蚀损伤发生在连续检查之间，是大面积腐蚀，经重新加工或清除腐蚀后，损伤大大低于制造厂规定的允许极限。2. 二级腐蚀（1）腐蚀损伤发生在连续的检查之间，重新加工或清除腐蚀后损伤超出允许极限，要求进行修理/加强，或全部或部分更换重要结构部件以及其他列在基本方案里的结构部件。（2）腐蚀损伤发生在连续的检查之间，其分布面积大，清除腐蚀后损伤接近允许重新加工的极限。3. 三级腐蚀三级腐蚀发生在第一次或其后连续的检查中，这种腐蚀被认为对适航性有潜在的紧急的影响并且需要立即采取措施。科学有效的维修方案应该能够控制所有列在基本方案中的主要结构件和其他结构件的腐蚀在一级腐蚀或更好的水平。在根据一架飞机的检查结果制定腐蚀等级时，应该考虑到机群中其他飞机上也潜在着类似的腐蚀，但是腐蚀可能是大面积腐蚀和/或在相同检查区域的其他部位出现腐蚀。图1将有助于确定腐蚀等级。 腐蚀的一般性修理原则 在飞机结构修理和日常维护工作中，根据SRM手册、常规理论及经验，一般有以下几种腐蚀的修理原则。（1）因去除腐蚀而加工过的铝合金表面，首先确认腐蚀已经被完全去除掉，并且加工表面光滑、清洁，不允许有金属削、油污等污染物滞留在修理区域内；根据相关的维修手册恢复其原有的表面涂层，必要时再增加一层面漆，然后根据手册要求喷涂防腐蚀抑制剂。（2）安装修理件的配合表面均应涂密封胶隔绝，必要时紧固件也应涂密封胶湿安装，所有止裂孔要涂底漆并用软铆钉或密封胶堵住。（3）修理件、孔壁、埋头窝等处，均应做表面防护处理，并喷涂底漆。（4）修理件材料尽量选取与相邻结构相容的材料，电位相当；复合材料与合金材料之间也要相容，碳纤维树脂板与铝合金材料不能直接接触，必要时可共固化一层玻璃纤维-环氧树脂绝缘层；碳纤维树脂板与钛合金直接触时，不必进行特别防护处理。（5）碳纤维树脂板不能与铝合金蜂窝材料直接接触，必要时可共固化一层玻璃纤维-环氧树脂绝缘层。（6）在腐蚀环境下，被连接件与紧固件之间尽量相容。如果不相容，则应该使用绝缘套筒、垫圈、涂刷密封剂等方法绝缘，而且，绝缘层要有足够的厚度和覆盖面。（7）修理用加强板尽可能选取带包铝层材料。（8）安装钢、钛合金的零件，其配合表面应涂密封胶湿安装。（9）钢修理件一般应局部镀镉或恢复原涂层；如果条件不具备，也可以在手册允许的情况下涂两道底漆。目前，世界上各大航空公司都十分重视飞机的防腐工作，各国相继制定了有关的适航条例，并在条例的条款中规定了防止飞机腐蚀的具体要求和防护措施。我国在20世纪80年代初已着手进行这项工作，也制定了中国民用航空条例（CCAR），都对飞机的腐蚀控制加以具体化，从材料到结构都有严格的规定。各国民用适航条例有关腐蚀控制的条款基本上都是参照FAR第25部制定的。由此可见，飞机结构腐蚀的防护和控制，对飞行安全起着至关重要的作用；因腐蚀而造成的飞机结构修理和停场，是制约航空公司发展的重要因素。飞机维修方案对航空公司成本的影响ZT(2008-10-02 23:52:12) 转载标签： 杂谈分类： 飞机维修 飞机维修方案对航空公司成本的影响 飞机维修是航空公司获得发展和获取利润的关键因素，它不仅为航空公司运行提供安全保障，并确保飞机的持续适航状态，而且每天要为航空公司的航班计划准时地提供可用的飞机。飞机维修的依据是预先制定的飞机维修方案和维修计划。不同的机型和不同的航空公司的维修方案是不同的。图1所示是航空公司制定维修方案的主要考虑因素。 根据图1可以明显地看出大部分内部因素是可控和可变因素，也就是说这些因素在不同的条件下是可以被改变和优化的。安全、可靠和经济是制定维修方案的中心点，而维修方案和计划又是一切维修活动的主导性依据文件。随着我国航空业竞争的加剧，不断攀升的运行成本已严重影响了航空公司的利润水平，降低运行成本迫在眉睫。飞机维修成本是航空公司主要成本来源，所以根据飞机维修方案在航空公司中所处的位置，笔者认为，降低维修成本应该从制定一个经济的维修方案入手，并以最经济的手段组织、领导、控制和执行。飞机维修成本的分类从机队的角度来分析，飞机维修成本被分为：直接维修成本和非直接维修成本。直接维修成本包括针对机身、发动机和部件维修所需的人力成本和材料成本。非直接维修成本主要包括和行政管理、工程系统管理、质量控制等相关的管理成本，以及包括和工具、设备和厂房相关的成本。直接成本的高低可以看出维修技术与能力的高低。而非直接成本的高低可以反映出航空公司管理水平。航空公司的飞机维修方案一般都包括航线维修大纲、系统维修大纲、发动机维修大纲、结构维修大纲和区域维修大纲。所以飞机的维修成本都来源于这些大纲中的例行维修项目，以及包括处理执行例行项目时所发现的缺陷千口偏差所产生的成本。飞机的维修方案一经适航当局批准确立后，所有的维修项目就必须在其规定的周期内强制完成。(一)航线维修成本航线维修是最低级别也是最基础的维修活动，也可以说是日常维护和勤务。航线维修的工作单内容比较简单，主要包括检查和补加滑油及检查轮胎气压等工作。我国的航空公司航线维护一般都采用航前检查、短停(过站)检查、航后检查和周检。航线维修的任务是完成航线工作单中规定的检查工作，并及时排除飞机所发生的故障与偏差，提高航班的正点率。从工作内容来看，航线维修的主要成本就是人力成本。航线维修成本占总维修成本的13%。(二)系统维修和飞机区域检查成本在航空公司的维修方案或飞机制造厂推荐的MPD(维修计划文件)中给出了一系列针对飞机各系统和部件以及飞机区域的维修项目，以保证飞机各系统及部件能安全可靠地工作，并确保在特定飞机区域内的导线、管路、机械操作机构和结构无损伤。所有规定的维修项目及任务都有一个明确的执行周期或间隔，周期单位通常用飞行循环(FC)或飞行架次(FL)、日历时间年或月(YEMO)和飞行小时(FH)来表示。为了执行方便，通常将同周期的维修项目组合在一起同时执行，形成一系列的工作包，就是：A检、B检、C检和 D检。同一基础工作包中的项目周期都相同时，所以A检、B检、C检和D检分别有一个执行周期。其中飞机的D检(大修)间隔是6年、C检间隔是18个月、A检间隔是3个月，在一个大修周期(6年)内需要完成4个C检和25个A检。不同的航空公司会采取不同的字母检周期和单位。但在MPD中不是所有项目的周期单位都是统一的，为了控制的方便需将一些项目的周期单位进行转换，例如C检以日历为单位。就需将一些以飞行架次和飞行循环为单位的维修项目转换为日历周期再归类到C检中，值得说明的是在转换周期时必须依据本机队的利用率水平和飞行循环飞行小时比值，并且在字母检的控制上需要严格按照规定的间隔进行，尽可能保持A检、C检和D检之间的“节奏”，否则将会对维修成本造成非常大的影响。当然不是说有的系统维修项目都可以归类到字母检中，例如起落架的更换等维修项目仍需要单独控制执行。字母检所占维修总成本的比例比较小，但是字母检的执行频率非常高，字母检不但影响直接维修成本，还对飞机的利用率和航班编排有非常大的影响。随着飞机制造技术的发展，使飞机本身的可靠性不断提高，也使得飞机的可维护性得到大大的改善，以及工程管理水平的不断提高和航空公司运行经济性要求，波音公司和空客公司已将字母检的概念从MRB和MPD中取消，所有的维修项目的维修间隔都单独给出，使航空公司在制定工作包时更好地依据机队的利用率水平，使航空公司的工作包具有更大的灵活性，并具有更好的经济性。(三)飞机结构检查(大修)成本飞机的结构检查(或被称为大修或D检)是飞机机身最高级别的检修，其目的是保持飞机结构的持续适航状态，并将飞机结构的腐蚀控制在1级水平或更好的状态。由于飞机在运行中要不断地起飞和降落以及增压和减压，这都会导致飞机结构的疲劳损伤，还有要受到环境的影响会造成腐蚀损伤，并有可能受到外来损伤，例如受鸟击或受地面设备的碰撞。所以结构检查的项目被分为疲劳检查项目和腐蚀检查项目两大类。通常来说飞机大修的平均周期为 4年。目前一架飞机的送外大修平均费用都在100万美元左右或更多，平均每年一架飞机的大修成本是25万美元。而一架飞机的大修时间平均为40天。(四)发动机修理成本发动机是飞机最核心，也是飞机最大的部件。所需的维修成本也是最多的。发动机的大修周期完全取决于发动机热部件(LLP)的寿命或时限。由于飞机在起飞时所需的发动机推力最大，使得发动机热部件受到的磨损和热应力也最大，所以发动机寿命件的时限以热循环为周期。一台发动机所装的热部件的周期也各有不同，在每次大修时根据所更换或修理的热部件的数量不同而大修费用也有所不同。所以通过各热部件时限的合理控制，好的发动机维修计划直接可以提高发动机的在役服务时间，并可以节约大修成本。影响飞机维修成本的因素(一)航空公司对维修成本的影响航空公司对维修成本的影响主要反映在公司本身的能力上。目前我国航空公司的飞机维修的主体模式是合资与自主维修共存，三大航空集团都有了合资维修公司，加上航空公司的联合重组，使得我国航空公司的维修系统较为复杂，这将直接导致资源浪费、重复投资等情况的出现。从维修计划的角度来看，分散的机队运行模式会直接导致一些制定维修方案所需的基本数据失真，例如飞机的利用率、机队的平均航程等，使得同一机队的维修方案得不到统一，并使得维修计划在执行上得不到统筹安排，因而严重影响整个机队的利用率和维修成本的增加。所以航空公司维修系统的组织结构要得到高度的统一和集中才能使维修的人力、财力和物力最小化。(二)飞机本身对维修成本的影响随着飞机设计技术观念的发展，飞机固有可靠性子口可维护性的提高，将直接导致维修成本的降低。先进的飞机可直接通过自身的故障监控系统探测飞机的故障和完成自我系统的测试，从而避免部件被拆下检测和降低部件的误拆率，并大大缩短维修人员的排故时间。同一系列的飞机具有相同的技术标准和部件的通用性也是降低维修成本的主要途径。这一点在欧美地区的低成本航空公司里表现得非常突出，使用同一种机型或同系列的飞机是这些低成本航空的核心战略。随着飞机的老龄化，飞机的维修成本也是不断上升的，主要表现在例行维修项目的增加和飞机故障的增加以及飞机大修费用的增加。随着飞机的老龄，结构的疲劳损伤和腐蚀损伤会增加，导致大修费用的增加。但一个良好的飞机维修方案是可以控制和减少大修费用的增加的，例如每次航后时对货舱的清洁和检查，避免海水等液体物的渗漏和地板的损伤，以及在平时的区域检查时对结构的检查和清洁，可以抑制腐蚀的发生。(三)航线网络和运行对维修成本的影响在所有的影响因素中，航线网络对飞机维修成本的影响最大，航线网络结构在很大程度上决定着机队的利用率水平。使用同一种机型，经营短航程的航空公司的维修成本要高于长航程航空公司的维修成本。在其他条件相同的情况下，航程越长其单位成本就越低，并且单位成本随着航程的增加将急剧下降。造成这种状况的主要原因是大部分运行成本都发生在飞机的起飞、降落、爬升和下降过程中，在这些过程中由于飞机需要足够的马力，造成燃油消耗最大。由于高频率的飞机起降和较长的过站时间，相对来说短航线(或支线)航空公司的飞机地面时间要高于干线航空或远程航空公司的飞机地面时间，还有短航线航空公司具有高比例的飞机起降费；并且多的起降次数使得飞机和发动机的架次及循环增加很快，导致维修成本不断上升。从维修方案的内容看，以飞机的飞行架次和飞行循环为单位的维修项目，在整个维修项目中所占比例较大，而且相对的维修费用也是比较高的，航空公司在制定和实施飞机维修方案时平均航程长度、飞机的利用率，飞行小时和飞行架次的比值是最重要的经济性因素。(四)地理位置对飞机维修成本的影响航空公司飞机维修基地的位置也是影响维修成本的因素之一。一般来说维修基地的位置要和航空公司的航线网络结构相适应。所以制定维修方案和实施维修方案时也要综合考虑航空公司维修基地的分布特点。优化飞机维修方案、提高维修效率和降低维修成本 在有限的飞机资源、人力资源和设备资源的情况下，科学地制定和执行维修方案是提高航空公司维修系统工作效率的重要途径之一。除了保证安全外，维修工程管理的目标应该是：(1)最小化飞机的非服务时间；(2)使用飞机及部件维修周期的最大值；(3)优化维修人力资源及其工作量；(4)最大化工具设备及机库的利用率。从这四点看，都和飞机的维修方案有着密切的联系。(一)最小化飞机的非服务时间飞机的非服务时间也可以说是飞机的地面时间，是和飞机的飞行时间相对。通常用飞机的利用率或飞机的可用率来衡量。要想最小化飞机的地面维修时间，需要一个非常完善和高标准的飞机维修体系。从维修方案的角度来看，影响飞机利用率和可用率的主要因素是维修项目间隔和工作 包的大小及周期。不同的航空公司可根据自身条件和维修能力采取不同制定工作包的方法，也可以不用字母检(A、 B、C和D检)的形式进行维修，对于运力紧张的航空公司可以制定更灵活更小的工作包，将大量的维修项目分解和消化到航后飞机过夜工作包中完成，以便减少飞机的停场时间，但这需要航空公司有相当的工程管理能力。(二)使用飞机及部件维修周期的最大值在维修方案中的每一项工作任务都有一个维修周期或间隔要求，一个维修项目的周期越长说明执行的频率低，所需的人力成本和材料成本相对来说也低。目前我国的航空公司在客户化维修方案时基本上是遵照飞机制造厂推荐的MPD中的周期来确定维修项目的周期，自主分析能力还有限，对周期的更改也只是为了控制方便而对MPD周期进行缩短。所以说合理科学地使用维修项目的周期是降低维修成本的重要途径，尤其表现在以飞行架次和飞行循环为单位的维修项目上。发动机维修成本和飞机大修成本是最大的，而相关发动机的维修项目是以飞行循环为单位，结构项目的疲劳检查是以飞行架次为单位，所以确立这些项目的周期必须慎重研究。实践证明使用好维修周期是非常重要的。随着航空公司的发展，传统的航线网络模式已发生了