飛機(jī)油箱密封失效檢測技術(shù)的思考

高峰

【摘 要】目的：在對飛機(jī)油箱密封進(jìn)行質(zhì)量檢測時(shí)，按照傳統(tǒng)的密封形式，分析判斷導(dǎo)致密封失效引起油液滲漏的原因，討論飛機(jī)油箱密封失效檢測技術(shù)過程。方法：根據(jù)結(jié)構(gòu)油箱密封的形式，對密封失效的原因展開分析，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的檢測方法和檢漏原理，對當(dāng)前檢測技術(shù)運(yùn)用的原理和工藝特點(diǎn)進(jìn)行描述。總結(jié)：在發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)油箱優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)后，從檢漏精度和服務(wù)理念出發(fā)，對現(xiàn)有檢測技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】飛機(jī)油箱;密封失效;檢測技術(shù);故障特點(diǎn)

引言

在根據(jù)飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)來組成密封裝配形成的腔體時(shí)，必須保證飛機(jī)的性能，通常在利用有限的空間結(jié)構(gòu)追求實(shí)現(xiàn)飛機(jī)遠(yuǎn)航程的目標(biāo)。在此理念下，為了增加機(jī)體的載油量就會(huì)擴(kuò)大油箱。不過，飛機(jī)油箱若是在服役期間發(fā)生了密封失效的狀況，就會(huì)對安全性構(gòu)成威脅。對飛機(jī)油箱密封質(zhì)量需要嚴(yán)格控制，實(shí)施密封檢測成為了對密封質(zhì)量控制的必要手段。降低燃油泄露對飛機(jī)正常運(yùn)行的干擾，采取有效的工藝方式檢查油箱密封性能至關(guān)重要。

一、飛機(jī)油箱密封類型和失效原因分析

1、飛機(jī)油箱密封類型

燃油箱屬于飛機(jī)中的重要部件，保持良好的密封性是安全的前提。按照當(dāng)前飛機(jī)油箱的密封類型，主要包括表面密封、縫外密封、縫內(nèi)密封、緊固件密封、混合密封等方法[1]。尤其是針對于大型結(jié)構(gòu)的油箱，它涉及到的密封點(diǎn)數(shù)量眾多，包含緊固件密封連接點(diǎn)甚至可達(dá)數(shù)萬以上。通常在使用普通鉚釘時(shí)，多采取縫外密封，運(yùn)用密封鉚釘時(shí)，會(huì)使用特定的膠圈和密封膠等工具。

2、飛機(jī)油箱密封失效的原因

由于飛機(jī)油箱的制造工藝相對復(fù)雜，涉及到壁板、大梁、腹板等承力構(gòu)件相對較多，在內(nèi)部零件和油箱壁以及緊固件進(jìn)行連接時(shí)，就必須借助密封技術(shù)。結(jié)構(gòu)油箱作為重要的承力部件，它在運(yùn)行中需要耐受較大的慣性載荷、氣動(dòng)和機(jī)動(dòng)載荷等。微小的變化就可能使部件受到嚴(yán)重的損傷，從飛機(jī)油箱易出現(xiàn)變化的狀況而言，在結(jié)構(gòu)變形的影響下，會(huì)使完好無損的密封處變成漏孔，最終出現(xiàn)滲油的情況。

其次，基于發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中的振動(dòng)，受到長時(shí)間的沖擊影響，會(huì)促使緊固件松動(dòng)，讓蒙皮出現(xiàn)裂紋或者緊固件松動(dòng)的狀況，最終也會(huì)讓油箱密封性能下降，嚴(yán)重者產(chǎn)生漏孔[2]。在對飛機(jī)油箱密封失效展開檢測時(shí)，就需要根據(jù)油箱易出現(xiàn)損害的情況去針對性地分析。合理判斷密封失效的原因以及滲油的源頭，精準(zhǔn)地尋找到漏孔位置，為后續(xù)修理提前做好預(yù)備。

二、傳統(tǒng)飛機(jī)油箱密封失效檢測技術(shù)的方法和問題

1、運(yùn)用氣泡檢測法

通常在借助氣泡檢漏時(shí)，主要針對的是粗檢漏，直接通過液體產(chǎn)生的氣泡就可以觀察到。由于在飛機(jī)油箱密封失效的狀態(tài)下，會(huì)導(dǎo)致漏孔內(nèi)外的氣體相互流動(dòng)，原本兩側(cè)存在一定的壓力差，在具有漏孔時(shí)，壓力較大的一側(cè)就會(huì)借助漏孔向低壓一側(cè)進(jìn)行擴(kuò)散，在整個(gè)過程中，如果低壓側(cè)表面有氣泡或者液體產(chǎn)生，就可能預(yù)示著在該位置有漏孔。氣泡檢漏并不局限于飛機(jī)油箱密封檢測，包括管路、諸多設(shè)備的檢測都可以利用。

使用氣泡檢測難以提升檢測的精確程度，對于飛機(jī)油箱來講，通常判斷只能發(fā)現(xiàn)漏油或是不漏油，很難直接觀察到微弱滲透的存在。在面對具備大體積和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的飛機(jī)油箱時(shí)，只能定性分析，幫助飛機(jī)油箱密封完成粗檢。

2、運(yùn)用滲透檢測法

滲透檢測屬于將滲透劑涂在待檢測的油箱表面上，對于飛機(jī)油箱來講，將特定的燃料涂抹在被檢查油箱的表面，特定時(shí)間后觀察情況，在有缺陷的條件下，滲透劑會(huì)受到毛細(xì)作用的影響而出現(xiàn)在被檢件的另外一面[3]。從滲透檢測法的特征來看，它對微觀情況的分析要比氣泡檢測更好，加上實(shí)際操作中過程相對簡單，對存在滲透情況的位置也能夠迅速做出判斷。

在飛機(jī)油箱密封失效檢測時(shí)，選用煤油去完成滲透檢測是一種較為常見的方法。由于煤油不會(huì)造成污染加上沒有毒性，在全面清除零部件表面的油污后，就可以按照煤油滲透的方式來進(jìn)行。對于結(jié)果的判斷也比較明顯，直接觀察在該區(qū)域有沒有煤油滲出就可以。同時(shí)，為了保證辨認(rèn)度，還通常會(huì)在煤油中加入一些具備特殊顏色的熒光添加劑，讓檢測效果更加顯著。

采取油密滲透檢測雖然相對于氣泡檢測在微觀方面有了提升，但是在飛機(jī)油箱密封失效檢測的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)下，仍然難以達(dá)到靈敏度的要求。正因?yàn)槿绱?，?huì)存在修理過程中驗(yàn)證油箱密封滿足條件，但是在飛機(jī)正常運(yùn)行中卻存在漏油的現(xiàn)象。為了加強(qiáng)對飛機(jī)油箱密封失效的靈敏性檢測，需要利用更為先進(jìn)的檢測技術(shù)。

三、飛機(jī)油箱密封失效檢測技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

1、采取氦質(zhì)譜檢測工藝

從先進(jìn)程度方面觀察，氦質(zhì)譜檢測要比傳統(tǒng)檢測技術(shù)超出不少，它已經(jīng)趨向成為成熟而先進(jìn)的檢測飛機(jī)油箱密封失效的技術(shù)，在檢測率方面達(dá)到更高的要求。采取氦質(zhì)譜檢測的原理主要是借助質(zhì)譜檢漏儀器將質(zhì)譜室中存在質(zhì)量差異的氣體進(jìn)行處理，在轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子后分開，同類型與質(zhì)量相近的離子會(huì)聚攏起來。通過該離子在經(jīng)由擋板中的狹縫，讓離子流信息被質(zhì)譜儀器獲取，最終呈現(xiàn)出特定的信息，操作人員通過觀察展示屏幕就可以得出檢測結(jié)果[4]。

通過對比觀察，氦質(zhì)譜檢測技術(shù)的擁有較高的靈敏度，能夠滿足定量檢查的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)效率高，不會(huì)對物件造成污染等，它具備獨(dú)特的優(yōu)勢。由于技術(shù)先進(jìn)，在也預(yù)示著投入的成本較大。在實(shí)踐過程中，開展對飛機(jī)油箱密封失效檢測時(shí)，必須保證精準(zhǔn)性，為正常運(yùn)行狀態(tài)的安全提供保障。

2、采用吸槍法檢測技術(shù)

氦質(zhì)譜檢測方法種類較多，吸槍法是重要的代表。在檢測期間，會(huì)直接將待檢的零部件內(nèi)部充滿氦氣，然后利用檢測儀的吸槍在外部實(shí)現(xiàn)探測，如果存在漏孔的情況，內(nèi)部的氦氣就會(huì)被吸槍經(jīng)由漏孔吸入，加上附近存在較多的空氣，會(huì)會(huì)被吸收到質(zhì)譜室內(nèi)，觀察顯示器中的變化，就能夠直接顯示檢測的結(jié)果。

為了保證效果，需合理控制連接吸槍的軟管，整體保證清潔，避免噪聲的出現(xiàn)。在實(shí)施吸槍法檢測技術(shù)時(shí)，控制檢測區(qū)域的空氣流通狀態(tài)，在相對密閉的狀態(tài)下，也能夠防止外界環(huán)境的影響。針對飛機(jī)油箱密封失效檢測，需要結(jié)合待檢件的限制條件，比如工作狀態(tài)下允許的滲透率等來進(jìn)行綜合考慮。按照檢測環(huán)境條件、待檢件的結(jié)構(gòu)特征以及經(jīng)濟(jì)環(huán)保性等，選擇最佳的檢測方式。

總結(jié)

飛機(jī)油箱密封失效檢測必須要滿足準(zhǔn)確性，氣泡法和滲透法檢測雖然相對方便直觀，屬于傳統(tǒng)檢測的方式，但是并不具備較高的靈敏性。氦質(zhì)譜檢測技術(shù)的應(yīng)用是更為先進(jìn)的檢漏手段，有效提升靈敏度，保證對微孔的精準(zhǔn)定位。只有結(jié)合飛機(jī)油箱密封狀態(tài)的指標(biāo)參數(shù)和檢修模式要求，不斷創(chuàng)新探索先進(jìn)的檢測技術(shù)，才能選擇正確適用的方法，最終保證飛機(jī)油箱密封的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]徐峰. 淺談飛機(jī)油箱滲漏的檢查與排除[J]. 江蘇航空，2010，02（No.116）：39-39

[3]周冠軍. 飛機(jī)油箱密封失效檢測技術(shù)探討[J]. 失效分析與預(yù)防，2020，v.15;No.71（01）：68-74.

[4]王樂. 飛機(jī)燃油箱密封性檢查方法研究[J]. 科學(xué)與信息化，2019，000（018）：P.110-110.

（作者單位：中航西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司）