摘要：對(duì)民機(jī)整體油箱腐蝕的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的防腐蝕設(shè)計(jì)和維護(hù)階段的防腐蝕措施兩個(gè)方面對(duì)民機(jī)整體油箱的防腐蝕控制進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞：整體油箱 微生物腐蝕 防腐蝕設(shè)計(jì) 防腐蝕維護(hù)

中圖分類號(hào)：V212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0039-02

整體油箱已普遍應(yīng)用到民機(jī)設(shè)計(jì)中，而整體油箱的局部環(huán)境導(dǎo)致整體油箱的腐蝕成了影響飛機(jī)安全性和可靠性的重要隱患，每年航空公司都會(huì)花大量的費(fèi)用在整體油箱腐蝕相關(guān)的維護(hù)和修理上。整體油箱的腐蝕問題已嚴(yán)重影響到飛機(jī)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，也引起民機(jī)制造業(yè)、民航總局以及航空公司的重視。

整體油箱的腐蝕控制涉及到設(shè)計(jì)、制造、使用及維護(hù)、維修多個(gè)環(huán)節(jié)。其中設(shè)計(jì)是整體油箱腐蝕控制的最關(guān)鍵因素，是腐蝕控制的源頭，影響著飛機(jī)制造過程、使用、維護(hù)及維修等環(huán)節(jié)。大量實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐也證明，腐蝕問題從繪圖板上就可以開始解決，經(jīng)過周密的防腐蝕設(shè)計(jì)來減少和避免。

另外，在日常的維護(hù)工作中，采取適當(dāng)措施來進(jìn)行腐蝕控制，可以通過較少數(shù)額的費(fèi)用和較短時(shí)間，來達(dá)到整體油箱結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。

本文從整體油箱的防腐蝕設(shè)計(jì)和防腐蝕維護(hù)角度出發(fā)，對(duì)如何進(jìn)行整體油箱防腐蝕控制進(jìn)行詳述。

本文中使用的專用名詞解釋如下。

微生物腐蝕（Microbiological Corrosion）—由環(huán)境促使霉菌等微生物繁殖所產(chǎn)生的分泌物對(duì)結(jié)構(gòu)件的腐蝕稱為微生物腐蝕。

緩蝕劑—少量添加到介質(zhì)中能減緩或抑制金屬腐蝕的物質(zhì)。

1 整體油箱腐蝕原因分析

現(xiàn)代飛機(jī)普遍采用機(jī)翼結(jié)構(gòu)整體油箱設(shè)計(jì)。整體油箱是經(jīng)過密封處理，利用機(jī)體內(nèi)部空間直接作為燃油的容積的結(jié)構(gòu)空間。采用整體油箱可以合理布置結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)材料的效率，改善飛機(jī)性能，是減輕結(jié)構(gòu)重量的一項(xiàng)有效措施。

整體油箱利用密閉的機(jī)翼盒段作為儲(chǔ)油空間，因此在飛機(jī)停放時(shí)，易積留潮氣。在起飛著陸時(shí)，活動(dòng)面打開，翼梁暴露在近地面的空氣中，跑道上的污物、塵埃等易進(jìn)入機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)。同時(shí)，油箱中積聚水分，促進(jìn)微生物在油箱中滋生，造成較嚴(yán)重的腐蝕環(huán)境。

微生物腐蝕作為飛機(jī)整體油箱最為嚴(yán)重且最為普遍的問題之一，指由微生物生命活動(dòng)參與下所發(fā)生的腐蝕過程。飛機(jī)鋁合金整體油箱的微生物腐蝕，是微生物新陳代謝過程中分解了烴類物質(zhì)，產(chǎn)生有機(jī)酸腐蝕金屬材料的結(jié)果（見圖1）。

燃油在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程的任一環(huán)節(jié)都可能被霉菌、真菌、酵母菌等微生物污染，而燃油是這些微生物的主要培養(yǎng)物。當(dāng)被污染的燃油進(jìn)入飛機(jī)油箱時(shí)，飛機(jī)油箱中的油和水的分界面處是微生物繁殖的主要地方，合適的溫度則是霉菌生長的必要條件（最理想的繁殖溫度為25～35℃）。油箱內(nèi)的水主要來自燃油自身所含的水分子析出和空氣中的水分的凝結(jié)，水的比重大于油，因此易于沉在油箱底部；同時(shí)，燃油箱壁板多為高強(qiáng)度鋁合金，飛機(jī)飛行中機(jī)翼表面因與空氣摩擦，氣動(dòng)加熱提高了油箱中的環(huán)境溫度。二者共同作用，為這些微生物在燃油和水的分界面上的順利繁殖提供了便利條件，同時(shí)引起油箱的腐蝕。

微生物腐蝕分泌物能破壞鋁合金結(jié)構(gòu)的表面保護(hù)涂層和密封膠，導(dǎo)致局部區(qū)域形成突然穿孔使油箱滲漏，并且隨著微生物滯留時(shí)間的增長，會(huì)造成油箱內(nèi)部大面積腐蝕，且大量微生物、其分泌物及腐蝕產(chǎn)物凝結(jié)成黏稠的團(tuán)狀或絮狀物會(huì)堵塞油濾、油泵、燃油調(diào)節(jié)器和燃油系統(tǒng)其它附件，對(duì)飛機(jī)整體油箱的設(shè)施的使用性和安全性構(gòu)成威脅。

2 整體油箱的防腐蝕設(shè)計(jì)

飛機(jī)結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)，是飛機(jī)結(jié)構(gòu)的腐蝕控制中最重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于一般的飛機(jī)結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì)，應(yīng)從材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)力腐蝕、表面涂層和維修性等幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。對(duì)于整體油箱結(jié)構(gòu)，因其特殊的功能要求，在設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮以下細(xì)節(jié)：

（1）油箱內(nèi)結(jié)構(gòu)布置應(yīng)合理，有利于密封，防止水汽進(jìn)入油箱內(nèi)部；油箱內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)合適的排水系統(tǒng)，以便于油箱內(nèi)的積水能匯流至放油口，防止燃油中水分在整體油箱“死油區(qū)”沉積；油箱必須有檢查口蓋，口蓋必須有密封措施；

（2）油箱結(jié)構(gòu)零部件的材料，應(yīng)選擇抗晶間腐蝕、抗應(yīng)力腐蝕等性能都較好的國內(nèi)外機(jī)型使用的成熟材料；整體油箱內(nèi)表面，與燃油相接觸的零部件應(yīng)噴涂防腐蝕涂料，并在表面噴涂防腐蝕涂料和密封后采用緩蝕劑；這些耐微生物腐蝕的專用防腐蝕涂料對(duì)金屬和密封膠進(jìn)行保護(hù)，有效地控制微生物生長，減輕結(jié)構(gòu)重量；

（3）整體油箱結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)充分考慮飛機(jī)交付后日常維護(hù)和修理的方便，即做到整體油箱結(jié)構(gòu)的可檢查性和可達(dá)性：

可檢查性：為了檢查和跟蹤油箱的滲漏情況，整體油箱外部的所有連接縫都應(yīng)盡可能通過口蓋和艙門進(jìn)行觀察，敷設(shè)在油箱外部密封面上的管路和設(shè)備不應(yīng)遮蓋連接縫，否則應(yīng)可拆卸。

可達(dá)性：對(duì)需要維修的部位應(yīng)具有良好的通路。應(yīng)避免需要維修人員從一個(gè)密封艙到達(dá)另一個(gè)密封艙，每個(gè)密封艙都應(yīng)有口蓋。油箱艙內(nèi)的系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)盡可能不影響密封的維修，否則應(yīng)易于拆卸。

3 整體油箱的防腐蝕維護(hù)

做好日常維護(hù)工作能夠有效防止整體油箱的微生物腐蝕。因此針對(duì)整體油箱的腐蝕特點(diǎn)，在日常維護(hù)工作應(yīng)做到以下方面：嚴(yán)格控制燃油質(zhì)量，減少燃油中的水分、雜質(zhì)和微生物的污染；按規(guī)定清潔油箱，排放油箱中的沉淀，定期檢查油箱微生物腐蝕情況；按規(guī)定使用生物殺菌劑等。

（1）嚴(yán)格控制燃油質(zhì)量

水是微生物生長的必要條件，因此保燃油潔凈，使水分含量不超標(biāo)，能夠有效的防止微生物腐蝕?？刂迫加唾|(zhì)量，首先就要做好燃油的儲(chǔ)存工作，使儲(chǔ)油罐的自由水盡可能少；加強(qiáng)燃油輸送系統(tǒng)的管理，使含水量控制在手冊(cè)規(guī)定的指標(biāo)內(nèi)；定期對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行徹底清洗，避免儲(chǔ)油罐內(nèi)可能存在的微生物再次污染燃油；盡量減少水分進(jìn)入燃油的機(jī)會(huì)，儲(chǔ)存時(shí)可采用浮頂罐，最大限度地減少燃油上面的空氣層；盡量推遲放油時(shí)間，加油過程中或剛剛加完油時(shí)不可以進(jìn)行放油工作；進(jìn)行定期排水，把儲(chǔ)油罐的積水及時(shí)排走，減少微生物污染的機(jī)會(huì)。

（2）清潔油箱

清潔油箱可以根除油箱內(nèi)的微生物污染，防止死去的真菌殘余物堵塞油濾，避免死去的真菌成為營養(yǎng)源。如果油箱中受污染區(qū)域不大，可采用人工清潔油箱的方式。如果受污染區(qū)域較大，或受污染區(qū)域無法接近，則可以使用壓力清潔的方式對(duì)油箱進(jìn)行清潔。

（3）油箱殺菌

控制整體油箱微生物腐蝕的方法當(dāng)中，最有效的方法便是使用生物殺菌劑。雖然殺菌劑的種類很多，但真正適用于航空燃油的卻不多。因?yàn)閷?duì)用于航空燃油的殺菌劑有著相當(dāng)高的要求，包括：能充分溶于油中，并能遷移到水相；對(duì)航空燃油本身性能無影響；燃燒時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能無影響；毒性必須使人能夠接受，且不污染環(huán)境，等等。

油箱中使用的生物殺菌劑的最大濃度可以在飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)中獲得，這個(gè)最大濃度值是根據(jù)生物殺菌劑的有效性、發(fā)動(dòng)機(jī)及輔助動(dòng)力裝置（Auxiliary Power Unit，簡稱APU）廠家所規(guī)定的最大濃度制定的，這個(gè)濃度保證經(jīng)生物殺菌劑處理過的燃油能夠被發(fā)動(dòng)機(jī)和APU使用。如果油箱中的微生物腐蝕很嚴(yán)重，這些生物殺菌劑可能僅會(huì)殺滅附著在油箱表面的微生物，而位于內(nèi)層的微生物由于外層微生物的阻擋而無法被殺滅，因此在這種情況下應(yīng)先對(duì)油箱內(nèi)部可見的污染物痕跡進(jìn)行清理。

4 結(jié)語

飛機(jī)整體油箱的防腐蝕與微生物控制，是貫穿于飛機(jī)全生命周期的工作，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、使用維護(hù)及維修等諸多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程性問題。本文針對(duì)對(duì)飛機(jī)整體油箱的防腐蝕有關(guān)鍵影響的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和維護(hù)兩個(gè)環(huán)節(jié)所采用的防腐蝕措施進(jìn)行說明。在防腐蝕設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)在充分考慮材料、應(yīng)力腐蝕、表面涂層和維修性等等基本因素的前提下，結(jié)合整體油箱的特殊功能性要求，在飛機(jī)全生命周期內(nèi)，從細(xì)節(jié)到整體對(duì)整體油箱設(shè)計(jì)進(jìn)行完整的考慮。在防腐蝕維護(hù)環(huán)節(jié)，應(yīng)從燃油質(zhì)量、油箱清潔、油箱殺菌三個(gè)方面嚴(yán)格控制，確保整體油箱的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

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