第十五周防腐蚀案例分析课件.ppt

防腐蚀案例分析,腐蚀失效分析案例,简要介绍了腐蚀失效分析,的原则、设备、方法及应用，,重点剖析包括锅炉与废热锅炉、,复水器和凝汽器列管、湿硫化,氢环境中金属设备及管线、石,油化工动设备、液氨储罐、尿,素系统高压设备、石油化工其,他反应设备、换热器、高温炉,管、不锈钢回路管道腐蚀失效,案例，对技术人员进行金属腐,蚀失效分析工作以及日常设备,腐蚀与管理有一定的借鉴和帮,助。,第一节,防腐蚀成功案例,?,燃气管道防腐技术,埋地燃气钢管与土壤或水长期接触，会产生,化学腐蚀，对管网的安全运行与使用寿命带来极,大危害。因此，埋地燃气钢管必须采取适当防腐,控制技术，确保管网安全运行，延长燃气钢管使,用寿命。,目前，埋地燃气钢管常用的防腐技术为,绝缘,层防腐法和电化学保护法,，通常这两种方法总是,同时使用，提供防腐双重屏障，以增强防腐效果。,常用燃气钢管的防腐方式,1,、沥青防腐,沥青防腐分石油沥青和环氧煤沥青防腐。,石油沥青,是我国早期使用最多的防腐材料，它的,优点,是施工工艺简单、技术成熟、设备定型、防腐性能可靠、,成本低廉；,缺点,是吸水率大，耐老化性能差，耐细菌性差。,环氧煤沥青,是石油沥青的改进代品，是由环氧树脂、,煤焦油沥青、固化剂和填料组成的新型防腐材料。它的发,明初衷是提高防腐层的耐矿物油及化学药品性能，增大耐,磨性及对金属的附着力。但其出现后,由于其防腐层太薄,（小于,1mm,），施工中容易产生机械损伤，且对施工工艺,要求高，其固化时间长，对环境、管材除锈等要求严格，,这一系列问题严重影响了其推广使用，在燃气界一直争论,不断，目前很多地方已经不再使用。,早期埋地钢管，均采用,沥青防腐,，据老一辈,工程技术人员讲，石油沥青熬制，要用微火熬数,小时，熬干水分，三油三布工艺控制严格。防腐,效果良好。上世纪,70,年代埋设的沥青防腐管道，,至今时有挖出来，剥开防腐层，钢管表面仍保持,完好。,由于沥青防腐污染环境，随着新的表面防腐,技术不断出现，石油沥青防腐在大城市现已基本,淘汰，仅在部分小城市还有使用。,2,、粘胶带防腐,国外埋地钢管外壁采用胶带防腐已有,五十余年历史。我国至,90,年代初引进国外,胶带生产技术及装备。目前主要有宁波安,达防腐材料有限公司,天津中央制塑公司等,厂家生产防腐胶带，且应用较为广泛。胶,带防腐执行行业标准,SY/T0414-1998,钢,质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准。,重庆燃气集团,2001,年建成一条胶带防,腐机械自动化生产线，至,2008,年止，已累,计加工生产聚乙烯胶带防腐管,5000,余,km,。,从使用效果来看，,胶带防腐具有优异的抗,水、汽渗透性，防腐蚀能力强，加工工艺,简便、无污染、成本低廉。,管道施工中采,用专用,补口带,易于修复破损和现场补口,简,便、快捷。采用胶带防腐技术，只要严格,执行,SY/T0414-1998,标准，不失为一种较,好的防腐选择。,?,胶带防腐必须注意几个问题：,胶带防腐层,厚度较薄,（加强级,1.44,2.2,），,强度较差,，在防腐管施工及搬运过程中易,造成防腐层破坏。在埋填管道之前，一定要仔细,检查，用补口带补好破损处，管沟低部一定要铺,软土或河沙，回填用软土。,针对这一问题，目前开发出一种,网状增强型,聚乙烯纤维防腐胶带,，抗拉伸强度是一般胶带,3,倍,以上，具有良好的抗弯曲性能、耐磨性能、耐压,痕性能。另外此胶带网状纤维结构不会阻碍阴极,保电流，使得防腐层不会产生阴极屏蔽现象，适,合于阴极保护系统中使用。,焊口补口、补伤一定要用相同材料的补口,带。补口胶带有较厚的胶层，适合手工缠,绕。补口、补伤前一定要做好清理，除锈，,深刷底胶漆工序。确保管线防腐性能一致,性。,目前很多地方采用环氧煤沥青，热缩,套补口、补伤，因搭接处材料、工艺不一,致，会产生间隙，水、汽易渗透。造成腐,蚀穿孔危害，不宜采用。,聚乙烯胶带在阳光紫外线作用下，易发生老化。,因此,胶带防腐不宜用于露天管线,。目前中央塑胶,公司有一种,铝箔防紫外线防腐胶带,可用于露天管,道，必要时可以选用。,选用胶带产品时，注意检测胶带的抗剥离强度，,抗剥离强度越高，粘胶越牢、抗水、汽渗透能力,越强,。,SY/T0414-1998,标准中规定的抗剥离强度,是：胶带对底漆钢材剥离强度,18N/,。目前有,的胶带产品已能达到,45N/,。,从近十年使用胶带防腐经验来看，重,庆属丘陵山区地带、直径大于,DN200mm,以,上的钢管，由于自重大，施工、运输过程,中胶带防腐层易破损，不太适用胶带防腐，,宜选用其它防腐材料。对小口径的城市燃,气管网，胶带防腐是一种防腐性能优良，,成本低廉的较好选择。,3,、,3PE,防腐,3PE,防腐是近年来流行的一种新型复合结构的外防腐,技术，它是由,底层喷涂环氧粉末、中间层为胶粘剂、外层,为聚乙烯,复合组成的一种防腐结构。,三层,PE,具有良好的,机械性能和优良的防腐性能、防腐管寿命可达,50,年。,近年来,3PE,防腐在我国石油、城市燃气行业得以广泛,应用、是目前技术领先的防腐技术。,重庆燃气集团近年来铺设直径,DN200mm,以上的埋地,钢管都采用了三层,PE,防腐技术，从使用情况上看；防腐,层强度高，不易发生破损，防腐性能优异，值得推广。,3PE,防腐主要缺陷,：,焊接补口问题,。现有工艺是,采用热缩套补口，补口工艺与,3PE,防腐工艺不一,致。管子端部焊口处实际只有一层热缩套防腐层，,且热缩套与,3PE,接合处工艺不一致，成为防腐薄,弱处。,3PE,防腐寿命长，但防腐造价较高，补口处,防腐工艺不一致，应证了经济学上的木桶原理。,木桶盛水多少，取决于最短一块木板，管线防腐,寿命长短，取决于最薄弱处防腐质量。,现国内已有企业致力解决此问题，中国石油,物资装备（集团）总公司已开发出,3PE,补口防腐,涂装机,，应用于施工现场,3PE,补口。四川油建公,司也开发建成了钢管弯头,3PE,防腐作业生产线，,生产,3PE,防腐的弯头,。,若将上述两项技术应用于,3PE,防腐管线建设，,将完善,3PE,防腐技术，整条管线防腐工艺技术完,全一致，将大大提高管线的防腐可靠性。,选择,3PE,防腐管，有的生产厂家将,管,子端部预留焊口处，喷涂了环氧粉末,，这,样做，管道在露天存放期间端部不易锈蚀。,环氧粉末在电弧高温下会蒸发，不会影响,焊接质量，且用热缩套补口后也多一层防,腐层。但因环氧粉末涂层是绝缘体，会造,成电焊起弧困难。因此焊接前必须打磨焊,口。,4,、室内管道的防腐,城市燃气系统室内金属管道防腐常用有,镀锌管,，,油漆,防腐,等。,重庆燃气集团是在防腐厂先将钢管表面用,自带化学除,锈功能的防腐底漆,处理后，交付施工现场安装后再涂面漆，,效果较好。以前曾用过化学除锈剂浸泡钢管除锈后，涂刷,防腐底漆。但这样做工艺步骤多，成本高，且除锈液污染,环境。随着新技术，新产品的发展，现已有不少带化学除,锈功能的防腐底漆产品可选用。,在,3PE,防腐工艺中，环氧粉末喷涂厚度可达,50m,100m,，可只喷涂环氧粉末，作为室内钢管表面的防腐,措施，也可取得很好的防腐效果。,燃气管道防腐是城市燃气企业一项重要的技,术管理工作，应予以足够重视。随着城市建设发,展，管网抢险开挖成本越来越高，燃气管网安全,可靠运行日显重要。腐蚀泄漏，将造成抢险费用,加大、严重安全隐患、漏气及抢险排空带来的输,差损失等,都将给燃气企业带来很大的经济损失和,社会危害。因此燃气企业应加大在防腐技术上的,投入，把治病的钱用于预防，采用高水平、高质,量的防腐技术，加强管网建设施工质量监督管理,;,从源头上减少燃气管道锈蚀泄漏事故的不利因素，,从而达到减少抢险次数，提高管网的安全运行可,靠性，经济性的目的。,?,国内桥梁防腐蚀案例介绍,国内的钢桥均采用,涂料,进行防腐，随,着腐蚀环境的差异而采用不同的涂料配套,体系进行防护。近年来，为防止钢结构在,使用寿命中过早腐蚀，我国桥梁的钢结构,基本上都采用,富锌漆或电弧喷铝涂层,的方,案进行涂装保护。,?,富锌涂料主要有,无机富锌,和,有机富锌,(,环氧,),两大类组成，富锌涂料防腐涂层就是,以富,锌底外加中间漆和面漆,组成的重防腐涂料,体系,(,也称重防腐特涂,),。,苏通大桥,?,苏通大桥是交通部,规划的黑龙江嘉荫,至福建南平国家重,点干线公路跨越长,江的重要通道，主,桥结构形式为,双塔,双索面钢箱梁斜拉,桥,，主跨,2088 m,，,在同类型桥梁中居,世界第一。,苏通大桥钢桥面防腐涂装工程中行车,2,道、中分带面积为,69530 m,，检修道涂装,面积为,8352 m,2,。,?,行车道、中分带,抛丸除锈要求达到,GB,8923-1988,的,Sa2.5,级，粗糙度,Rz,为,40,m,80 m,，环氧富锌底漆干膜厚度,60,m,80 m,。,?,检修道,采用重防腐涂装体系，抛丸除锈达,到,GB 8923-1988,要求的,Sa2.5,级，粗糙度,Rz,为,40 m,80 m,，总漆膜厚度,380 m,。,苏通大桥钢桥面防腐涂装工程，在施工过程,中对,漆膜表面、漆膜厚度、抗拉拔强度,几方面进,行了检测与控制。,?,油漆表面,色泽均匀，漆膜无流挂、针孔、气泡、,裂纹等缺陷。,2,?,漆膜厚度,按,50,点,/1000 m,进行了检测，共测,3500,点，,98%,的部位均满足设计文件的要求，局部偏,薄的地方经补涂检验也符合要求。,?,抗拉拔强度,（漆膜,7d,后）按,6,点,/1000 m,2,进行了,检测，共测,390,点，全部满足要求，最高点达,19,MPa,以上。,上海长江大桥,上海崇明越江通道长江大,桥工程是交通部确定的国,家重点公路建设项目,是上,海到崇明越江通道南隧北,桥的重要组成部分之一，,连接长兴岛和崇明岛，全,长,16.5,公里，其中越江桥,梁长约,10,公里。主通航孔,桥型采用主跨,730m,的,双塔,斜拉桥,方案，是世界最大,跨度的公路与轨道交通合,建斜拉桥。,（,1,）上海长江大桥经过严格的表面净化处理,和喷砂除锈后，尽快进行电弧喷铝施工，,避免二次污染。,（,2,）电弧喷涂采用的线状铝丝，表面光滑干,净，无刮屑、缺口、严重扭弯和扭结,无氧,化、无油脂或其它污染。材料按,GB/T,3190-96,标准执行。,?,电弧喷涂时喷枪与钢梁等基体表面成直角方向，喷涂角度,大于,60,，无法垂直的部位斜度不小于,45,；距离大致,保持在,150,200 mm,范围内，喷枪均匀移动速度在,300,400mm/s,，铝丝的输送速度为,1,4 m/min,。,?,喷涂铝层采用分层喷涂,，前一层与后一层的喷涂方向必须,是和,90,和,45,交叉，以保证涂层的均匀与高黏结性。,?,喷涂环氧封闭漆、中间漆和氟碳面漆,时，喷涂距离大致保,持在,70200 mm,范围内。喷涂时喷枪与钢箱梁等基体表,面成直角方向，无法垂直的部位斜度不宜小于,45,；喷枪,均匀移动，速度在,300,400 mm/s,选择。,?,喷涂环境温度,大约,10,35,，应严防基体表面结露；基,体表面温度高于空气露点,3,以上，相对湿度在,85%,以下。,长江大桥钢结构防腐工艺采用,电弧喷,铝的防腐技术,，该技术是经过几十年的不,断创新，,发展成为高效、节能、节材的长,效防腐技术，它具有,防护周期长、保护性,能强、方便操作、普遍适用,等特点，已经,发展成为金属热喷涂技术中应用最广泛一,种，日益成为国内外众多大跨度钢结构桥,梁长效防腐的主流应用技术。,?,“,鸟巢”防腐技术,“鸟巢”外形结构主,要是由巨大的门式,钢,架,组成，共有,24,根桁,架柱。国家体育场建,筑顶面呈鞍形，长轴,为,332.3,米，短轴为,296.4,米，最高点高度,为,68.5,米，最低点高,度为,42.8,米。,“,鸟巢”所用钢材名为,Q460EZ235,，是顶级建筑用,钢，“,460”,指钢材的强度，,表明这种钢的强度是普通钢,材的两倍，“,E”,指的是负,40,度的冲击韧性指标，这表明,此钢的韧性十足，而“,Z235”,则表明“鸟巢”钢材的性能,是最高级的。,我国原来标准的钢材无法满足“鸟巢”,要求。武阳钢铁公司最终研制出成,110,毫,米厚,的“鸟巢”特殊用钢，保证了“鸟巢”,在承受最大,460,兆帕,的外力后，依然可以,恢复到原有形状。这意味着如果北京再次,遭受上世纪,70,年代唐山地震一样的地震波,及，鸟巢依然能保持原状。,“,鸟巢”的防腐,“,鸟巢”钢结构的防腐工程是国内建筑钢结,构加注防腐涂料程序最多的一次。作为目前世界,最大的单体钢结构工程,，“鸟巢”的钢结构涂装,面积达到,28.4,万平方米,。“鸟巢”将戴,6,层防腐,面,具，可以保持,25,年,。,全国有,6,个厂家生产“鸟巢”所需的钢制品。,在原产地，这些钢制品就要刷上,底漆,和,封闭漆,，,分别为黄色和红色，这是头两道防腐面具。然后，,再把所有的钢制品集中到工地，涂上,中间漆,和,氟,炭色漆,，是第三道和第四道工序。从第四道开始，,涂料的颜色就变成灰色。之后，开始钢结构的上,架和组装，依次上,面漆,和,罩面漆,。,?,钢板表面处理,严格的表面处理是决定钢结构涂层寿命诸多因素中,的首要因素。如表面处理达不到有关技术的要求，将影响,涂层与基体金属间的附着力。从而无法保证设计的防腐年,限,.,1,喷砂前表面处理,(,新钢材,),使用适当清洁剂去除表面油脂等污染物，用,(,高压,),淡,水清洗掉盐份和其它污染物，干燥后经检验合格，进行喷,砂。,2,喷砂作业的环境条件,钢板表面温度高于露点,3,以上，有条件的在厂房内,施工时，厂房内相对湿度低于,70%,，露天作业相对湿度低,于,80%,。,3,磨料,喷砂所用的磨料应符合,GB6484,、,GB6485,标,准规定的钢砂、钢丸或使用无盐分无污染的石英,砂。磨料粒度和表面粗糙度有直接的关系,.,4,喷砂工艺要求,喷砂除锈等级应达到,GB8923,（,ISO8501-1,：,1988,）的,Sa2.5,级,SSPC-SP-10,表面的粗糙度,相当于,Rugotest No.3,BN9a,至,BN10a-b.,在喷砂施工期间，要确保磨料没有受到灰尘,和有害物质的污染。,HEMPEL,集团成立于,1915,年。赫普（中国）有限公司是世,界领先的涂料供应商,Hempel,集团在华的子公司。目前，公司在,中国已经发展为工业漆、船舶漆、集装箱漆及装饰漆的市场领,导者之一，年营业额超过,4,亿美元。,赫普（中国）有限公司前身为,Hempel,集团与香港招商局国,际有限公司于,1992,年合资组建的海虹老人牌,(,中国,),有限公司。,防腐配套方案,1,制作之前的,底漆,序号,1,2,3,涂装要求,喷砂除锈,表面粗糙度,设计值,无油、干燥,Sa2.5,No.3 BN10a-b,备注,GB11373-89,GB8923-88,Rugotest,表面净化处理,4,5,老人牌硅酸锌车间底漆,老人牌稀释剂,08700,20,m,加入量约,30%,高压无空气喷涂,涂料配套用,稀释剂,车间底漆,是一种工序间临时防护底漆。老人,牌硅酸锌车间底漆,15890,是一种双组份低含锌量,无机锌底漆。主要用于喷砂后钢板及其它钢结构,的短期保护，其户外保护期大约为,3,至,6,个月。该,底漆经劳氏船级社及许多国家船级社认可为可焊,接底漆。在钢结构组装完成后，通常需要重新喷,砂，二次除锈，并及时喷涂配套底漆。,加涂油漆的程序,：,如果漆膜需接触重磨损而加涂,高强度油漆系列，则建议进行彻底的全面扫砂或,用动力工具彻底清除破损区域，若磨损严重则要,求二次全面喷砂，重涂前必须扫除表面灰尘。,2,封闭漆,采用老人牌环氧漆,45230,，这是一种,双组份厚浆型环氧涂料。起到填充、封闭,无机富锌底漆表面空隙的作用。与下道中,层漆具有相同结构的成膜物质,环氧树脂。,因此提高了涂层之间的粘结力。此外，,45230,漆膜可低温固化（,-10,C,）。,3,选用环氧云铁漆,45670,作为,中间漆,。环氧云,铁漆以灰色云母氧化铁为防锈颜料。其化,学成份为,Fe,2,O,3,由于其鳞片状结构类似云,母而得名，在漆膜中呈层层叠积状排列，,可,有效阻挡水分、氧气及其他腐蚀性介质,的渗透，延长介质的渗透时间,；又因为云,母氧化铁,光敏性弱，化学稳定性好，因而,具有较好的耐候性和抗紫外线辐射等性能,。,此外，云母氧化铁表面具有一定的粗糙度，,有利于与底漆、面漆的,粘结,。,4,喷涂两道老人牌,55210,聚氨酯,面漆,构成整个配套体系的表,面涂层。,55210,是一种双组份丙烯酸,脂肪族聚氨酯涂料，由,于聚氨酯大分子结构中含有异氰酸根极性基团，又有柔软,的碳碳长链。而异氰酸酯,R-N=C=O,有两个杂累积双键，,非常活泼，极易与丙烯酸树脂中羟基反应。形成,坚韧耐磨,的漆膜、具有优异的保光、保色、抗紫外线、抗老化等耐,候性能,。,广泛使用的由无机富锌底漆、环氧厚浆漆、环氧云铁,漆、两度聚氨酯面漆所组成的钢结构表面重防腐涂层配套,防护体系，经国家涂料质量监督检验中心多次检验。,?,工业污废水池防腐蚀工艺,在一目前国内最大的芯片集成电路制造厂的工业污水,处理池中，含有一些废酸，其中包括一些氢氟酸，在这个,工程中采用了,891,乙烯基酯树脂玻璃钢结构,，已经运行,4,年，效果良好，其玻璃钢结构是,2,层,04,布再加一层表面毡,的结构，总厚度约为,2mm,。,在湖南一石油化学品公司的工业废水处理池中，由于,池的面积较大，同时废水又含有大量的烃类等化学介质，,对化水处理池最后采取,VEGF,树脂鳞片材料结构,，以确保,整个防腐蚀内衬层的整体性和抗渗性，另外在砼基础上加,衬一层,04,玻纤布。,在浙江一家农药厂，排放的废水中含,有一些三氟乙酸、硫酸等强腐蚀性的化学,介质，同时刚排放的废水温度较高，部分,达到,90,甚至更高，最后在有关专家的建,议下，并结合外方在国外同类工厂的防腐,蚀经验，最后选取,耐酸砖衬里，沟缝用胶,泥采用耐高温,898,乙烯基酯树脂胶泥,，防腐,蚀效果不错。,第二节,防腐蚀失败案例分析,?,设计不当,别克凯越排气管腐蚀严重,排气管设计存在问题，排气管及消音器上易腐蚀，产,生的破孔。噪音加大。,由于汽车排气系统工作环境比较复杂，温度比较高，,冷凝液中含有,CO,3,2-,、,NH,3,+,、,SO,4,2-,、氯离子，所以随着,冷凝液中活性阴离子浓度的增加，会造成钝化膜破坏。,?,制造安装不当,氧分离器腐蚀失效分析,电解水制氧（氢）装置被广泛地应用,在石油、化工、冶金、电子等行业的供氢，,以及潜艇或密闭系统的供氧。而氧分离器,是其装置中一个重要的容器设备。,根据最近两年来搜集到的十几起具有,共性的,氧分离器封头腐蚀失效,情况的分析,原因如下：,氧分离器失效主要有以下原因：,（,1,）封头加工过程中没有进行退火去应力和良好,的固溶处理，使得其结构组织内部已产生微裂纹,或位错、滑移等缺陷。,（,2,）焊接时由于热影响区处在敏化温度，造成铬,在晶界偏析。,（,3,）在含有,Cl,-,、,S,2-,离子溶液中含有高浓度氧，首,先形成,晶间腐蚀和应力腐蚀,，随着离子在晶界及,裂纹尖端的富集产生自催化作用，外加氧的去极,化腐蚀作用，以及氢氧分离器形成的腐蚀电池，,大大加速了这种腐蚀的速度，致使氧分离器失效。,解决此问题，应采取以下几项措施：,（,1,）选用超低碳钢含钼、钛的材料，减少碳的偏,析；,（,2,）封头压制成型后，先进行回火固溶处理，消,除应力并使其固溶体均匀；,（,3,）与筒体焊接完成后再次进行固溶处理；,（,4,）控制电解液中,Cl,-,、,S,2-,离子含量。,（,5,）容器验收时，用铁素体测定仪对封头各部分,进行磁性相测量，对于磁性相,1.5%,的容器重新,进行固溶处理。,?,操作不当,尿素氨汽提塔的腐蚀及防护,中原大化集团有限责任公司尿素装置采用,SNAM,氨汽提工艺，自,1990,年,5,月投产以来，汽,提塔,E-101,已累计运行,4818 d,，,2002,年,9,月大修时,E-101,换热管虽有均匀减薄现象，但整体腐蚀并,不严重；,2004,年,2,月,12,日，对,E-101,进行了倒头处,理，通过一年多的运行，效果不错。但国内同类,型企业有两家先后出现过汽提塔腐蚀、衬里穿孔，,致使全系统停车，造成很大损失。,1,汽提塔顶部超温,由于开停车次数多，在开车初期或事故停车时都可能,造成局部超温。开车初期，因合成塔出料不稳定，系统波,动大，汽提塔上部液封易被冲破，液膜不稳定，造成局部,过热，腐蚀加剧；在事故停车过程中，,E-101,瞬时断料，,造成液体分布器液封消失，而壳侧蒸汽又不能及时退出，,导致,E-101,顶部超温，腐蚀加剧。,2,系统,NH,3,CO,2,失调，加剧,E-101,腐蚀,SNAM,氨汽提法设计,NH,3,CO,2,为,3.6,，但为了减轻后,系统回收负荷，降低汽耗，一般控制,NH,3,CO,2,在,3.3,左右，,NH,3,CO,2,降低后，系统副反应增多，加剧了,E-101,的腐,蚀。,3,系统加氧量不够,氨汽提法设计加氧量,(,体积含量,),为,0.25,0.35,，为了降低中压系统放空量，降低消耗，,一般将氧含量控制在指标下限，这样设备内部不,能很好地形成钝化膜，使钛处于活化状态，促使,腐蚀加剧，最终造成局部穿孔破坏。,4,停车后系统封塔时间太长,SNAM,规定该系统高压圈最长封塔时间不超,过,48h,，实际生产过程中，封塔时间越长，设备,腐蚀越严重。,防护措施：,（,1,）严格工艺纪律，提高对高压静设备的管理水,平，增强化工操作人员的防腐意识。,（,2,）正常生产情况下，必须稳定操作，避免系统,大幅度波动，防止,E-101,顶部超温。,（,3,）系统加氧量应在,0.30,以上，使设备内部形成,很好的钝化膜。,（,4,）系统,NH,3,CO,2,应为,3.6,左右，,H,2,O,CO,2,为,0.6,左右。非特殊情况下，高压圈封塔时间不得超,过,48 h,。,?,环境改变,四代战斗机结构腐蚀防护,?,未来战争是海空地联合作战的立体化战争，,未来战场范,围的扩大使得战斗机所遭遇的腐蚀环境、腐蚀形式多样化。,四代战斗机停放、使用环境不再是在某一固定、狭小范围,内，既可能是在海洋大气环境中（如海边机场或航母上），,也可能是在工业大气环境中。另外，超音速、长距离续航,特点使得战场范围扩大，在飞机使用寿命期内会经历各种,复杂气候环境，特别是不同地域、时域的气候变化所带来,的复杂多样的腐蚀环境。,?,腐蚀环境复杂多样化导致腐蚀介质侵入方式与部位、,腐,蚀类型多样化、复杂化，从而增加制定周密的腐蚀防护与,控制计划的难度。,?,四代战斗机起落架与起落架舱、枢轴装置、整流罩舱、机,身腹部结构、内埋弹舱以及各种口盖,/,口框都是易腐蚀区,域。,?,产生腐蚀的主要原因有：,（,1,）飞机起飞、降落、滑行过程中起落架舱暴露于外界环,境,中，雨、雪、湿气等腐蚀介质从各类舱门、口盖进入,机体内，形成浸渍；,（,2,）结构设计不合理导致水分和湿气积聚、排水和通风不,畅；起落架收放机构、武器舱门开启机构、全动平尾枢轴,机构等特殊结构,/,机构由于腐蚀环境和机构运动将导致冲,击损伤、腐蚀,/,磨损、磨蚀等损伤现象的发生。,（,3,）由于腐蚀环境的影响，使得一些次承力件产生腐蚀疲,劳损伤与,应力腐蚀等损伤，导致应力分布变化，强度贮,备减少，失效模式发生演变，最终转变为危险部位。,?,四代战斗机的结构总体设计中的防腐与控制：,（,1,）,材料选用与布置,应根据飞机整体与局部载荷环境和使用环境、,生产工艺可行性、材料经济性及隐身性要求，合,理选用性价比高的,钛合金、复合材料,，形成一个,性价比最优的材料布局。,F-22,战斗机对全机材料用量进行了合理的分,配，全部蒙皮、大量的肋、梁及水平安定面、进,气道、机翼（含整体油箱）、襟翼、副翼、垂尾、,平尾、减速板等选用了满足强度、减重与隐身要,求的复合材料；考虑应力分布严重与高温腐蚀的,原因，后机身采用了钛合金材料。,（,2,）,通风与排水,既然下面开设排水孔对四代战斗机隐身特性,有影响，可改“上堵下泄”的原则为以“上堵”,为主的原则；同时改进下泄的排水措施，使排水,与隐身兼顾。,例如，考虑排水孔改为排水开关，飞行时关,闭以保证隐身功能要求；在地面停放或检查维护,时打开开关定期排水，满足结构腐蚀防护与控制,要求。另外，还可在使用和停放阶段加强通风；,将积水引导至蓄水容器以合理方式集中排放。,（,3,）,表面处理与密封,根据四代战斗机材料布局及环境要求选用合,适的表面处理措施。例如，缓蚀剂在考虑与防护,涂层兼容的同时应考虑与隐身功能涂层的兼容性。,对于必要存在的检查口盖，在提高材料耐腐蚀性,能与加强密封性能的同时，注重下部口盖的隐身,性能。使用先进防腐涂镀层，保证结构在长时间,（如,10,年、,20,年）,不需作腐蚀检查。,（,4,）,可达性与可维修性,衡量飞机可达性的是开敞率，但开敞率的提,高势必影响隐身要求。应通过合理的结构设计保,证结构的可达性、可检性并兼顾隐身性；制订合,理周密的检查维修计划，采用先进的检测技术等。,美国空军装备维修规定，一架新研制的,F-22,战斗机联队，计划需要,1072,名维修人员，平均一,架飞机,14.9,人（,F-16,为,22.1,人，,F-15,为,23.5,人），较,F-16,、,F-15,的维修人员大为减少，这,对四代战斗机可维修性提出更高要求。,?,结构材料对腐蚀防护与控制,四代战斗机由于机体结构不再是铝合,金、合金钢与钛合金为主的金属结构时代，,而是以铝合金、,钛合金、复合材料为主的,金属与非金属材料相结合的混合结构时代。,?,功能材料的腐蚀防护与控制,?,四代战斗机要求有良好的功能特性，如隐,身性，因而，在功能要求上对材料提出了,新的要求。选择可兼顾,结构腐蚀控制与隐,身功能要求,的功能材料或结构,功能一,体化材料是四代战斗机选材新技术。,隐形材料一般可分为,涂敷型,和,结构型,两种。,?,涂敷型,主要使用各种胶膜、涂料，如现役三代半,战斗机,F-117A,，机体表面绝大部分涂覆了黑色雷,达吸波材料，部分构件则涂覆铁氧体涂料。,?,结构型,主要使用了功能与结构一体化的纤维树酯,基增强复合材料，它有可设计性强、吸波频带宽、,结构与功能要求有机结合的特点，在现代先进战,斗机上已广泛采用，如,F-22,机身和机翼。,控制结构材料的腐蚀，一方面提高材料的耐,蚀性，另一方面在结构材料上镀涂防护层，这就,可能存在结构材料防护涂层与隐身功能涂层的相,容性问题。,