Оценки коррозионной стойкости и выбор вида осмотра элементов конструкции при MSG-3 анализе Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

2008

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Эксплуатация воздушного транспорта

№ 134

УДК 629

ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ И ВЫБОР ВИДА ОСМОТРА ЭЛЕМЕНТОВ

КОНСТРУКЦИИ ПРИ MSG-3 АНАЛИЗЕ

А.Б. АВЕРЬЯНОВ

Статья представлена доктором технических наук, профессором Чичковым Б.А.

В статье представлены экспертные оценки коррозионной стойкости для различных материалов и сочетаний материалов. Приведен пример экспертной оценки элемента конструкции.

Основной целью MSG-3 [1] (Maintenance Steering Group - 3rd Task Force - группы руководства техническим обслуживанием) анализа конструкции является выбор интервалов и работ по обеспечению летной годности ВС. Коррозионная защита и ее оценка экспертным методом является важной составной частью при разработке конструкции и определении интервалов и видов осмотра.

Скорость коррозии нормируется по группам стойкости и баллам. Применительно к авиационным конструкционным материалам рекомендуется к использованию табл. 1, включающая рейтинговую оценку для метода экспертных оценок.

Таблица1

Рейтинговая оценка коррозионной стойкости материалов

Рейтинговая оценка Группа стойкости Скорость коррозии [мм/год] Баллы

2(низкая) I. Совершенно стойкие Менее 0.001 1

II. Весьма стойкие 0.001 - 0.005 2

0.005 - 0.01 3

1(средняя) III. Стойкие 0.01 - 0.05 4

0.05 - 0.1 5

0 (высокая) IV. Понижено стойкие 0.1 - 0.5 6

0.5 - 1.0 7

V. Малостойкие 1.0 - 5.0 8

5.0 - 10.0 9

VI. Нестойкие Свыше 10.0 10

Для корректной оценки коррозионной защиты и возможных коррозионных повреждений необходимо учитывать и возможные пары материалов, которые могут составлять гальванические пары и существенно ускорять скорость роста коррозионных повреждений.

Чувствительность к коррозии должна выбираться в соответствии с табл. 2, в которой учитывается рейтинг допустимости взаимодействия материалов.

Таблица 2

Чувствительность к коррозии

Оценка материалов Допустимость взаимодействия материалов Чувствительность к коррозии

0 - 0

0 0

+ 0

1 - 0

0 1

+ 1

2 - 1

0 1

+ 2

Во втором столбце табл.2 представлены рейтинги для оценки допустимости взаимодействия различных материалов и покрытий: “ -“ - недопустимые контакты; “0”- ограничено допустимые контакты; “+”- допустимые без ограничений контакты.

На коррозионную стойкость основное влияние оказывает окружающая среда или условия работы, в которых работает тот или иной элемент конструкции (например отсек шасси или отсек ВСУ, где могут существенно меняться температурные параметры, а также могут иметься различные загрязнения и т.п.). В этом случае рейтинг различных составных авиационных конструкций должен также учитывать применяемые покрытия.

При выборе рейтинговых оценок по защите от воздействия окружающей среды назначают: оценку «0» (стандартная защита) - когда система защиты средняя; оценку «1» (улучшенная защита) -когда система защиты хорошая; оценку «2» (особое внимание) - когда система защиты специальная.

В табл. 3 представлены экспертные оценки для различных материалов в зависимости от видов применяемых покрытий.

Таблица 3

Рейтинг защиты от воздействий окружающей среды в зависимости от применяемых покрытий

Материал Применяемое покрытие Оценка

Алюминиевые сплавы Анодное оксидирование нхр. Анодное оксидирование нхр +грунтовка Анодное оксидирование нхр+Грунтовка+ЛКП 0 1 2

Углеродистая сталь /низколегированные стали Кадмирование Цинкование или кадмирование+ЛКП Фосфатирование+ЛКП 1 2 2

Нержавеющие стали Хромирование + смазочный материал Кадмирование + лакокрасочное покрытие Пескоструйная обработка + ЛКП Без покрытия 2 2 2 2

Высокопрочные стали Хромирование + ЛКП Оксидофосфаторование+гидрофобизация 2 2

Анодное оксидирование в ортофосфорной 2

Титан и титановые сплавы кислоте + смазка 2

Без покрытия 2

Медные сплавы, латунь, бронза Никелирование+ЛКП Химическое пассивирование без ЛКП Серебрение 2 2 2

Цинкование с хроматным пассивированием 2

Как пример применения различных материалов в одном силовом элементе конструкции, рассмотрим типовую тягу крепления ВСУ (рис. 1).

Наконечник вильчатый ^ и „

Труба Гайка Наконечник ушковый

Рис. 1. Типовая тяга

Стандартная тяга выполнена из трубы и наконечников.

Материал наконечника: Штамповка 30ХГСА. ТУ1-92-156-90. Покрытие: Ц9-15 оксидофосфаторо-вание+гидрофобизация/ Эмаль ЭП-140 серая, кроме резьбы и зоны установки подшипника.

Материал трубы: Труба 20*1.5, Д16Т ТУ 1-92-90-84. Покрытие: Анодное оксидирование нхр./ Внутренняя поверхность - грунт ЭП-0215, наружняя эмаль ЭП-140.

Тогда рейтинг восприимчивости к коррозии и подверженности воздействиям окружающей среды: для наконечника будет 1, а для трубы 2. Соответственно общий суммарный рейтинг по защите от коррозии будет различаться. И соответствующий интервал для осмотров данных элементов может быть разный.

Рабочая группа по конструкции определяет приемлемый тип осмотра (GVI, DET, SDI).

Здесь в соответствии с [1]: GVI - General Visual Inspection (Общий визуальный осмотр). Визуальная оценка зоны внутренней или внешней части конструкции, установки или агрегата для выявления очевидного повреждения, отказа или отклонения. Этот уровень проверки проводится с малого расстояния, если не оговорено особо. Необходимо использовать зеркало, чтобы обеспечить подход ко всем поверхностям осматриваемого участка. Он выполняется при обычно располагаемых условиях освещения, таких как дневной свет, освещение ангара, свет электрического фонаря, либо свет из окна, и может требовать демонтажа или открытия панелей или люков доступа. Стремянки, лестницы или платформы могут требоваться для близкого доступа к проверяемой зоне. DET - Detailed Inspection (Детальный осмотр). Тщательная визуальная проверка определенного элемента, системы, установки или агрегата для выявления повреждения, отказа или отклонений. Имеющееся освещение обычно дополняется прямым источником хорошего света с интенсивностью, приемлемой для инспектора. Необходимо использовать вспомогательные средства контроля, такие как зеркала, ручные линзы и т.п. Могут быть необходимы процедуры очистки поверхности и обеспечения доступа. SDI - Special Detailed Inspection (Специальный детальный осмотр). Тщательная проверка определенного(ых) изделия(й), установки или агрегата для выявления повреждения, отказа или отклонений. Проверка предполагает интенсивное использование специальных методов и технологий контроля и/или оборудования. Могут быть необходимы сложные процедуры очистки поверхности и обеспечения необходимого доступа, либо разборки.

Уровень осмотра должен быть определён в соответствии с ожидаемым типом воздействия, которому подвергается конструктивный элемент. Чтобы выбирать соответствующий уровень, следует пользоваться табл. 4.

Таблица 4

Выбор уровня осмотра

Тип анализа Уровень проверки внешний Уровень проверки внутренний

EDs (коррозия под напряжением) DET DET/SDI

ЕБи(коррозия, зависящая от наработки) GVI DET/SDI

AD (случайное повреждение) GVI DET/SDI

ЛИТЕРАТУРА

1. ATA MSG-3 Revision 2003.1. Опубликованный Air Transport Association of America, Inc. 1301 Pennsylvania Ave., N.W., Suite 1100 Washington, D.C. 20004-1707.

ESTIMATIONS OF CORROSION STABILITY AND THE CHOICE OF THE KIND OF INSPECTION OF ELEMENTS OF THE DESIGN AT MSG-3 THE ANALYSIS

Averyanov A.B.

In article presented expert estimations of corrosion stability for the various materials. Expert estimations of various combinations of materials are submitted. Examples of expert estimations of elements of design aircraft and engines are resulted.

Сведения об авторе

Аверьянов Андрей Борисович, 1983 г.р., окончил МГТУ ГА (2005), аспирант кафедры двигателей летательных аппаратов МГТУ ГА, автор 6 научных работ, область научных интересов - диагностика авиационных двигателей по регистрируемым параметрам, анализ особенностей процедуры МКБ и их адаптация к условиям авиапроектирования и производства в России.