Revisão Geral de Turbinas PT6A na Airspeed Aviation

Não é por nada que o motor Pratt & Whitney Canada PT6A se tornou o motor turboélice dominante na indústria hoje, equipando a maioria das aeronaves agrícolas em produção no mundo. Leve, compacto e potente, é considerado por muitos como o motor aeronáutico mais confiável existente.

No entanto, até mesmo esta maravilha de motor requer manutenção preventiva regular para mantê-lo funcionando na sua melhor forma, necessitando de uma revisão geral nos períodos especificados em seus manuais de operação e manutenção (o TBO, Time Between Overhauls, ou Tempo Entre Revisões Gerais), ou quando alguma circunstância não programada, como um dano por acidente ou incidente assim o exigir.

A revisão geral do motor PT6A é um procedimento complexo para o qual poucas oficinas de manutenção estão certificadas. AgAir Update visitou a Airspeed Aviation, com sede em Xerém, Duque de Caxias, estado do Rio de Janeiro, uma das poucas oficinas certificadas para revisão geral de PT6A no Brasil, para descobrir tudo sobre este assunto.

(E-D): O autor, Getulio José e Bruno Dambros, junto a um dos estandes usados para movimentar os motores recém-chegados ou já montados.

A Airspeed Aviation foi fundada por Getulio José Dambros em 2012, mas sua experiência em aviação remonta a 30 anos atrás, quando era sócio de uma oficina de manutenção especializada em  acessórios – governadores de hélices, bombas de combustível, e outros. 

Uma revisão geral de turbina PT6A, por sua complexidade, demanda tempo, sendo que a Airspeed Aviation indica um mínimo de 60 dias úteis para realizá-la. Assim, um operador inteligente planejará de forma a fazê-lo com antecedência, durante o período de entressafra. A revisão geral começa com a chegada do motor à oficina – a maioria dos clientes o remove da aeronave e o envia para a Airspeed por conta própria, mas a Airspeed providenciará esse serviço se solicitado. Quando o motor chega, ele é colocado em um carrinho especial, inspecionado quanto ao seu estado geral e levado para a área de desmontagem. Na desmontagem é feito uma inspeção preliminar mais técnica, onde são catalogados os acessórios recebidos e também os itens faltantes, tudo para configurarmos o motor aeronavegável novamente.

A partir da sua chegada, todos os procedimentos na revisão geral são determinados pelo manual de revisão geral  do motor, fornecido pela  Pratt & Whitney Canada. Como este manual não foi traduzido para o português, os técnicos de manutenção da Airspeed Aviation referem-se às peças e aos procedimentos pelos seus termos em inglês. Neste artigo utilizaremos os termos em português e inglês, para maior comodidade do leitor.

Na área de desmontagem, o motor é desmontado até seu menor componente, e as discrepâncias fotografadas. Aqui é gerado um documento de desmontagem (ou file de desmontagem), uma lista de todas as peças do motor identificadas por seus números de série (quando aplicável), e as peças todas colocadas em um carrinho especial, o qual será utilizado para movimentar o motor por todas as áreas da oficina. A exceção são as peças da seção de acessórios do motor, as quais ficam em um carrinho à parte.

A seguir, o carrinho com o motor desmontado é levado para a seção de limpeza. Cada peça possui um procedimento de limpeza (SPOP – Service Process Operation Procedures) prescrito no manual de revisão. Algumas peças são limpas apenas por meios químicos, enquanto outras são submetidas a uma limpeza abrasiva, seja jateamento de óxido de alumínio, vidro ou esferas de plástico, sempre conforme o manual de revisão geral da P&WC.

O compressor de uma turbina PT6A desmontado em suas partes essenciais, de baixo para cima: os três discos de compressão axiais, cada um com uma palheta (blade) para ilustração à esquerda, seus estatores (à direita) e o compressor centrífugo no topo.

Após a limpeza, algumas peças passam por um ensaio não destrutivo (NDT) conforme prescrito no manual, seja uma inspeção por partículas magnéticas, para peças magnéticas, ou por líquido penetrante, para peças não magnéticas. Este último procedimento é dividido em três procedimentos diferentes (SPOPs 62, 82 e 84), de acordo com a sensibilidade do líquido penetrante e a criticidade das peças, todos especificados no manual. Eventuais trincas ou descontinuidades detectadas são marcadas para uma posterior análise por um Inspetor Físico e Dimensional. Ao término da NDT, o carrinho com o motor desmontado é levado para a seção de inspeção.

A seção de inspeção é onde o motor permanecerá por mais tempo durante a revisão geral. Cada peça será cuidadosamente inspecionada visual e dimensionalmente, principalmente as palhetas (blades) dos discos de turbina. Girando a mais de 36.000 RPM em altas temperaturas por milhares de horas, estas palhetas tendem a sofrer esticamento. Fundamental para o bom desempenho de um motor PT6A  o tip clearance, a folga entre as palhetas da turbina e os segment shrouds deve ficar entre0.012” a 0.015”(com New Segments,  segmentos novos)ou0.010” a 0.017”(com Run Segments, segmentos usados). Menos que isso e há o risco de roçamento das palhetas da turbina. Se a folga for maior, o motor terá que trabalhar mais para atingir sua potência nominal, perdendo eficiência. Nesta fase também é verificado se o motor possui algum boletim de serviço pendente e se as diretrizes de aeronavegabilidades (ADs, DAs, CFs) já foram ou precisarão ser cumpridas.

Um estator de turbina de potência PT6A com trincas localizadas em ensaio não-destrutivo, indicadas pelas marcas em marrom, sendo avaliado na seção de inspeção quanto à necessidade ou não de reparo.

Quaisquer peças com trincas ou descontinuidades localizadas nos ensaios não destrutivos serão avaliadas, de acordo com o manual de revisão, quanto à possibilidade de serem ou não reparadas, assim como as peças fora das dimensões especificadas, se permitido pelo manual. Caso contrário, precisarão ser substituídas. Assim, é nesse momento que é criada uma lista de compras, listando todas as peças que precisam ser substituídas. Enquanto algumas delas são rejeitadas por conta de seu desgaste, há outras que são obrigatoriamente substituídas durante a revisão geral, as chamadas trocas obrigatórias, conforme determinado no manual. A lista de compras é apresentada ao cliente para que ele decida como e onde comprar essas peças. Algumas peças muito caras, como as palhetas (blades) de turbina, podem ser compradas no status OHC (overhauled condition, revisadas), para reduzir custos. Além disso, algumas peças receberão um tratamento por galvanoplastia, seja de cádmio, estanho, prata ou níquel-cádmio, conforme determinado pelo manual de revisão. Outras partes, especialmente as carcaças passam por um processo de pintura e aplicação de vernizes protetores.

Todas as peças compradas pelo cliente ou que sofram algum reparo passam novamente pelo processo de inspeção, e apenas as que forem aprovadas retornarão ao carrinho do motor para posterior montagem do motor.

Outros procedimentos podem ocorrer paralelamente à fase de inspeção, como revisões e testes dos acessórios, bicos de combustível, bleed valve, fuel heater, etc…

Com todas as peças verificadas e reunidas, é hora de remontar o motor. Para manter a folga especificada pelo fabricante entre as palhetas (blades) e a carcaça (shroud), primeiro todas as palhetas de cada disco são pesadas e distribuídas (balanceamento estático) e em seguida, os discos são balanceados dinamicamente junto com seus conjuntos em uma máquina especial, em um procedimento parecido com o do balanceamento de uma roda de automóvel. Pequenos contrapesos são adicionados aos discos, até que o desbalanceamento fique dentro das especificações de fábrica. Como as blades são muito caras, se a folga não estiver dentro desses limites é mais barato substituir os shrouds da turbina do que as blades. De forma similar à um motor a pistão, onde anéis de pistão e casquilhos sobremedidas são usados para compensar o desgaste dos cilindros e do virabrequim, um shroud novo e com diâmetro interno menor pode ser adquirido e trabalhado em um torno mecânico, para se ajustar ao diâmetro dos discos montados de forma a resultar na folga especificada.

Durante a remontagem do motor são produzidos dois documentos importantes: o arquivo de remontagem (ou file de remontagem), listando os números de série (quando aplicável) das peças instaladas no motor e a lista de substituição, a qual relaciona todas as peças que foram substituídas e os status das mesmas (novas ou OHC)..

Por fim, o motor revisado e montado é levado para a bancada de testes (test cell), conectado a uma completa instrumentação de monitoramento e a um dinamômetro, colocado em funcionamento e acionado até sua potência máxima, para se certificar que sua potência nominal seja produzida dentro dos parâmetros especificados – temperatura, vazão de combustível, etc. Uma vez aprovado no teste, toda a documentação do motor que atesta a aeronavegabilidade do mesmo (SegVoo003) é emitida, e o motor é limpo e envolto em plástico para proteção contra poeira e outros contaminantes e colocado sobre um suporte com amortecedores, para evitar danos durante a viagem de retorno ao seu operador, para ser colocado novamente em serviço.

AgAir Update agradece ao inestimável apoio da Airspeed Aviation em fornecer estas informações técnicas, sem as quais este artigo não seria possível.