KİMYASAL SOYMA ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI

Transkript

1 BÖLÜM 4 KİMYASAL SOYMA ve JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDEKİ UYGULAMALARI Svl.Müh. Elif ATABAY 1nci HİBM K.lığı Jet Revizyon Müdürlüğü Şubat 2004, ESKİŞEHİR ÖZET Kimyasal soyma tamir veya yeniden kaplama işlemi için gerekli olan göz kontrolü ve tahribatsız kontrol yöntemleriyle çatlak ve diğer hataların belirlenmesi için boya, metal sprey, metalik kaplama ve alüminid kaplamaların sökülmesinde kullanılan prosestir. Motor parçalarına uygun soyma proseslerinin uygulanması sonraki işlem adımları olan çatlak kontrol ve tamirin başarısında etkilidir. Seçilen solüsyonunun parça üzerinde olumsuz etkisi olmamalıdır. Yani temizleme solüsyonu parça üzerinde yüzey korozyonu, taneler arası atak (IGA) ve boyutsal kayıplara yol açmamalıdır [1]. Bu dokümanda kimyasal soyma prosesinin temel prensipleri, uygulama adımları, kullanılan teçhizat, gerekli emniyet tedbirleri, prosesin uygunluğunun kontrolü hakkında bilgi verilecektir. 4-1

2 1 PROSESİN ADI 2 PROSESİN AMACI Kimyasal soymanın amaçları : Parçalara uygulanacak tahribatsız kontrol yöntemleri ile (florosan penetrant, magnetik muayene teknikleri vb.) çatlak ve diğer hataların belirlenmesi, Yüzeyleri kaynak, kaplama, boya gibi tamir proseslerine hazırlamak, şeklindedir [1]. 3 PROSESİN GENEL / DETAYLI TANITIMI Kimyasal soyma ana metale veya parçanın fiziksel ve boyutsal özelliklerine zarar vermeden kimyasal malzemeler kullanarak metalik kaplamaların, metal sprey ve boyaların söküldüğü prosestir [1]. Uçak motorlarında kullanılan kaplamalar : Püskürtülerek yapılan kaplamalar Plazma sprey Alev sprey Basınçlı sprey Boya Difüzyon Kaplamalar Codep Codal Buhar fazı Elektro Kaplama Nikel Gümüş Kadmiyum Platin Değişim Kaplamalar (Conversion) Anodize Alodine (Kromat) Siyah oksit şeklinde gruplandırılabilir [1]. Tamir işlemi için gerekli olan göz kontrolü ve tahribatsız kontrol yöntemleriyle çatlak ve diğer hataların belirlenebilmesi ve yüzeylerin kaynak, kaplama, boya gibi tamir 4-2

3 proseslerine hazırlanabilmesi için jet motor parçalarından yukarıda sınıflandırılan kaplamaların sökülmesi gerekir. Bu amaçla kullanılacak yöntem ve kimyasallar motor üreticileri tarafından teknik emirlerde listelenerek oluşabilecek problemlerin önüne geçilmiştir. Özellikle metal sprey kaplamaların sökülmesinde çoğunlukla asit ve asit karışımları kullanılırken boya sökümlerinde alkali ve solvent esaslı kimyasallar kullanılmaktadır. Kullanılan kimyasallar : Taneler arası korozyon, Alaşım materyallerinde ölçüsel kayıp, Yüzey şartlarının bozulması gibi sorunlara yol açabileceği için teknik emirlerde belirtilen süre, sıcaklık ve konsantrasyon parametrelerine uygun çalışılması hayati önem taşır. Bu üç kritik parametrenin dışında solüsyon kirliliği de kimyasal soyma işlemi için önemlidir. Kimyasalın konsantrasyonu, sıcaklığı uygun olsa da banyo kirliliği söküm işleminin etkin bir şekilde uygulanamamasına neden olabilir. Bu yüzden gerekli laboratuar kontrolleri ve operatörün gözlemleriyle kirlilik oranı artan dolayısıyla söküm gücü azalan banyolar konsantrasyonları uygunda olsa yeniden hazırlanmalıdır. Kimyasal temizleme işleminde olduğu gibi kimyasal soyma işleminde de mekanik karıştırma kullanıldığında proses zamanı azalmakta ve statik tank metodundan daha iyi sonuç elde edilmektedir. Tank içerisindeki mekanik karıştırma için elektrikli ve havalı mikserler kullanılmaktadır. Kimyasal soyma işleminin gerçekleştirildiği proses tanklarında, çalışma seviyesi tank toplam yüksekliğinin on-on beş cm aşağısında olmalıdır. Solüsyon seviyesinin bu seviyenin altına düşmesi elektrikli ısıtıcıların kullanıldığı sistemlerde yangın, üzerinde olması ise kimyasalın taşması riskine neden olabilmektedir. Kimyasal soyma işleminde de durulama yapılması önemlidir, böylelikle kimyasalın taşınması ve çözünmeyen artık oluşması minimize edilir. Durulama gerek temizleme banyoları arasında bulunan sıcak ve soğuk su tankları gerekse her bir temizleme banyosunda bulunan tabancalar vasıtasıyla yapılabilmektedir. Çoğu kaplamanın sökümü için kimyasal kullanımı yeterli olurken özellikle bazı metal sprey kaplamaların sökümü için kimyasalla işleme ilaveten mekanik yöntemlerinde kullanılması gerekir. Örneğin F110 motorlarının yanma odalarında bulunan TBC kaplamanın söküm işlemlerinde üst katman kumlama işlemiyle sökülürken metal sprey yapıştırıcı tabakasının sökümü için nitrik ve hidroklorik asitten oluşan asit karışımı kullanılmaktadır. Kimyasal temizleme işleminde olduğu gibi kimyasal soymada da uzun süre banyoda bekletmekten ziyade işlem tekrarı yapılması daha müspet sonuçlar vermektedir. F110 motoru yanma odalarında ki TBC kaplamanın yapıştırıcı tabakasının sökümünde de işlem tekrarı uygulanmaktadır. Kimyasalla işlemin tekrarı esnasında uygulanan kumlama işlemi ile de asit karışımıyla reaksiyona giren tabaka alınarak kimyasalla temas edememiş alt 4-3

4 tabaka ortaya çıkarılmakta ardı sıra yapılan kimyasal ve kumlama işlemleriyle de kaplama tamamıyla sökülebilmektedir. Kaplama söküm işlemlerinde genellikle asidik kimyasallar kullanıldığı için korozyon riski artmaktadır. Parça ana metalinde korozyona yol açmayacak kimyasalların kullanımı için azami gayret gösterilmesine rağmen bazı durumlarda maskeleme işlemi uygulanarak parçanın kaplama sökümü yapılacak kimyasalla temas etmemesi gereken kısımlarının koruma altına alınması gerekebilir. F110 motoru birinci kademe nozullarında bulunan TBC kaplamanın yapıştırıcısının sökülmesi için nitrik/hidroklorik asit karışımı yada Enstrip GT 376 isimli özel bir ürün kullanılmaktadır. Ancak her iki üründe MA754 malzemeli, nozul kanatçıklarına zarar vermekte bu sebeple de parçanın maskelenmesi ihtiyacı hasıl olmaktadır. Parça tümüyle maskelenerek kaplaması sökülecek olan nozul iç bandının maskesinin çıkarılmasıyla kaplama söküm işlemi gerçekleştirilmektedir. Maskeleme işlemleri için kimyasal ve ısıya dayanım gösterebilecek sıvı maskeleyici ve özel bantlar kullanılmaktadır. Boya söküm işlemlerinde ise sökülecek boyanın cinsine de bağlı olarak alkali ve solvent esaslı kimyasallar kullanılmaktadır. Alüminyum esaslı inorganik bir boya olan sermetal boyanın sökülmesinde alkali esaslı kimyasallar kullanılırken poliüretan esaslı organik boyaların sökümünde solvent esaslı boya sökücüler kullanılmaktadır. Solvent esaslı boya sökücülerin daldırma (soğuk yada sıcak tankta) yada fırça metotlarıyla uygulanabilenleri mevcuttur. Uçak motor parçalarında bulunan organik boyaların sökümü için genellikle sıcak tank boya sökücüler tercih edilir. MIL-PRF askeri şartnamesine uygunluk gösteren boya sökücünün içerisinde, teknik emirlerde verilen sıcaklık ve süre değerlerine sadık kalınarak, boya söküm işlemleri gerçekleştirilir. Parça banyodan çıkarılarak durulanıp, kurutulduktan sonra boyanın tam olarak çıkıp çıkmadığı değerlendirilerek ihtiyaca göre işlem tekrarı yapılır. 4 JET REVİZYON MÜDÜRLÜĞÜNDE KİMYASAL SOYMA 4.1 Uygulama Alanı Jet Revizyon Müdürlüğünde uçak motor parçalarına uygulanan revizyon işlemleri esnasında çatlak ve diğer hataların belirlenebilmesi için kullanılan tahribatsız muayene işlemlerinin uygulanabilmesi ve boya, kaplama, kaynak gibi tamir işlemlerinin gerçekleştirilebilmesi amacıyla kimyasal soyma prosesi uygulanır. Kimyasal soyma işlemleri 1997 yılı içerisinde faaliyete geçen kimyasal temizleme, soyma ve arıtma bölümlerinden oluşan Temizleme Atölyesi nde gerçekleştirilmektedir. 4.2 Uygulama Esnasındaki Ortam Koşulları Ortam şartları MIL-STD-1472D esas alınarak düzenlenmektedir. Kimyasal temizleme işlemi esnasında sıcaklık, aydınlatma ve havalandırma ile ilgili koşullar sağlanmış olmalıdır C arasında sıcaklık, Lux arasında aydınlatma değerleri sağlanmalı ve kimyasal buharlarının çalışma alanına yayılmasını önleyecek bir havalandırma sistemi de bulunmalıdır. 4-4

5 4.3 Uygulama İçin Gerekli Teçhizat / Ekipmanlar Kimyasal soyma işleminin uygulandığı proses hatları, kimyasal solüsyonları taşıyan dikdörtgen tanklardan meydana gelmiştir. Proses destek tesisatı ve havalandırma borularının zarar görmemesi için ana proses hatları yüksek bir platformun üzerine yerleştirilmiştir. Gerek duyulan proses adımlarında pompalar, filtreler, üfleyiciler gibi destek ekipmanları mevcuttur [2]. Kimyasal soyma işlemlerinin gerçekleştirildiği banyoların içeriği, hazırlanışı, parçaların banyo içerisinde kalma süreleri, banyonun sıcaklığı teknik emirlerle belirlenmiştir [2]. Şekil 1 İşlemlerinin Gerçekleştirildiği Kimyasal Temizleme Atelyesi Kaplama söküm banyosundan çıkan motor parçasından kirlenme ve kimyasalın uzaklaştırılabilmesi için soğuk ve sıcak su durulama kazanları ile her bir kimyasal tankında püskürtme tabancaları mevcuttur [2]. Sistemde gerek proses beslemesi gerek durulama işlemleri için içerdiği sertliklerden arındırılmış su (yumuşak su) ve iyonlarına ayrıştırılarak saf suya çok yakın hale getirilmiş su (deiyonize su) kullanılmaktadır. Sert su parça yüzeyinde kirlenmelere yol açtığı ve korozyon riskini arttırdığı için tercih edilmez. Özellikle titanyum parçaların temizleme/soyma işlemlerinde ve akım kullanılması gereken kaplama söküm işlemlerinde deiyonize su kullanılma zorunluluğu vardır. Suya gereksinim duyulan tüm tanklarda otomatik yada elle kontrol edilebilen bir su doldurma hattı mevcuttur [2]. 4-5

6 Sistemde parçaların bir yerden başka bir yere aktarılması elektrikli, elle kumanda edilen caraskallarla yapılmaktadır. Prosesin uygulanacağı parçalar işlem hatlarının güney tarafındaki yükleme/boşaltma alanında sepetlere yüklenerek caraskallar vasıtasıyla istenilen yere aktarılır [2]. Mekanik karıştırmaya gereksinim duyulan tüm tanklarda çalışma ekranından kontrol edilebilen elektrikli karıştırıcılar mevcuttur. Durulama tanklarında ise bir boru vasıtasıyla tankın dibinden hava verilerek karıştırma işleminin gerçekleştirildiği kazan altı hava karıştırma sistemi vardır. Tanklarda bulunan otomatik ve elle kumanda edilebilen kapaklar ile de buharlaşma ve ısı kayıpları minimize edilmektedir [2]. Kimyasal buharları tankın üzerinde bulunan havalandırma sistemi vasıtasıyla emilerek platformun altındaki havalandırma boruları yardımıyla sundurmada bulunan gaz temizleme kulelerine gönderilir. Burada su ile absorbe edilen buhar sıvı faza geçerek arıtma tesisine gönderilir [2]. Kimyasal temizleme atölyesi ana kontrol, tank ısıtma ve havalandırma olmak üzere kontrol konsollarına ve tüm ekranlara basit ve etkin bir şekilde menü sistemi ile ulaşılabilen dokunmatik bir ekrana sahiptir. Bu ekran yardımı ile karıştırma işlemi, zaman ayarı, sıcaklık ayarı, su beslemeleri, kazan üstü üfleyicileri kontrol edilebilmektedir [2]. 4.4 Proses Öncesi Yapılması Gerekenler Proses öncesinde kimyasal tanklarında işlem görecek parçalar ihtiyaca göre iş kontrol planları baz alınarak maskelenir, sonrasında uygun şekilde (parçaya herhangi bir zarar vermeyecek şekilde) sepetlere yerleştirilerek proses uygulamaya başlanır. 4.5 Emniyet Tedbirleri Kimyasal soyma işlemleri esnasında çoğu insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere sahip asit, alkali ve solvent içerikli solüsyonlarla çalışıldığı ve işlemin uygulanması esnasında da en ufak bir dikkatsizliğin yol açabileceği ciddi sorunlar olduğu için emniyet tedbirlerine asgari önem verilmelidir. Kimyasal temizleme esnasında dikkat edilmesi gereken güvenlik tedbirleri şöyle sıralanabilir : Öncelikle personel atelyede ki ekipmanlar, kimyasallar ve genel güvenlik tedbirleri hakkında bilgilendirilmelidir. Personele başlıklar, solunum aletleri, eldivenler gibi koruyucu giysiler sağlanmalıdır. Ayrıca atölyede herhangi bir kimyasal temasına karşı duşlar ve göz banyoları bulunmalıdır. Kimyasal temizleme atölyesinde zararlı ve yanıcı kimyasallar mevcuttur. Bundan dolayı bu alan içerisinde yemek yemekten, sigara yada çay içmekten sakınılmalıdır. Kaplama söküm işleminin yapıldığı alan temiz tutulmalıdır. Yere dökülen sıvılar olabildiğince çabuk temizlenmelidir. Parçaları kaldırmak için uygun kaldırma teknikleri kullanılmalıdır. Ağır yükleri kaldırmak için caraskal yada başka kaldırma araçları kullanılmalıdır. 4-6

7 Tankın içinde ne olduğundan yada ne eklendiğinden tam olarak emin olmadan kimyasal tankına ilave yapılmamalıdır. Yanlış ilaveler yaralanma hatta ölüm ile sonuçlanan kazalara yol açabilir. Tank uygun şekilde korunup içine düşmek imkansız hale getirilmedikçe tankların üzerine tırmanılmamalıdır. Bir ayak kayması telafisi zor kazalara yol açabilir. Kimyasal temizleme atölyeleri daima nemlidir ve solüsyonlar yüksek iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle elektrik tehlike yaratır. Bakım yapmadan önce elektriğin kapalı olduğundan emin olunmalıdır. Eğer solüsyon seviyesi düşerse elektrikli ısıtıcılar içinde yanıcı maddeler olan tankları tutuşturabilir, bu yüzden seviyenin korunduğundan emin olunmalıdır. Nitrik, sülfürik yada kromik asit gibi oksitleyici maddeler kağıt, giysi gibi organik maddeleri yakabilirler. Bu sebeple organik maddeler oksitleyici özelliğe sahip kimyasallardan uzak tutulmalıdır. Bir anlıkta olsa otomatik çalışan bir aletin çalışma alanına girilmemelidir. Zincir yada kabloya bağlı bir yük itilip çekilmemelidir, eğer kayarsanız yük geri gelerek size çarpacaktır. Birçok işçi sıcak su kazanına düştüğü için yaralanmış yada ölmüştür. Eğer bir çaydanlık suya dikkat ediyorsanız bir tank dolusuna da dikkat edilmelidir. Tank ve borularda kaçak ve korozyon olup olmadığını belirli periyotlarla kontrol edilmelidir. Parçaların kurutulmasında kullanılan basınçlı hava deriyle direk temas ettirilmemeli ve basıncı 30 psi ın altında tutulmalıdır. Varil pompalarını kullanırken hortumun güvenli şekilde tutulduğundan emin olunmalıdır. Bazen biri pompada diğeri hortumda iki kişi çalışmak gerekebilir. Pompalar ve filtreler basınç altında çalışırlar ve güvenli çalışma limitleri basınç yükseldikçe düşer. Üreticinin talimatları göz önüne alınarak önerilen basınç ve sıcaklıklar aşılmamalıdır. Bir varil pompası kontrolsüz bir şekilde çalışır durumda bırakılmamalıdır. Zarar görmüş olan ısıtıcılar anında kapatılarak görevlilere haber verilmelidir. Herhangi bir bakım yapmadan önce ısıtıcılar kapatılmalıdır. Sıvı içerisinde çalıştırılan ısıtıcılar çalışılmayan periyotlarda açık bırakılmamalıdır. Solüsyon buharlaşabilir ve ısıtıcı fazla ısınabilir [1]. 4.6 Prosesin Uygulama Adımları Prosesin uygulama adımları şöyledir : Kimyasal soyma işlemi uygulanacak parçalara iş planlarında belirtilen şekilde maskeleme işlemleri uygulanır, 4-7

8 Yükleme boşaltma sahasında sepetlerin içerisine parça hasar görmeyecek şekilde yerleştirilir, Hangi kimyasal yada proses uygulanacaksa; teknik emirlerde belirlenen süre, sıcaklık, konsantrasyon parametrelerine sadık kalınarak işlem uygulanır, Birden fazla basamaktan oluşan kimyasal soyma işlemlerinde her bir adım sonrası, tek bir adımdan oluşan işlemlerde ise işlem sonrası durulama işlemi uygulanır, Atölye havası yada fırın kullanılarak parça kurutulur (özellikle korozyona karşı hassas malzemelerde bu adım çok önemlidir), Operatör parçanın kaplamanın sökülüp sökülmediğini kontrol eder, şayet kaplama sökülmüşse bir sonraki atölyeye giderken, ulaşılamamışsa teknik emirde işlem tekrarı verilip verilmemiş olmasına bağlı olarak ya işlem tekrarı yapılır yada mekanik temizleme gerçekleştirilir. Şekil 2 Maskeleme İşlemi Yapılmış İşlemi Uygulanacak F110 Motor Parçası 4.7 Prosesin Uygunluğunun Kontrolü Prosesin uygunluğunun kontrolü işlemi gerçekleştiren operatör tarafından yapılmaktadır. Operatör göz kontrolü ile kaplama kalıntılarının kalıp kalmadığını değerlendirir. Şayet göz kontrolüyle tam olarak emin olamadıysa parçayı kaplama sökümünün gerçekleştiği kimyasalın içerisine daldırıp renk değişimi olup olmamasına göre 4-8

9 kaplamanın tam anlamıyla sökülüp sökülmediğini karar verir. Kaplama kalıntıları var ise parça yüzeyinde renklenme meydana gelecektir ki buda sökülmeyen kaplama ile kimyasalın reaksiyonu neticesi oluşur. 4.8 Proses Bitiminden Sonra Yapılması Gerekenler Proses bittikten sonra kaplama sökümü işleminin tamamlandığı parçalar iş kontrol dokümanlarındaki diğer adımların uygulanabilmesi için bir sonraki atelyeye giderken, kaplama sökümünün sağlanamadığı parçalarda teknik emirler baz alınarak işlem tekrarı yada mekanik temizleme uygulanabilir. Kaplama söküm işleminin bittiği parçalarda şayet maskeleme işlemi uygulandıysa bir sonraki atölyeye gitmeden evvel bu maskenin temizlenmesi gerekir. Bantların sökümü kolaydır ancak sıvı maskeleyicinin sökümü için özel kimyasal ürünler kullanılması gerekir. Atölyede çalışma saatleri sona erdiğinde sistem ana kontrol konsolundan kapatılır, herhangi bir tank için o gün uygulanacak proses bitmiş ise kullanılmakta olan ısıtma, karıştırma vb. fonksiyonları sona erdirilir. 4.9 Kapasite Boyut : En büyüğü 42inç-48inç-54inç en küçüğü 2inç-25inç-36inç boyutlarında olan kimyasal soyma tanklarında boyut, işlemin gerçekleştirilebilmesi için sınırlandırıcı bir parametredir. Zaman: Kimyasal soyma işlemleri için zaman kritik bir parametredir, teknik emirlerde verilen parametrelere sadık kalınmalıdır. Sistemde ki kontrol konsollarıyla zaman parametresi kontrol edilebilmektedir Kullanılan Tezgahın Özellikleri Jet Revizyon Müdürlüğü temizleme atelyesi özellikle F110 ve CT-7 motor parçalarının temizleme ve kaplama söküm işlemlerinin yapılması için dizayn edilmiştir. Kaplama söküm kısmında F110 ve CT-7 motorlarına ait metal sprey ve alüminyum difüzyon kaplamalı parçaların söküm ve maskeleme işlemleri gerçekleştirilmektedir. Ancak Hava Kuvvetleri envanterindeki diğer uçak motorlarında ki organik ve inorganik esaslı boyalarda alkali ve solvent esaslı banyolar kullanılarak, bu atölyede sökülmektedir. Nikel, gümüş, kadmiyum vb. metalik kaplamaların sökümü ise İmalat Müdürlüğü nde bulunan kaplama atölyesinde gerçekleştirilmektedir. 4-9

10 REFERANSLAR [1] Hi-Tech Repair Training Manual F110 Engine Chemical Cleaning & Stripping Training, (1998). USA [2] Atabay, E. (1998). Uçak Motorlarının Revizyonunda Kullanılan Kimyasal Temizleme/Soyma ve Arıtma Sistemi 4-10