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民用航空器工业视频内窥镜目视检测的现状
添加日期:2014-11-14
一、 前言
      内窥镜目视检测(visual testing 简称VT)是通过人的眼睛或眼睛与各种简易放大或辅助延伸工具相结合,对工件表面进行观察的检测方法。根据检测人员眼睛到被检测物体的光学路径是否中断,目视检测分为直接目视检测和间接目视检测。直接目视检测(direct visual testing)指检测人员眼睛到被检测物体的光学路径无中断,检测时眼睛与检测面的距离不大于60 cm(25 in),且与检测面的角度不低于30º;间接目视检测(remote visual testing)是借助刚性内窥镜和柔性内窥镜等专用器具,或使用摄影、视频和遥控技术,实现检测人员眼睛到被检测物体的光学路径中断的目视检测。
      目视检测是民用航空器无损检测领域中应用最早、使用最广泛的一种无损检测方法,在航空器使用和维修活动中,无时无刻不用到我们的肉眼去观察识别各种信号、特征和异常情况。虽然在航空器检测中已经拥有了诸如磁粉、渗透、涡流、超声、射线以及红外热成像等多种无损检测方法,然而航空器的无损检测工作仍有80%要借助目视检测完成。尤其在动力装置检查中,普遍采用内窥镜检测技术对发动机进行检查和监控。内窥镜检测技术在业内俗称孔探。
二、民航目视检测的现状
      民用航空器的动力装置目前主要有涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机,这两类发动机都是由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件以及进气装置、涵道、风扇/螺旋桨及其他附属部件组成的。核心机包括高压压气机、燃烧室和高压涡轮三个部件,它们都包含热部件,工作条件极端恶劣,载荷大、温度高、损伤率高,最易发生结构损伤。一旦发生损伤,需要确定损伤部位、判断损伤性质、测量损伤大小,以便决定发动机是否可继续使用,如果可用,还需要制定监控方案,监测损伤的发展,确保发动机安全运行。
      这些热部件通常是无法接近的,内窥镜孔探技术为航空发动机维修工作提供了一种非常有效的确诊发动机内部结构状况的方法。在飞机原位不需要分解发动机的情况下,将内窥镜插入发动机上预留的专用接近口或其他接近孔(如放气活门、点火嘴孔),到达合适的位置就能方便的观察到发动机内部结构。孔探不仅能够发现损伤,还可以应用带有小工具的内窥镜在技术文件允许的范围内对损伤进行打磨修理,减小损伤的危险程度和对发动机性能的影响。根据美国GE 公司对波音737 型飞机CFM56 系列发动机的统计,在被拆换的发动机中有约90%是根据孔探发现的损伤而拆下。孔探是防止发动机空中停车的关键手段之一。
        
        
      孔探与其他无损检测方法一样,检测结果的准确性受到检测人员、设备器材、检测程序和工作环境的影响,其中最主要的因素是检测人员。
      中国民航从事发动机孔探检查的人员约500 人左右。过去这批人员没有纳入无损检测人员管理,孔探人员的培训通常是师傅带徒弟形式的传帮带来完成的,较为正规的培训一般是发动机厂家针对特定机型或特定部位检查提供的1-2 天的专项培训,或者设备供应商提供的所购买设备的操作培训。从业人员的水平参差不齐,导致各公司的维修质量特别是发动机控制质量水平高低不等。发动机作为飞机“心脏”直接影响到飞机的安全运行,多年来时有因为发动机孔探人员误判导致发动机提前大修;漏检导致发动机空中停车;操作不当致使设备卡在发动机内被迫更换发动机等问题发生。不仅造成航空公司重大经济损失,更重要的是危及到飞机的安全。
三、纳入民用航空器无损检测人员管理体系
      鉴于目视检测在航空安全方面的影响,其重要性越来越受到民航管理当局重视。2006年,民航局下达了制定《航空器无损检测目视检测》标准的任务。民航无损检测人员资格鉴定与认证委员会组成了标准编写组,参考美国航空运输协会的ATA-107规范《目视检测人员培训和资格鉴定指南》、美国联邦航空局(FAA)咨询通告AC 43.13-1B、美国无损检测学会SNT-TC-1A(2001 版)规范、美国国家标准CP-189(2006 版)以及国标GB/T 20967-2007 《无损检测目视检测 总则》和国军标GJB9712-2002 等标准和技术规范,结合民航目视检测实际,在广泛征求部内外专业人员意见的基础上,于2008 年12 月完成了标准报批稿并上报民航局。民航局于2009 年4 月正式发布行业标准MH/T3019-2009《民用航空器无损检测目视检测》。在本标准中,首次将间接目视检测(孔探)人员纳入资格鉴定与认证的范围。另一方面,发动机孔探工作也越来越受到各航空运营单位和维修单位的高度重视,近年来陆续增添了大批先进的内窥镜设备,多次组织技术练兵活动,提高孔探人员素质。所有这一切对提高孔探检测质量,防止事故发生都起到了很好的作用。
      为了配合MH/T3019-2009 标准的贯彻,中国民航无损检测资格鉴定与认证委员会早在MH/T3019-2009 标准发布前就开始着手航空器目视检测人员资格鉴定与认证的准备工作,编写了培训教材和培训大纲,确定了课程设置和培训考试程序,聘请了业内具有深厚理论知识和丰富孔探经验的专业技术人员为教员,准备了发动机孔探检测的常用内窥镜设备和器材,制作了发动机孔探模拟装置,精选了一批发动机损伤零件分别作为操作实习试件和考试试件。全部准备工作于2010年10月就绪,经民航局飞行标准司同意,于2010年12 月13日在西安举办了民航首届目视检测(孔探)2 级人员资格鉴定与认证培训班。
      参加培训和资格鉴定与认证的学员来自民航20个单位共34名学员,都是在目视检测(孔探)岗位上工作多年,具有相当实践经验的一线检测人员。
      根据培训大纲(试用版)规定,本次培训安排了航空器无损检测综合知识、目视检测通用知识和航空器目视检测专业知识三门课堂培训以及实际操作训练,共计56 个培训学时。培训结束后,分别进行了实际操作考试和航空器目视检测通用知识、专业知识两项笔试。航空器孔探人员纳入无损检测人员管理后,使得从业人员有了规范的培训,在统一的标准下进行资格鉴定,达到标准要求的人员才能取得资格认证,获得从业资格。
四、 不同意见探讨
      关于孔探人员实行资格鉴定与认证也存在一些观点分歧,有的同志认为目视(孔探)检测相对于其它无损检测方法比较简单,技术难度不高,容易掌握,无需专门培训;也有观点认为孔探人员纳入无损检测人员管理增加了企业的培训费用,占用了孔探人员的工作时间,因此增加了企业负担。但从首次培训考试的情况看,许多学员尽管从事孔探工作时间很长,但对设备的操作却很不规范;个别学员不能识别缺陷,甚至漏检缺陷。联系到实际工作中发生的问题,我们认为对孔探人员进行规范的培训并实行资格鉴定与认证是必要的,这实际上为进入孔探岗位的从业人员设置了最低准入门槛,从源头上把住了从业人员质量关,其产生的效益是长期的、持续的。质量与效益,安全与效益的关系我们每个人心里都很明白,尤其是在民航系统,质量就是生命,安全是最大的效益。民航无损检测的发展历程已经证明了这一点,航空器目视检测今后的发展还会继续证明这一点。
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