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疫情之下的飛機防腐技術專利解讀及啟示

2020-08-03 15:09:56 民機戰略觀察微信公眾號 蘭嵐 陸峰 專欄

受COVID-19影響,大量飛機長期停放機庫,因此,確保這些飛機不受腐蝕對于使它們能夠盡快恢復和運行至關重要。在潮濕、含鹽的空氣或波動的濕度的下,環境中的有些氣體會在電氣系統、液壓系統、螺栓、閥門和電機等部件上凝結。腐蝕的結果會造成飛機故障、額外的修理和更換費用。那么,航空公司該如何應對呢?

今天,航空工業的蘭嵐和陸峰,從專利的角度給您展現全球飛機腐蝕防護技術的發展現狀,重點介紹了氣相腐蝕防護技術(基于分子屏障的形成,保護亞鐵和有色金屬表面免受氧和電解質的破壞,從而打破腐蝕循環)及其全球第一大廠商CORTEC公司的相關專利和產品,提出了對我國相關技術的發展建議。

長期停航飛機的重要系統和部件的腐蝕問題,已成為各國航空公司普遍關注的重大問題。新冠疫情全球大流行下航空旅行需求暴跌,截止6月30日,全球航班取消數量已超過450萬架次,各國航空公司數以百計的飛機都面臨因長期停飛而產生的腐蝕問題。7月23日,美國聯邦航空局(FAA)頒發緊急適航指令,要求對近2千架波音737NG和737CL系列飛機的發動機引氣5級單向活門進行檢查,避免其因腐蝕造成卡阻從而導致發動機停車。7月24日,中國民用航空局也頒發緊急指令,要求國內航空公司對波音737NG和737CL系列飛機發動機相關單向活門進行檢查。FAA和中國民航局的適航指令均指向封存時間超過6天且飛行時間未超過10個飛行循環的波音737NG和737CL系列飛機。上述兩項緊急指令的原因,就在于飛機長期停飛而引發的重要系統和部件腐蝕問題。

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截至7月28日17時,已完成1397架737飛機排查工作

一、氣相防腐蝕、氣相緩蝕劑及其主要商家

在眾多的腐蝕控制方法中,添加氣相緩蝕劑(vapor phase inhibitor)作為一種高效、經濟的防護手段,越來越為人們所關注和青睞。氣相緩蝕劑,通常分子量較小,在常溫下能夠自動揮發出緩蝕性分子或者基團來抑制金屬大氣腐蝕。

目前,排名前三位的全球氣相緩蝕劑生產商分別為美國的CORTEC、德國的Branopac和美國的Armor Protective Packaging等公司。排在首位的美國CORTEC公司是全球氣相防銹技術的領導者,開創了氣相防腐蝕(VpCI?)和防遷移腐蝕(MCI?)技術。CORTEC為美國國防部及其他政府部門提供系列耐氣相腐蝕的防護產品(VpCI),CORTEC公司多個產品早已經獲得波音、賽峰、空客、GE航空等公司批準正式納入標準規范使用,并有45類產品已獲得美國軍方認證使用。

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2007年Cortec公司因提供性能良好的防腐使防護產品而獲得美國國防部物資供應中心(DSCR)頒發的銀質獎章

二、CORTEC公司及其專利創新思想

(一)CORTEC公司及其氣象防腐蝕技術演變

CORTEC公司VpCI技術可通過在直接涂覆在金屬表面上形成分子腐蝕抑制層進行保護(接觸相保護)。另外,該技術還能實現氣相作用——VpCI通過在空氣中擴散,即使金屬表面沒有直接涂覆涂層,也可為處于空間內的所有裸露金屬表面提供防護。這對于飛機內部零部件(如座艙、行李艙、乘客座位區和電子系統)尤其受用,在這些部位,VpCI分子可用于為整個機艙提供保護。VpCI防腐不需要持續不斷的監測,在多數情況下,這種方法可以減少或消除在不需要涂覆涂層時去除金屬表面涂層材料的麻煩。

CORTEC公司關于氣相緩蝕劑組分的專利申請始于1990年,開始是以無水鉬酸銨、亞硝酸鈉、苯并三唑為主要成分,但其中的亞硝酸鹽組分環保性差;隨著各國對于環保要求的提高,CORTEC公司產品也將綠色環保,生物可降解作為核心技術發展目標,1992年之后,公開的該公司專利已擺脫掉了非環保組分亞硝酸鈉,以環境友好的組分為主;2012年公開的專利技術,從糖蜜、玉米酒精中獲取緩蝕劑組分,達到了完全的生物環保。

(二)CORTEC公司專利創新的核心思想

CORTEC公司專利創新的核心思想是通過在包含可腐蝕物品的包裝或其它外殼內提供氣相抑制劑化合物,并且可選地通過提供氣相抑制劑化合物與干燥劑一起以減少外殼內的水蒸氣;該公司產品最早采用的基體為網狀泡沫載體,環保性較差;1996年開始,CORTEC開始對再生紙或消費后再循環紙為基體進行研發;1998年采用可生物降解樹脂產品;2001年公開的專利技術涉及模塑料組分改進,該組合物能夠容納和保持氣相腐蝕抑制劑,該模塑料能夠形成保護外殼的模制品,可用于電子介質裝置的保護罩以防止腐蝕。腐蝕抑制劑變得半永久性地包封在樹脂基質中,然后以在延長的時間內提供持續保護的速率浸出。


蘭嵐 陸峰