使用除湿减少飞机腐蚀的预防性和纠正性维护

1.0引言

作为使用中飞机除湿的背景,我将首先向您提供有关我们早期经验的信息,这些经验使得国防部开始测试和开发使用中的物资除湿。

自1958年以来,瑞典军队一直使用干空气技术。直到1984年才进行仓库中的物资(动员储存)。目的是所有物资都可以在四年内储存,无需任何维护检查或措施。对于包含电子元件的所有材料,必须使用除湿。

这个物资应该存放四年的原因是军队,我们这个部队每四年进行一次进修课程。

在瑞典,我们使用一些不同的方式将物料存放在干燥的空气环境中,例如:

•整个存储建筑的除湿。

•建筑物某些部分的除湿 – “干燥空气箱”。

•在塑料袋中。

•通过除湿机的管道系统,让车内的干燥空气进入车间。

2.0关于动员储存中材料的调查

在瑞典,我们对动员储存中的物资进行了全面调查。调查的目的是了解储存如何在更长的时间内影响物资。凭借我们获得的经验,我们现在有可能在开发新设备时推荐最佳材料选择,以保持高可用性和低成本。1972年至1986年间,我们通过不断测量该国三个地方的以下科目,对环境进行了全面测量:

• 相对湿度。

•硫氧化物。

•氢硫酸。

• 二氧化氮。

使用除湿减少预防措施
飞机因腐蚀而得到的纠正性维护

•臭氧。

•太阳的强度。

•滑动灰烬。

•灰烬下降。

•风向。

我们将物资存放在4个不同的环境中:

• 户外。

•在存储器中的开放式架子上。

•在干燥的空气箱中。

•在带有过滤空气的干燥空气箱中。

以下物资已被调查:

•坦克。

•越野卡车。

•无线电发射器。

• 备件。

•橡胶和塑料的包装。

•纺织品。

•医疗用品。

以下材料进行了跟进:

•钢板,无准备和镀锌。

•铝板,毫无准备。

•银色,毫无准备。

•铜片,毫无准备。

•橡胶,14种不同。

•塑料,7种不同。

我们与瑞典工业界合作进行了这些调查。

3.0存储测试项目的经验

3.1显示某些变化的组件

3.1.1橡胶细节

购买新设备时,选择合适的橡胶质量非常重要。如果从短期角度看价格和质量,当材料是新的时,这可能导致昂贵的维修和未来准备不足的设备。人们必须从环境的角度考虑物资的敏感程度。

•室外暴露的样本和未处理空气的储藏室内发生了或多或少的重要质量变化。

•橡胶,即轮胎橡胶在户外以及未经处理的空气的储藏室遭到严重袭击。然而,在其他环境中,没有观察到攻击。

从结果中您可以得出结论,50%的干燥空气的储存环境有利于所有测试的橡胶质量。

3.1.2塑料材料

许多塑料棒已成为测试的一部分。只有聚丙烯在所有环境中都表现出较低的拉伸强度,而其他塑料则没有任何评论。

3.1.3印刷电路板和接触仪器

在印刷电路板上,没有观察到由于不同的储存条件引起的显着变化。

3.2组件显示很少或没有变化

存储八年后,以下组件显示没有或略有变化。

3.2.1电容器

对金属封闭式冷凝器的腐蚀攻击是户外最严重的。

测试结果表明没有发生警报中断。然而,当在受腐蚀侵蚀并暴露于机械应变(例如振动或户外环境)的设备中使用冷凝器时,可能会担心这种腐蚀可能导致某些连接中断。

3.2.2填料

丁腈橡胶是不同种类填料中最常用的材料。研究表明,丁腈橡胶在短时间内受到大气臭氧的影响。

储存后显示最佳结果的材料是氟化物。

33存储测试的结论

脱乙基化技术给出:

•长期储存,准备充分。

•存储期间的维护活动有限。

4 * 0飞机的减湿程度

FMV从1980年开始进行一项测试活动,旨在检查干燥空气是否改善飞机内的环境,使仪器和部件的故障数量减少

组织

在不同的系统中。除降低维护成本外,环境的改善还意味着提高可靠性和可用性。还假设对发动机以及飞机其他部件的腐蚀作用减小。

23架飞机被用作参考组,10架飞机在完成当日飞行后立即连接到空中。当放置在飞机库时,这些飞机已与diy空气连接。两组中的飞机是随机选择的。干燥的空气通过一个进气口进入发动机并通过后部仪表空间的冷空气接地连接到雷达和机翼电子设备。空气冲入机舱并通过出口阀也冲到前机房。测量飞机内干燥空气的分布。这些测量结果表明,干燥的空气会推动到预期的其他几个空间,这会给飞机内的其他仪器带来更加干燥的环境。

在图1中,您可以看到飞机中几个位置的相对湿度。在参考飞机中,RH的值超过了临界极限 – 50%是您开始在电子设备中出现问题的地方。通过我们的后续系统和车间服务的信息,我们了解了单个飞机的所有故障,因此我们可以将其与最近三年的故障数量进行比较。

在图2中,您可以看到计算MTBF的值; 记住它是10架除湿的飞机和23架参考飞机。因此,参考飞机的数量更高。该图表显示干空气飞机的MTBF值更好。如果你比较MTBF,你可以看到MTBF增加了很多。如果你计算2.300飞行小时的故障 – 这是参考飞机的飞行时间,差异非常大。对于整架飞机而言,MTBF改进率提高了26%。因此,安全性将提高26%,这意味着绝对数字的可用性将增加5%。平均来说,这意味着进一步的一架飞机可以上线放?,?基于20架飞机/师。图1:除湿对2300飞行小时的故障数量的影响。

为了确保前面提到的改进不是由其他因素引起的,例如,对MTBF值产生积极影响的修改,两组飞机在三年内相互比较。这种比较表明参考飞机每年都有所恶化。干燥的飞机在前两年 – 在除湿测试之前 – 显示了相同的结果 – 而在去年可以看到改善。

还计算了整架飞机的故障总数,给出了干燥飞机787次故障和参考机991次飞行时间为2.300小时。156次故障可以被称为雷达和机舱设备的改进,wMe 48故障可以被称为其他系统。

如果你看一下维护成本,每年可以节省100,000美元,当时的货币价值为2.300飞行小时。

如前所述,在测试期间不可能判断发动机的腐蚀损坏减少,因为测试时间很短,但我们现在知道,即使在发动机中使用干空气技术,我们也对飞机产生了积极的影响。值班。

当这些设施不需要其他活动,因此某些机库仅可用于稳定可能不需要加热机库££如果他们已经配备干式空气清新飞机。

每个部门的安装成本计算为80,000美元,运营成本为每年4,000美元。此外,可能还需要某些设备,例如每个部门5,000美元的特殊封面和连接。总之,它表明安装和设备的成本可以在大约半年后保存!

您可以看到财务节省相当不错。然而,TW可能不是最重要的东西,但增加可靠性和可用性可能是对飞机除湿的最强有力的论据!现在,大多数值班的飞机和直升机都在瑞典防御中被除湿。我们正在为新的战斗机–Gripen采用除湿系统。

现代飞机拥有大量的电子设备和其他高科技材料。这些版本> – [R为湿度,压力,温度的变化敏感。为了保护飞机,你必须对它们进行除湿。FMV开发了一种用于除湿的s> r茎,我们可以在维持和平行动中使用。这意味着每架飞机都有自己的除湿机(图3)。

空军将把这种设备用于国际任务的特殊维修场所(图5)。飞机还有一个系统,你可以称之为On Board Ox ^ en Generator。这种材料对湿度非常敏感。到目前为止,你还没有一个好的系统来干燥这些装置。FMV开发了一种方法,因此您可以在飞机上干燥它们,这样可以节省大量的时间和成本(图4)。

我们还在Hercules货运飞机上使用干燥空气。测试表明,我们在飞机上非常快速地获得了良好的干燥环境。MTBF增加了。如前所述,航空电子设备的可靠性有所提高,但我们在货物区域也有一个环境,可以防止货物腐蚀。

FMV还在研究飞行期间飞机除湿的应用。一家瑞典公司-CTT–已经开发出一种脱水系统,可以干燥飞机的树脂以及皮肤和绝缘层之间(图6)。该系统减少了水量,从而降低了燃料成本,但更重要的是它还降低了维护成本。CTT在所有新的空中客车A380和波音梦想飞机中安装该系统。

皮肤和绝缘之间的腐蚀性微气候

机舱空气条件:65°F / 18°C 10%RH

皮肤和绝缘之间的空气露点

冷凝物被吸收到固体中绝缘毯 –

室外空气温度:•30°F / -34°C或更低

皮肤内部结露

飞机皮肤

图6:飞机蒙皮内表面上的绝缘毯吸收的冷凝水。

附录:瑞典国防军关于除湿的小册子

自六十年代以来,DRY AIR 为武装部队节省了数千万美元!

自1958年以来,瑞典国防一直在使用除湿,俗称干燥空气。但直到20世纪80年代,它才被用于长期储存设备。由于在储存期间使用干燥空气获得了良好的结果,因此它开始用于培训目的的设备等。

直到20世纪90年代,瑞典还有数千个动员基地遍布全国各地。这些往往是武装部队租用的造型。由于这些仓库通常远离军团,因此有必要建立一个维护系统,以便不必经常访问仓库。

首先,目标是将设备存放在动员仓库中4年,而不进行任何维护。在这段维护时间之间还有母亲的原因。在此之前,士兵每四年进行一次进修训练,然后经常使用存放在“他们自己的”动员仓库中的设备。这意味着不需要对动员基地进行为期4年的检查。

五十年代中期,世界着名的瑞典发明家卡尔·蒙特(Carl Munter)开始建造除湿机。

(Carl Munter和Baltzar von Platen也发明了冰箱,这是伊莱克斯公司成立的产品。)

FMV–当时称为皇家陆军管理局或KATF–很早就参与了除湿机的开发,因为他们认为它是现代存储方法中的重要技术。通过这种方式,瑞典武装部队成为卡尔蒙特的第一个客户。

在存储设备时,我们的环境中有许多不利因素需要加以考虑。

设备表面沉积 – 增加腐蚀风险

•发动机和变速箱中的金属粉末磨损材料

•来自道路和地形的沙子

•旧润滑油发动机油

•润滑旧枪油脂

•盐海水,农田,汗水

•酸性森林,农业

潮湿 – 水和水蒸气

•腐蚀

•某些爆炸性物质的特性受损

要知道的重要术语是相对湿度(RH),它是特定温度下空气中水蒸气量与空气可含有的最大量(%RH)之间的比率。

该图显示,相对湿度(RH)仅在5月和6月中午左右的几个小时内低于50%。

在白天和晚上的大部分时间里,RH高于80%。几乎在整个欧洲,这些价值观都是一样的。

随着温度在夜间和白天之间变化,将形成冷凝,这增加了腐蚀的风险。


在温暖的国家,这种变化甚至更大,因此当瑞典武装部队在国际任务中,例如在科索沃,阿富汗,刚果和利比里亚,对设备进行除湿更为重要!

当相对湿度高于50%时,钢会开始腐蚀 – 生锈。

模具对人和设备都是一个问题。模具开始在约70%RH下形成,并伴随着严重的健康风险,这就是为什么将模具风险降至最低是非常重要的。一旦模具抓住设备,清洁起来非常昂贵。

皮革和织物通常易于霉变。模具也可以分离油脂,使其无法使用。

相对湿度对钢的影响
100

80

增加毫克/分米2 3 〇

40

20

/
/
/
1
/
/
0 20 40 60 80 100%相对湿度

典型的霉菌生长速率是相对空气湿度和空气温度的函数

例如:在80%湿度和20℃下,生长速率为1毫升/天。

其他金属在较高的相对湿度下开始腐蚀,但仍远低于80%RH。

电子设备包含绝缘材料,通常对湿气敏感。如果相对湿度高于50%,其绝缘性能将受损,因此电子设备的功能也会受损。

电绝缘材料的电阻

醋酸纤维素尼龙

热和冷

温度变化会增加腐蚀的风险。

部分地,这可能是由于快速变化,例如炎热的夜晚和寒冷的天气,如前所述,产生冷凝导致水分问题。这是一个问题,特别是当武装部队在炎热的国家执行维和任务时。白天沙漠的温度最高可达40°,晚上只有几度高于冰点。

温度变化也可能较慢。在漫长的寒冷冬季之后,装甲车或集装箱中的钢的温度将远低于周围的空气直到春季。这会导致装甲车内部和外部的冷凝,从而导致电子设备损坏。

弹药对高湿度和温度的快速变化也非常敏感。弹药有可能“自我点燃”,带来灾难性的后果。

电子设备受影响 – 设定值可能会发生变化

当温度发生快速变化时,电子设备的修整可能会丢失。

除此之外,无线电设备中的频率可能会丢失,因此必须重做所有设置。

冷是对润滑剂和油有害的

在低温下,润滑剂可能会减少,从而失去润滑性能。在高温下,霉菌的风险增加。

臭氧

可能会损坏橡胶,塑料和织物。

我们人类需要环绕地球的臭氧层来保护我们免受紫外线的伤害。我们还通过发电机,变电站等“创造”臭氧。

臭氧的问题在于它对许多塑料和橡胶材料是有害的。

紫外光线

紫外线辐射会引起化学反应,这会增加设备开始氧化的风险。

除湿方法

为了降低损坏的风险并同时增加设备的可访问性,FMV开发了不同的存储方法。

最重要的方法是对设备进行除湿。在日常用语中,这称为干空气法

该方法用于存储低相对湿度的设备或直接在设备内部创建低相对湿度的环境。

这可以通过两种不同的方式实现。一种是静态除湿。这在设备存放区域或设备本身内部具有干燥剂盒的区域中使用吸收材料,  干燥剂。小袋干燥剂也可放置在储存设备的盒子内。使用干燥剂的问题是它相对快速地变得“饱和”并且不再有效。

在那个阶段,他们必须换成新的。你可能已经在盒子里看到过小袋子

包含一个新相机或一个新电话。这些袋子可能在几天后就会饱和,之后就不会有任何好处了!

一种更好,更可靠的除湿方法是使用吸附式除湿机进行动态除湿。简而言之,这是一款带有吸湿转子的除湿机,可以去除空气中的水分。吸附转子浸渍有吸湿性物质,并含有许多空气流过的小通道。

转子以每小时10转的速度移动,通常分为两个区域。

•工作区,转子从空气中吸收水分 – 处理空气 – 并将其作为干燥空气吹出。

•再生区,加热空气 – 再生空气 – 吸收转子中的水分,并将其作为温暖潮湿的空气吹出。

吸附式加湿器的工作温度范围为-40°C至+ 40°C。

另一种动态除湿方法是冷凝除湿或冷冻除湿。该方法不适合在我们的气候中使用,因为在+ 8°C时存在冷凝冻结的风险并且防止除湿过程。合适的应用是在高湿度超过80%RH的空间中结合高温超过20°C。

通过加热空气也可以降低相对湿度。这种方法非常Ë ensive和低效的,因为它不仅降低了相对湿度,而不是物理

使用除湿减少飞机腐蚀的预防性和纠正性维护


除湿机,基本设计
吸附除湿

吸附=吸收和吸附相结合。


空气中的水含量,也不降低露点。为了通过加热保持储藏室的50%相对湿度,室内空气必须在一年中平均加热至室外温度以上至少7°C。

储存设备的除湿

直到20世纪80年代,武装部队只对存储中的一小部分设备进行了除湿。这种设备通常存放在旧箱子里,这些箱子是未密封的,不能完全除湿。

干燥空气通过管道系统输送到设备。很简单,干燥的空气箱由简单的木制框架和塑料制成。箱子里装有收音机,双筒望远镜,小型发电机,备件和地图。干燥空气箱也通过管道系统供应干燥空气。

一种叫做恒湿器的东西可以感知到相对湿度 – 相对湿度 – 当它升到50%以上时启动了除湿机。当RH降至50%以下时,除湿器停止。

如今,设备不再存储在这些简单的盒子中,并且商店的数量已经减少。这些商店现在已经完全除湿,即整个存储设施都是除湿的。该图显示了一个容积约为50,000立方米的储存设施。它由11个除湿机提供干燥空气,每天从储存设施中清除2吨水!

武装部队还使用其他存储方法

•制冷食品,药品

•冷冻干电池

•无霜存储加热柜 – 干铅电池用酸

由于干燥的空气,我们现在有一个合理的长期储存系统。该方法如下图所示。

通过这些存储措施和良好的环境,设备可以保存多年而无需维护,请参见下面的示例。

单独对象的除湿 – 开放系统

除湿机
指示器泄漏指示器Hygrostat

纸孔

1 ^干燥空气湿空气1 ^ Regen。空气

长期存储 – 系统

■清洁

主要控制 – 维修工作

■保鲜 – 润滑

■减湿

存储期间_主控制的一部分

■存储环境的控制(dehiunidiflcation)

在和平时期分发

■士兵进行特殊控制

■技术人员进行安全检查

_TralYlc在45天前对车辆进行安全检查

在动员

■士兵进行特殊控制


使用中的设备除湿

凭借我们对干燥空气长期储存设备的良好经验,我们开始考虑每天用于培训的除湿设备。我们开始对包含大量电子设备和机载设备的地面设备进行试验。

地面设备的试验在S1 5 Lv6和P4进行。将设备连接到干燥空气过夜,周末和其他培训期间。该设备配有干燥空气供应连接,以便可以快速连接和断开带有干燥空气的软管。我们进行了为期一年的对比试验,其中一半的合格设备与干燥空气相连,而另一半则没有干燥空气。

我们很快看到了优势:

•电子设备的维护成本降低了25%!

•故障减少意味着有更多的时间进行培训。

•设备运行更可靠。

•部队还发现了一些明显的变化。

•在Lv6,该营指挥官声称“我们用干燥的aif 拍摄得更好。雷达和其他电子设备工作得更快,以便在更短的时间内确定目标。

•在P4,他们很快注意到一种令人愉快的效果,这种效果在技术上可能不是那么重要,但对士兵的幸福感有好处。当士兵在坦克内取代他的位置时,他不再让他的背面湿了 – 50吨的钢可以产生大量的冷凝!这段经历说

不仅如此,相对湿度处于这样的水平,即罐5的电子器件不会因腐蚀和氧化而受损。

•Vlost单位现在有檐篷,在这些檐篷下停放着坦克,工作人员小屋,雷达站,电信集装箱等。

该图示出了战斗车辆90,其是世界上第一个设计用于除湿的战斗车辆。干燥空气容易在整个车辆中分配,并且干燥空气软管也直接连接在底盘中。

国防部队越来越多地参与国外的维和行动。这通常发生在炎热天气和寒冷夜晚的国家。这是冷凝的良好基础,因此会引起电子和弹药的问题。

因此,FMV开发了一种用于在国外任务时对设备进行除湿的系统。

干燥空气存储中物料的维护间隔
•无线电链接 4年
•雷达站 4
_ Optronic,光学材料 4,12
•备件和工具包 8
•导弹 1,4
•调制解调器榴弹炮 4,12
_小武器 4,12
•弹药 2,4
•战斗车辆 2,4
_越野卡车 4,8

部分除湿 – 活跃

使用的材料 – 除湿套件


该套件包含除湿器,恒湿器,管道和构建简单除湿装置所需的所有其他组件。

使用除湿套件的例子

在训练飞机上进行的试验使用了与地面设备相同的原理。一旦站在地面上,飞机就连接到除湿机上。对于机载的所有电子设备,飞机在最困难的环境中运行。这可以是-50°C,高度为10 000米和+ 40°C,同时在地面上晒太阳,而飞机上的系统在飞行后可能会很热。这会导致高湿度和冷凝。

很快就获得了积极的结果。故障之间的平均时间 – MTBF – 急剧增加,同时维护成本降低!

FV在除湿装置上投入了3个MSEK,由于维护成本较低,这一成本在三次飞行后得到了回报。

FV现在已经在Draken,Viggen,Hercules和雷达飞机上使用干空气技术,效果非常好。瑞典一直是其他国家在除湿飞机方面的先行者。

现在开始为Gripen开发除湿方法。

船舶和船只也被除湿。这适用于码头中的船只以及使用中的船只。

在船舶周围的海洋环境中,空气和船舶的相对湿度很高。

尤其是在桥梁和驾驶室,那里有大量的电子设备。在存放设备和弹药的货舱中,水分也是一个问题。除非提供除湿,否则由于冷凝,腐蚀和霉菌很快就会在这些区域中占据一席之地。

存储试验

FMV进行了三次广泛的储存试验,第一次为期八年,后两次为期四年。

干燥空气保护战斗机

JA-37 Viggen

失败后MTBF的比较     

[□Ref tiircriift■干燥airemft j

这些储存试验的目标如下:

•设备可以长期存放并保持可访问性吗?

•使用和不使用干燥空气的存储之间的区别。

•什么材料,例如橡胶,塑料,金属,最适合用于军事目的?

•现代电子产品和新材料对存储提出了其他要求吗?

•设计储存设备方法的详细信息。

•设备如何受环境影响,如湿度,工业和农业污染?

•研究空气中的气体,臭氧和氡如何影响设备。

试验通常与瑞典工业合作进行,瑞典工业参与评估和分析。

经济

瑞典国防部可以通过在储存和使用中使用干燥空气来节省大量资金。存储之前和之后的维护活动已经减少,同时可以延长维护意图。多年来进行的分析表明,每年节省的热量在200 MSEK到400 MSEK之间。    

摘要

使用除湿技术可产生以下积极效果。

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