Práctica 1. Tipos de Corrosión en La Aeronave Boeing 727-200.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL TICOMÁN

MATERIA: CORROSIÓN DE METALES EN AERONÁUTICAGRUPO: 8AV2

PROFESORA: YOLIZTLI GUADALUPE MENDOZA GUERRERO

Práctica 1: Tipos de Corrosión en la Aeronave Boeing 727-200.

INTEGRANTES:

AGUILAR RODRÍGUEZ ABRAHAM YAIR.REYES GÓMEZ ANA LUISA.ORTIZ JARILLO JOHNNY.

Objetivo.

Determinar mediante inspección visual, los tipos de corrosión presentes en la Aeronave Boeing 727-200 con la que cuenta el Instituto Politécnico Nacional, así como llevar a cabo una investigación sobre los lugares donde es común encontrar corrosión, el tipo y el por qué, en aeronaves que aún se encuentran en funcionamiento.

Marco Teórico.

Método de Inspección Visual.

La inspección visual se puede definir como “el examen de un material, pieza o producto para evaluar su conformidad usando la vista, sola o con ayuda de alguna herramienta”. A veces nos ayudamos de otros sentidos, como son el oído, el olfato e incluso el sabor. El proceso consta de dos fases:

La primera es una fase de búsqueda. La segunda es una fase que combina la experiencia, los conocimientos y la agudeza visual para

llegar a la identificación de la anomalía que presenta la muestra a inspeccionar.

La inspección visual se emplea junto con otros métodos de END. Los sensores y el tratamiento de su señal han hecho posible automatizar algunas inspecciones visuales. Dando lugar a lo que se conoce como “visión artificial”.

La inspección visual es el método de END más común y más básico. Es de aplicación a una gran variedad de tipos de materiales y productos. Las posibilidades de detección de esta técnica se limitan, obviamente, a aquellos defectos que son visibles, tales como grietas, poros, desgaste, cavitación, decoloraciones, corrosión, etc., así como al control dimensional. Se puede realizar por métodos directos o indirectos durante el proceso de fabricación o después de que el componente en cuestión haya sido puesto en servicio.

La calidad de la inspección depende de cuatro factores:

La calidad del detector (ojo o cámara). Las condiciones de luminosidad. La capacidad de procesar los datos obtenidos. El nivel de entrenamiento y la atención a los detalles.

Tipos de Inspección Visual.

Inspección Visual Directa.

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El examen visual directo puede efectuarse usualmente cuando el acceso es suficiente para colocar el ojo dentro de 24 pulgadas (610mm) de la superficie que está siendo examinada y a un ángulo no menor de 30 grados. Pueden ser usados espejos para mejorar el ángulo de visión.

Inspección Visual Indirecta.

En algunos casos, la inspección visual indirecta puede ser sustituta de la inspección directa. La inspección visual indirecta utiliza instrumentos auxiliares tales como espejos, telescopios, boroscopios, fibra óptica.

Nivel de Luz.

La agudeza visual es óptima bajo condiciones normales de luz alcanzándose el nivel máximo de sensibilidad en torno a la luz con una longitud de onda de 555 nanómetros, que corresponde al color verde amarillento. Cuando los niveles de luz se acercan a la oscuridad total, la respuesta de la visión cambia significativamente como muestra la curva de la izquierda del diagrama lateral. Generalidades Nivel de luz. A estos niveles de luz la visión humana es más sensible a casi cualquier cantidad de luz que se presente, pero se perciben peor los colores. A niveles bajos de luz, la percepción del azul, violeta y ultravioleta se incrementa disminuyendo la percepción del amarillo y del rojo.

Iluminación.

Una inspección efectiva requiere de una adecuada iluminación. El tipo de inspección a realizar dictará las necesidades de iluminación. La inspección de componentes complicados y con un nivel bajo de contraste requerirá mejor iluminación que la inspección de componentes sencillos y con un contraste alto. La intensidad de luz se puede medir con un luxómetro. La unidad de medida son los lux.

Un lux equivale a la cantidad de luz que llega a una superficie y equivale a un lumen/m2. La inspección de componentes complicados y con bajo contraste requiere una iluminación de

la superficie de 1000 lux o más. j

Las necesidades de iluminación se determinan antes de realizar la inspección.

La luz que llega al ojo tiene que ver con la iluminación. Para algunas aplicaciones es suficiente con una iluminación directa. Para otras aplicaciones es mejor utilizar una iluminación indirecta debido a que resalta las sombras de las grietas y las hace más fácil de detectar.

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Para obtener buenos resultados, el inspector o la máquina deben tener:

Conocimientos básicos de procesamiento, conformado, mecanizado y procesos de unión de materiales.

Conocer las fases de diseño, aplicación y servicio. Instrucciones con criterios claros de aceptación y rechazo.

Las principales aplicaciones del examen directo van desde la simple observación de un producto en general para ver si está defectuoso hasta inspecciones detalladas de alguna característica en particular, tal como:

Detección de anomalías superficiales tales como arañazos, exceso de rugosidad y áreas no cubiertas por la pintura o el recubrimiento.

Detección de fracturas, porosidad, corrosión y otro tipo de grietas. Comprobación de dimensiones. Medidas de precisión. Detección de objetos extraños. Localización de componentes.

Mediciones.

La inspección visual es muy empleada para comprobación de dimensiones, holguras, y alineación entre componentes.

Aplicaciones comunes incluyen determinar:

Tolerancias en soldaduras. Dimensiones de piezas. Alineamientos y deformaciones de materiales.

Aparatos Ópticos.

Muchas especificaciones indican que una inspección visual requiere el acceso a un área lo suficientemente amplia como para que la vista esté a medio metro aproximadamente de la superficie a examinar con un ángulo de no menos de 30° con respecto a esta. Cuando estas condiciones no se dan debemos recurrir a la inspección remota. La inspección remota se realiza con la ayuda de aparatos ópticos como espejos, lupas, endoscopios rígidos o flexibles, etc.

Lupas y Espejos.

Los espejos son utilizados en inspección visual para acceder a sitios de difícil acceso, como partes traseras de máquinas, accediendo a través de algún agujero.

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Las lupas ayudan al inspector agrandando el tamaño del objeto que está siendo examinado. Los comparadores son unas lupas con capacidad de medida. Algunos tienen escalas intercambiables lo que les permite medir diámetros, radios, ángulos, distancias, etc.

Lámparas Estroboscópicas.

Las lámparas estroboscópicas son fuentes especiales de luz usadas cuando se pretende examinar alguna circunstancia que sólo se presenta con el equipo en movimiento (fatiga por vibración, desgaste o corrosión por fricción, etc).

Endoscopios.

Los endoscopios son accesorios ópticos que se emplean para la inspección de superficies internas. Se utilizan para la inspección remota de motores a reacción, cilindros, tanques y otros sitios cerrados. Los endoscopios se fabrican en una gran variedad de diámetro y longitudes, clasificándose en rígidos o flexibles. En los equipos en los que los tiempos de parada han de ser breves, es imposible realizar el desmontaje de las piezas para su examen visual. En estos casos está justificada la utilización de endoscopios. Un sistema endoscópico está formado por una microcámara de video con una fuente luminosa incorporada, situadas en el extremo de un tubo flexible que se introduce en las zonas a inspeccionar.

Zonas de Corrosión en Aeronaves.

Zona de Escape de Gases.

Los gases de escape en motores jet y recíprocos son altamente corrosivos. Inspección y mantenimiento de las zonas de escape debe incluir las zonas indicadas en la figura 4-1.

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1. Espacios, uniones, bisagras y carenados. Son partes de la zona de escape donde residuos de la combustión quedan atrapados y métodos de limpieza comunes no logran llegar.

2. Alrededores de la zona de escape. En la parte superior e inferior del ala, parte trasera del fuselaje.

Compartimiento de la Batería.

A pesar de estar provisto con pintura, sistemas de sellado y ventilación, los compartimiento de la batería es una zona que continuamente presenta problemas de corrosión. Los gases expedidos debido al sobrecalentamiento son difíciles de contener y se extienden con facilidad por toda la estructura interna. Por lo que superficies sin protección estarán sujetas a ataques corrosivos. Para baterías a base de plomo, una limpieza frecuenté con soluciones de bicarbonato de sodio

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minimizara la corrosión. Si la instalación de la batería contiene ventilaciones externas que den a la piel de la aeronave, estas deberán ser incluidas en los procedimientos de inspección y mantenimiento. En caso de que se utilicen baterías con electrodos ya sea de ácido sulfúrico o hidróxido de potasio, el derramamiento de los mismos provocara corrosión.

Lavabos y Sanitarios.

Estas áreas, en particular detrás del lavabo y escusado, donde restos de comida y basura pudieran acumularse son potencialmente problemáticos si no se les mantiene limpio. Aun cuando no estos contaminantes no contengan sustancias corrosivas, si pudiesen retener humedad y con ello corrosión.

Zona Baja del Fuselaje.

En todas las aeronaves este es un problema común ya que es un punto de donde se acumulan los restos de líquido hidráulico, agua, basura, remaches y tornillos sueltos, y otras clases de residuos. Muy a menudo restos de aceite y agua que al asentarse al fondo generan una celda de corrosión.

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Masas de Neumáticos y Tren de Aterrizaje.

Probablemente esta área es la que más daño recibe. Debido a que está expuesta a fango, agua, sal, grava y otros residuos durante las operaciones de vuelo.Limpieza, lubricación y pintura frecuente son necesarias. Debido a la compleja geometría que tienen estos ensambles, una capa de pintura completa es difícil de obtener. Lo que es más algunos recubrimientos no se pueden emplear debido al calor generado el frenar.

Piel.

Superficies externas de la aeronave comúnmente tienen acabados que las protegen. La ventaja es que las superficies afectadas son visibles y accesibles para su mantenimiento. Mucho énfasis se ha puesto en esta área por lo que procedimientos de mantenimiento están ya establecidos. Aun con esto algunas configuraciones o combinaciones de materiales requieren especial atención tales como:

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a) Aleaciones de acero, titanio, níquel en los sujetadores. Los sujetadores están expuestos a altas cargas de operación así como humedad y corrosión debido a un diferente material en la piel.

b) Piel de magnesio: Pieles de magnesio debidamente tratadas, aisladas y pintadas, dan pocos problemas debidos a corrosión. Pero si se le taladra o corta algo del tratamiento original se perderá y probablemente no podrá ser restaurado con procedimientos simples.

c) Soldadura por puntos: Corrosión en este tipo de construcciones son resultado de la entrada y encierre de humedad u otros agentes corrosivos entre las capas del metal. Lo cual puede concluir en la falla de la soldadura. Se espera la disminución de efectos negativos con el uso de selladores.

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d) Aleaciones pesadas de aluminio en la piel: Pesadas o delgadas secciones de la mayoría de las aleaciones tratas con calor son susceptibles a erosión, picadura o corrosión intergranular. Cuando se realice alguna inspección es importante buscar asentamientos grisáceos o blanquizcos alrededor de la cabeza de remache.

e) Áreas frontales de motor y ventilación: Debido a la constante abrasión debido al polvo y de pedazos de graba en la pistas y lluvia tienden a remover la capa protectora de estas áreas. Algunas zonas calientes del motor como aletas y cilindros no pueden ser pintados debido a los requerimientos de disipación de calor.

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Compartimientos de Electrónica.

Componentes eléctricos y electrónicos enfriados por aire del compresor suelen estar bajo las mismas condiciones del motor y sus accesorios. Si bien el volumen de aire es mucho menor se deberán diseñar dispositivos que prevengan la formación de depósitos de agua. Aun así esta es un área problemática y deberá ponérsele especial atención.

a) Circuitos de freno, puntos de contacto y switches son extremadamente sensibles a la humedad y deberán ser inspeccionados constantemente.

Otras Zonas Problemáticas.

a) Tuberías flexibles.b) Cables de control. c) Conectores/Componentes eléctricos.

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Investigación de Accidente Aéreo debido a Corrosión.

A continuación se presenta un resumen de un Informe sobre un Accidente de Aviación debido al fallo del tren de aterrizaje, por a una “corrosión desconocida” como lo indica el siguiente informe:

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Procedimiento y Resultados.

De acuerdo al método de inspección visual mostrado en la presente práctica, se llevó a cabo el procedimiento para determinar los lugares y los tipos de corrosión que se encuentran en la aeronave Boeing 727-200.

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Corrosión en Piel de Aeronave, de tipo Atmosférica, debido a agentes corrosivos (humedad, sol, etc.).

Corrosión de tipo Galvánica, común en elementos de unión como tornillos y remaches.

Corrosión en tuberías, del tipo Uniforme, causada por agentes corrosivos como líquidos hidráulicos.

Corrosión en elementos de unión del tipo Uniforme, causada por agentes oxidantes como humedad.

Corrosión en Piel de Aeronave, de tipo Atmosférica, debido a agentes corrosivos como humedad y sol.


Corrosión tipo Galvánica, que se produce alrededor de tipos de unión como tornillos y remaches.

Corrosión en estructura de la aeronave del tipo Tensiones y Atmosférica, debido a agentes corrosivos y a la resistencia a cargas.

Corrosión en estructura de la aeronave del tipo Atmosférica, debido a agentes corrosivos como humedad y sol.

Corrosión tipo Galvánica, que se produce alrededor de elementos de unión como tornillos y remaches.


Corrosión bajo Tensión, debido a la resistencia de cargas estructurales.

*La determinación de los tipos de corrosión se llevó a cabo, de acuerdo a lo estudiado en la clase con la siguiente clasificación:

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Corrosión tipo Galvánica y Atmosférica debido a agentes corrosivos como sol y humedad.


Corrosión Uniforme, Corrosión por Picaduras, Corrosión Galvánica o Electroquímica, Corrosión Intergranular, Corrosión Transgranular o por Fatiga, Corrosión por Células de Concentración, Corrosión Bajo Tensiones, Corrosión Filiforme, Corrosión por Microorganismos, Corrosión Atmosférica, Corrosión por Fricción.

Conclusiones.

Aguilar Rodríguez Abraham Yair.

El método se inspección visual resulta útil si y solo si se conocer las condiciones climatológicas y de carga. Así como una amplia experiencia para poder discernir el mecanismo de corrosión que se presente. Ahora bien de la inspección realizada en la aeronave de la escuela se pueden localizar los siguientes tipos de corrosión:

1) Por radiación en los plásticos.

2) diferentes metales en las uniones de los remaches y tornillos con la piel u otros elementos.

3) corrosión uniforme.

5) algunos elementos añadidos por alumnos que no necesariamente son de uso aeronáutico y tienden a provocar celdas corrosivas.

Por ultimo en una operación normal se esperaría encontrar otro tipo de corrosión como, microbiana en las líneas de combustible y por estrés en la caja de torsión así como los presentados en la teoría de la práctica.

Reyes Gómez Ana Luisa.

Para determinar el índice de daño estructural debido a la corrosión se emplean ciertos ensayos no destructivos tales como la inspección visual. Éste nos permitirá observar si la corrosión se está produciendo actualmente o no. En caso de que la corrosión se esté produciendo cuál es el daño que está produciendo. Entre las ventajas de la inspección visual para detectar corrosión son las siguientes: es simple de aplicar, rápida y de bajo costo. Mientras que en sus desventajas son: falta de accesibilidad a ciertas partes de la aeronave, a menudo el desmontaje total o parcial del equipo en estudio, sólo permite observación de objetos de manera superficial y requiere experiencia.

Ortiz Jarillo Johnny.

En la elaboración de esta práctica, realizamos una inspección visual a la aeronave Boeing 727-200 para determinar los tipos de corrosión en diferentes elementos de la misma. Podemos observar, que el método de inspección visual, es útil, debido a que es de bajo costo, sin embargo, requiere de mucha experiencia para determinar el tipo de corrosión presente en algún elemento. Con respecto a los resultados obtenidos, encontramos diferentes tipos de corrosión como son:

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corrosión por tensión (encontrada en elementos estructurales que soportan cargas, como tren de aterrizaje), corrosión atmosférica (la mayormente encontrada, debido a la falta de mantenimiento y exposición a agentes corrosivos como humedad y sol), corrosión galvánica (en elementos de unión como tornillos y remaches), corrosión microbiológica (encontrada en ciertas secciones de las alas, lugar donde se deposita el combustible), y corrosión uniforme (en tuberías). Concluyo que es importante llevar a cabo un estudio de corrosión en el diseño de piezas aeronáuticas, estudiando las condiciones a las que se someterá la pieza, para evitar gastos multimillonarios por pérdidas debido a corrosión.

Fuentes.

1. http://www.llogsa.mx/aprende/presentaciones/CursoInsVisual.pdf

2. ocw.um.es/ciencias/resistencia-de-materiales-y.../material.../tema07.pdf

3. http://es.slideshare.net/duberramirez73/tipos-de-corroscorrosion-clase-rapida-dr

4. http://omniascience.com/monographs/index.php/monograficos/article/viewFile/77/54

5. http://repasossobreaviacion.blogspot.mx/2013/11/control-de-corrosion-general-este.html

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Práctica 1. Tipos de Corrosión en La Aeronave Boeing 727-200.

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