飞机腐蚀与防腐剂的使用

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1、飞机腐蚀与防腐剂的使用海南航空股份有限公司技术服务分部黄昌龙前言：腐蚀对民航企业造成了巨大的经济损失并严重危害飞机的安全；作为控制腐蚀产生及其扩展的一种有效手段，防腐剂已经在飞机维护中得到广泛的使用；不正确的使用防腐剂不仅达不到防腐的效果，反而会增加飞机使用成本并危害飞行安全。一．腐蚀的危害腐蚀相关的飞机修理一直占据航空公司维护总成本的绝大部分，世界各航空公司每年要支付几十亿美圆腐蚀修理费用。国际航空协会1983年统计报告表明：飞机每飞行小时对应的腐蚀修理支出费用就已经达到10到24美圆。这笔费用中还不包括航空公司为了保证飞

2、机正常运营准备的大量航材库存以及腐蚀造成的计划外停场修理损失。腐蚀会导致结构应力水平上升。当结构的承载能力降低到破损-安全载荷之下时，结构有可能在静载荷（破损-安全载荷）的作用下就发生断裂。疲劳裂纹的形成以及扩展会因为结构应力水平的上升导致速率加快、结构提前断裂。腐蚀还可能导致飞机系统功能丧失。因此，腐蚀问题不仅涉及经济性问题，还严重危害飞机的飞行安全。根据美国空军后勤中心（ALC）对20多种飞机的调查报告表明：腐蚀导致的飞行事故占总数的20%左右。结构腐蚀导致民航的几起典型重大事故如下：ò1971年10月，VICHERS公

3、司一架先锋（VANGUARD）飞机坠毁，导致机上63名乘客全部遇难。事故的直接原因是客舱后增压隔框结构由于腐蚀疲劳断裂。ò1981年8月，台湾远东航空公司一架B737-200飞机坠毁。直接原因是机身下部蒙皮/壁板结构大面积腐蚀穿孔并导致腐蚀疲劳裂纹，在内部增压载荷作用下结构解体。ò1985年8月，日本一架B747由于增压隔框腐蚀疲劳断裂导致飞机坠毁，死亡500多人。二．腐蚀的原因腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀一般指酸、碱、水银等化学物品在运输中渗漏后直接与飞机金属发生的化学反应。化学腐蚀严格来讲属于意外损伤。结构维护

4、大纲中与腐蚀相关的环境损伤是指电化学腐蚀。电化学腐蚀的机理是原电池(见图一)。产生电化学腐蚀必须同时满足以下三个条件：ò阴极与阳极（被腐蚀极）之间存在电位差。ò阴极与阳极之间有能够传递电流的导体ò阴极与阳极之间有电解溶液存在并直接接触为了满足强度、重量等要求，飞机上不得不使用大量存在电位差的材料。同时，为了防止雷击损伤、静电积累等，整个飞机结构、部件、系统必须形成电通路。飞机从投入使用后到因为经济原因报废为止的整个寿命期间内，仅仅水蒸汽就可能在飞机各个部位凝结成水珠并积聚。由于水中不可避免的溶解了大气中盐、酸、碱根，水溶液中

5、含有大量带电离子就成了电解溶液。在使用过程中，当飞机某区域的表面保护层（漆层）出现破损后，此区域只要有水分积聚腐蚀就可能发生。电流方向阳极阴极阳极（失去电子被腐蚀）阴极（高电位）离子流方向（低电位）电解液（水+离子）图一电化腐蚀原电池三．防腐剂的防腐原理以及常用种类只能通过改进飞机设计来避免使用电位差较大的材料以及它们之间的传电导体。根据腐蚀的机理我们可以明白：飞机维护中能够控制腐蚀形成及其扩散的唯一有效方法是防止水在飞机内积聚，即控制腐蚀三个必要条件之一的电解溶液形成。防腐剂的防腐作用原理便是基于控制水分在飞机结构内部积聚

6、。波音飞机防腐剂的主要种类有BMS3-23、BMS3-26、BMS3-29、BMS3-35、MIL-C-16173以及MIL-C-11796。以下为飞机维护中常用的几类防腐剂：1．BMS3-23BMS3-23防腐剂又称为水置换型防腐剂。它由挥发性溶剂以及溶解在其中的非挥发性有机物组成。它具有较强的渗透性，可以渗透进极小的缝隙和孔内。溶剂挥发后形成一层很薄的膜将表面原来吸附的水分置换出来并将表面重新覆盖。由于缺少腐蚀产生所必须的电解溶液，腐蚀就不会发生。已经开始的腐蚀也会由于缺少电解溶液导致腐蚀扩散速度大大降低（但无法阻止腐蚀

7、的继续缓慢扩散）。所以水置换型防腐剂不仅可以防止腐蚀的发生，还可以延缓腐蚀的扩展速度。这类防腐剂形成的保护膜比较薄，对飞机重量增加较小。但是具有耐久性较差、固化后粘性较大等缺点。单层水置换型防腐剂仅用于环境损伤敏感性指数较高的飞机区域。符合BMS3-23规范的防腐剂有LPS3、AV8、BOESHIELDT-9以及T-9HF、DINITROLAV5B-2。AV8是较为常用的BMS3-23型防腐剂。以下为AV8的性能参数：性能单位闪点（FLASHPOINT）49C密度865千克/立方米标准膜厚8微米标准厚度的覆盖面积43平方米/

8、升标准膜厚对应重量8克/平方米固化时间（不粘手）40分钟耐高温性能（高温流动性）4小时（100C）有效期24个月2．BMS3-26BMS3-26防腐剂又称为重型防腐剂。这类防腐剂固化后形成的保护膜较厚，耐磨性较好。它主要用于可能发生腐蚀即环境敏感性指数较低的飞机区域。这类防腐剂的渗透能力较