أنواع التآكل والعوامل المؤثرة فيه على سطح الطائرة

هناك العديد من أشكال التآكل والعوامل المؤثرة فيه على سطح الطائرة، حيث يعتمد شكله على المعدن المعني وحجمه ووظيفته المحددة وظروف الغلاف الجوي والعوامل المسببة للتآكل الموجودة، والتي سيتم وصفها في هذا القسم هي الأشكال الأكثر شيوعًا الموجودة في هياكل هياكل الطائرات.

 أنواع التآكل على سطح الطائرة

أولًا: تآكل السطح

يظهر تآكل السطح كخشونة عامة أو نقش لسطح المعدن، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بترسب مسحوق ناتج عن أو لتآكل قد يكون هذا التآكل ناتجًا عن تغير كيميائي مباشر أو تغير كهروكيميائي، وفي بعض الأحيان ينتشر التآكل تحت طلاء السطح، ولا يمكن التعرف عليه من خلال خشونة السطح أو الرواسب التي على شكل مسحوق، حيث سيكشف الفحص الدقيق أن الطلاء أو التصفيح المعدني قد تم تغييره على السطح على شكل تجمعات صغيرة ناتجة عن التراكم الأساسي لمسحوق التآكل.

أما فالتآكل الخيطي فقد يعطي مظهر على شكل سلسلة متعرجة تشبه الديدان الصغيرة تحت سطح الطلاء، غالبًا ما يُرى على الأسطح التي تمت معالجتها كيميائيًا بشكل غير صحيح قبل الطلاء.

ثانيًا: تآكل المعادن غير المتماثل

يكون هذا التلف على شكل نقر شديد ينتج عن التلامس بين الأجزاء المعدنية غير المتشابهة في وجود موصل، في حين أن تآكل السطح قد يحدث أو لا يحدث، وإن التأثير الجلفاني لا يختلف عن الطلاء الكهربائي، حيث يحدث عند نقاط أو مناطق التلامس، كما يتم كسر العزل بين الأسطح، أيضًا يمكن أن يكون هذا التغير الكهروكيميائي خطيرًا للغاية؛ لأنه في كثير من الحالات يحدث بعيدًا عن الأنظار في أماكن غير مرئية، والطريقة الوحيدة لاكتشافه قبل حدوث عطل هيكلي هي عن طريق التفكيك والتفتيش.

كما يمكن أن يؤدي تلوث سطح المعدن بوسائل ميكانيكية أيضًا إلى تآكل المعدن غير المتماثل، ويمكن أن يؤدي الاستخدام غير السليم لمنتجات تنظيف الفولاذ مثل الصوف الفولاذي أو فرشاة الأسلاك الفولاذية على الألومنيوم أو المغنيسيوم، إلى بقاء قطع صغيرة من الفولاذ على المعدن الذي يتم تنظيفه، مما يؤدي بعد ذلك إلى مزيد من التآكل وتدمير للسطح، حيث يجب المراقبة بعناية استخدام الضمادات الكاشطة غير المنسوجة، كما يجب أن لا يتم استخدام هذه الضمادات سوى على نوع واحد من المعدن وأن لا تستخدم على سطح معدني مختلف.

ثالثًا: التآكل بين الخلايا الحبيبية

هذا النوع من التآكل عبارة عن تغيير يكون على طول حدود حبيبات السبيكة، وينتج عادةً عن نقص التوحيد في هيكلها، حيث أن  سبائك الألومنيوم وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ معرضة بشكل خاص لهذا النوع من التغيير الكهروكيميائية والسبب لعدم الانتظام هو التغيرات التي تحدث في السبيكة أثناء التسخين والتبريد خلال عملية تصنيع المادة.

وقد يوجد التآكل بين الخلايا الحبيبية بدون دليل سطحي مرئي، حيث قد يتسبب التآكل الحبيبي الشديد جدًا أحيانًا في “تقشير” سطح المعدن، وسبب تقشر هذا المعدن على السطح هو تفكيك حدود هذه الحبيبات الذي ينتج عن ضغط تآكل السطح، كما يصعب اكتشاف هذا النوع من التآكل في مرحلته الأولية، ويمكن أن تتعرض المكونات المبثوقة مثل الساريات لهذا النوع من التآكل، أيضًا يتم استخدام طرق الفحص بالموجات فوق الصوتية والتيار الدوامي وهي طرق ناجحة.

رابعًا: تآكل الإجهاد

يحدث التآكل الناتج عن الإجهاد نتيجة للتأثير المشترك لضغط الشد المستمر وأيضًا البيئة المسببة للتآكل، حيث يوجد تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد في معظم الأنظمة المعدنية، ومع ذلك فهي مميزة ومنتشرة بشكل خاص في الألمنيوم والنحاس وبعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الفولاذ عالي القوة (أكثر من 240.000 رطل لكل بوصة مربعة).

أمثلة على الأجزاء المعرضة للتآكل الإجهادي

هناك العديد من الأمثلة على الأجزاء المعرضة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، الذي عادة ما يحدث على طول خطوط العمل البارد وقد يكون عبر الحبيبات أو بينها مثل: الروافع المرفقية المصنوعة من سبائك الألومنيوم ذات البطانات المضغوطة ودعامات صدمات معدات الهبوط ووصلات دبوس (clevis) والأنابيب المجهدة بشكل مفرط مثل (B-nuts).

خامسًا: التآكل الإحتكاكي

التآكل الإحتكاكي هو شكل ضار بشكل خاص من التآكل الذي يحدث عندما يتعرض سطحان متزاوجان عادة في حالة سكون فيما بينهما لحركة نسبية طفيفة، حيث يتميز حفر الأسطح وتوليد كميات كبيرة من الحطام المقسم بدقة، ونظرًا لأن الحركات المقيدة للسطحين تمنع الحطام من الانتشار بسهولة.

كما يحدث تآكل موضعي للغاية، كما أن وجود بخار الماء يزيد بشكل كبير من هذا النوع من التدهور وإذا كانت مناطق التلامس صغيرة وحادة فقد يتم حفر أخاديد عميقة تشبه علامات برينل أو فجوات الضغط في سطح الاحتكاك، نتيجة لذلك يُطلق على هذا النوع من التآكل بتآكل الصلادة الكاذب.

العوامل المؤثرة في التآكل

تؤثر العديد من العوامل على نوع وسرعة وسبب وخطورة تآكل المعادن، كما يمكن السيطرة على بعض هذه العوامل والبعض الآخر لا يمكن السيطرة عليه.

أولًا: المناخ

تؤثر الظروف البيئية التي يتم في ظلها صيانة الطائرات وتشغيلها بشكل كبير على خصائص التآكل، حيث أنه إذا كان في بيئة يغلب عليها الطابع البحري يزداد التعرض لمياه البحر والهواء المالح، ويكون الهواء المحمّل بالرطوبة أكثر ضررًا بالطائرة، مما لو تم إجراء جميع العمليات في مناخ جاف، أيضًا اعتبار درجة الحرارة مهمة لأن سرعة التغير الكهروكيميائي تزداد في المناخ الحار الرطب.

ثانيًا: المواد الغريبة

من بين العوامل التي يمكن السيطرة عليها، والتي تؤثر على بداية وانتشار التآكل هي المواد الغريبة التي تلتصق بالأسطح المعدنية تشمل هذه المواد الغريبة:

• التربة والغبار الجوي.

• الزيوت والشحوم وبقايا عادم المحرك.

• الماء المالح وتكثيف رطوبة الملح.

• أحماض البطارية المنسكبة ومحاليل التنظيف الكاوية.

• اللحام والنحاس ومخلفات الصهر.

من المهم أن تبقى الطائرة نظيفة، حيث أن عدد المرات وإلى أي مدى يجب تنظيف الطائرة يعتمد على عدة عوامل، بما في ذلك الموقع الجغرافي ونوع الطائرة ونوع العملية التي يتم إجراؤها.

طرق تجنب تآكل الطائرات والحد منه

أولًا: الصيانة الوقائية

لقد تم عمل الكثير لتحسين مقاومة الطائرات للتآكل منها: تحسينات في المواد التي تصنع منها الطائرة ومعالجات الأسطح والعزل وعلى وجه الخصوص التشطيبات الواقية الحديثة، حيث أن كل هذا كان يهدف إلى تقليل جهود الصيانة الشاملة، بالإضافة إلى تحسين الموثوقية للطائرة.

وعلى الرغم من هذه التحسينات، فإن التآكل والتحكم فيه يمثل مشكلة حقيقية تتطلب صيانة وقائية مستمرة وأثناء أي صيانة للتحكم في التآكل يجب مراجعة ورقة بيانات سلامة المواد (MSDS) للحصول على معلومات حول أي مواد كيميائية مستخدمة.

ملاحظة: “MSDS” اختصار لـ”Material Safety Data Sheet”.

وظائف الصيانة الوقائية

• التنظيف المناسب.

• تزييت دوري شامل.

• الفحص التفصيلي للتآكل وأنظمة الحماية.

• معالجة سريعة لمناطق الطلاء التالفة والتآكل.

• الحفاظ على فتحات التصريف خالية من العوائق.

• التصريف اليومي لأحواض خلايا الوقود.

• مسح المناطق الحرجة المكشوفة يوميًا.

• إحكام غلق الطائرات أثناء الطقس السيئ والتهوية المناسبة في الأيام الدافئة المشمسة.

• استخدام للأغطية الواقية على متن الطائرات المتوقفة.

بعد أي فترة يتم خلالها مقاطعة الصيانة الوقائية المنتظمة للتآكل، وعادةً ما تكون كمية الصيانة المطلوبة لإصلاح أضرار التآكل المتراكمة وإعادة الطائرة إلى المستوى القياسي مرتفعًا جدًا.

ثانيًا: التفتيش

يعتبر التفتيش عن التآكل مشكلة مستمرة ويجب التعامل معها على أساس يومي، حيث إن المبالغة في التأكيد على مشكلة تآكل معينة عند اكتشافها ثم نسيان مسألة التآكل حتى الأزمة التالية هي ممارسة غير آمنة ومكلفة ومزعجة، كما تكون معظم قوائم فحص الصيانة المجدولة كاملة بما يكفي لتغطية جميع أجزاء الطائرة أو المحرك، ولا يجب فحص أي جزء من الطائرة دون استخدام قوائم المراجعة هذه كدليل عام عندما يتم فحص المنطقة بحثًا عن التآكل.

ومن خلال التجربة سيتم التعرف على أن معظم الطائرات لديها مناطق فيها مشاكل، وعلى الرغم من الفحص والصيانة الروتينية سيحدث التآكل فيها، بالإضافة إلى فحوصات الصيانة الروتينية، يجب فحص الطائرات المائية يوميًا وتنظيف المناطق الحرجة ومعالجتها حسب الضرورة.