飛機油箱多余物與X射線檢測

摘要：本文介紹了多余物的定義、來源、分類以及對飛機油箱可能造成的危害。對射線進行油箱多余物檢測方法進行了討論，尤其對膠片布置，焦距、透照范圍、透照電壓等透照參數選擇，底片評判，多余物處置與記錄等進行了詳細分析。

關鍵詞：飛機油箱;多余物;射線檢測;透照參數

前言

多余物為產品中存在的由外部進入或內部產生的與產品規定狀態無關的一切物質。多余物給飛機安全造成嚴重威脅，尤其飛機油箱多余物的存在會導致燃油系統故障，導致發動機停車，造成嚴重安全事故。航空行業對飛機油箱有著嚴格的管控要求，油箱口蓋在封閉前，都需對可能存在多余物的空腔和通道進行多余物檢查。X射線檢測是檢測油箱封閉區域多余物的一種有效手段。對油箱多余物種類、來源與危害，射線檢測技術應用進行研究顯得尤為重要。

1.多余物介紹

1.1.多余物來源與分類

飛機在制造、裝配與維修過程多個環節會產生多余物，為了對飛機多余物實現有效控制，必須弄清多余物來源，有針對性進行預防控制與檢測。目前飛機多余物主要來源主要有以下幾個方面：隨零部件本身攜帶，機械加工與裝配產生金屬屑與料頭，操作工具與個人物品遺留，轉配過程丟棄的小零件、多余密封膠等。 多余物按其特性分，可以分為宏觀多余物、微觀多余物、隨機多余物。宏觀多余物指人正常視力可以發現的一切多余物;微觀多余物必須通過顯微鏡、光學儀器才能被觀察到;隨機多余物指產品交付時無多余物，但隨著使用、環境變化、物理化學作用而產生的多余物。按其危害程度，可分為致命多余物、嚴重多余物和一般多余物。按材質可分為金屬多余物、非金屬多余物、多余零部件多余物和其他多余物。金屬多余物主要包括保險絲頭、導線頭、金屬屑、焊渣等;非金屬多余物主要有毛發、塑料管、漆皮、棉花球、膩子塊、膠布等;多余零部件多余物主要有螺釘、墊圈、螺母、工藝件等;其他多余物包括灰塵、頭皮屑、耳環、氧化物、銹蝕等[1]。

1.2多余物危害

飛機油箱多余物會導致嚴重安全事故。多余物會導致燃油過濾系統、燃油控制噴嘴和排氣系統堵塞，造成燃油系統供油不足;多余物振動會磨損密封膠導致油箱漏油;破壞油箱中控制電路;多余物腐蝕結構;多余物粘覆導致傳感器感應功能喪失;多余物搭接形成的電勢差導致油箱燃爆。

2.多余物X射線檢測

目前常用的多余物檢測方法包括目視檢測、工業內窺鏡檢測、X射線檢測、轉動聽聲檢查、熒光檢測、試紙法檢查、顆粒計數器檢查及有害氣體多余物濃度檢查。X射線檢測是檢測封閉區間多余物的一種有效手段。射線檢測油箱多余物前，必須對油箱進行完全的清潔與目視檢測，確保油箱內外部無目視可見的多余物，干擾射線檢測的因素被排除。完成油箱清潔與目視檢測后，對油箱口蓋實施臨時封閉。

射線檢測飛機油箱一般采用膠片檢測技術，將射線源放于機翼底部，膠片布置于油箱上表面，射線束盡量垂直向上的方式進行拍攝。如遇發動機與工裝遮擋，需通過改變透射角度來滿足拍攝需求。在拍攝前，應將膠片在油箱表面按照一定的順序布置，每張底片油箱側擺上鉛字標識，以便發現多余物后進行位置定位。

多余物射線檢測效果直接取決于射線檢測參數的設置是否合理。射線檢測焦距、透照范圍、電壓等均有一定的控制。由于射線機輻射角固定，油箱尺寸較大，為了提高檢測效率，需盡量增大焦距來滿足較大的透照范圍。較大焦距可以降低幾何不清晰度，但過分增加焦距會導致管電壓增高與曝光時間延長，進而引起底片對比度降低。一次透照范圍直徑D=2Ftg（θ/2），其中F為焦距，θ為輻射角。為了保證拍攝的底片黑度有一定的均勻性，避免多余物影像尺寸畸變與位置偏移，一次透照范圍直徑最好不要超過0.9D[2]。由于射線機輻射場為橢圓形，在X與Y方向透照范圍不同，現場可根據實際需求，合理選擇射線機管軸方向。透照電壓選擇需根據油箱壁板材料、厚度、透照焦距與曝光時間等綜合考慮。外翼油箱壁板厚度由根部向翼尖遞減，透照電壓也需根據實際厚度進行遞減。在滿足射線能穿透油箱壁板等材料的情況下，透照電壓應盡可能低。如現場透照焦距較大，可通過一定程度內提高透照電壓的方式來降低曝光時間。透照電壓還需根據油箱壁板材料進行選擇，一般復合材料選擇比金屬材料較低的透照電壓，以增加底片對比度。

3.射線評判與記錄控制

拍攝完的膠片經洗片處理后，底片表面無化學斑點、灰霧、線條、劃傷、靜電痕跡、皺痕等影響評片的偽顯示。評片時，首先需對操作過程導致的偽顯示進行確認，一般通過在反射光下比較底片兩側異樣，結合偽顯示特征進行辨別。如偽顯示影響了多余物評片，需對油箱指定位置重新進行拍攝。一般情況下底片黑度范圍控制在1.5-3.5之間。多余物在底片上的顯示一般為白色影像，且結構上單獨存在、無規則布置。如遇到無法辨別的多余物顯示，可結合制造工藝、工程裝配圖紙等進行確認是否為飛機本體件。如無法確認，可通過拆卸口蓋進行實物核對。在完成底片評判后，將結果反饋裝配車間，多余物按照一定程序取出后，檢測人員需將實物與底片影像進行對比，確保影實相符。檢測人員需將多余物附于膠片影像處，并進行詳細記錄，記錄包括但不限于飛機架次、部位、多余物檢測結果、糾正措施、處理結果，檢測日期，檢測人員等信息。底片和記錄嚴格按照質量程序進行保存控制。

結論

飛機油箱多余物預防與控制對飛行安全尤為重要。必須對多余物的類型、來源和危害進行必要的了解，通過從多余物產生源頭進行預防控制，加強裝配人員管理，使用正確的檢測手段，才能有效避免多余物導致的安全事故產生。射線檢測作為油箱封閉區域多余物檢測的有效手段，只有透照布置與參數選擇合理，底片評判準確，多余物處理流程合規，才能保證其檢測的最終效果。

參考文獻：

[1] 王輝，李護林，崔超海.發動機總裝多余物控制方法[J]. 航天制造技術，2003（5）：39-42.

[2] 孫德江.運七飛機整體油箱多余物的無損檢測[J]. 無損檢測，1994（6）：164.

作者簡介：單威，男，1987年出生，主要從事無損檢測工作與研究。

上海飛機制造有限公司?上海 ?201324