高峰
【摘 要】目的:在对飞机油箱密封进行质量检测时,按照传统的密封形式,分析判断导致密封失效引起油液渗漏的原因,讨论飞机油箱密封失效检测技术过程。方法:根据结构油箱密封的形式,对密封失效的原因展开分析,结合实践经验总结出来的检测方法和检漏原理,对当前检测技术运用的原理和工艺特点进行描述。总结:在发现结构油箱优点和缺点后,从检漏精度和服务理念出发,对现有检测技术的优化和创新提供借鉴。
【关键词】飞机油箱;密封失效;检测技术;故障特点
引言
在根据飞机的机体结构来组成密封装配形成的腔体时,必须保证飞机的性能,通常在利用有限的空间结构追求实现飞机远航程的目标。在此理念下,为了增加机体的载油量就会扩大油箱。不过,飞机油箱若是在服役期间发生了密封失效的状况,就会对安全性构成威胁。对飞机油箱密封质量需要严格控制,实施密封检测成为了对密封质量控制的必要手段。降低燃油泄露对飞机正常运行的干扰,采取有效的工艺方式检查油箱密封性能至关重要。
一、飞机油箱密封类型和失效原因分析
1、飞机油箱密封类型
燃油箱属于飞机中的重要部件,保持良好的密封性是安全的前提。按照当前飞机油箱的密封类型,主要包括表面密封、缝外密封、缝内密封、紧固件密封、混合密封等方法[1]。尤其是针对于大型结构的油箱,它涉及到的密封点数量众多,包含紧固件密封连接点甚至可达数万以上。通常在使用普通鉚钉时,多采取缝外密封,运用密封铆钉时,会使用特定的胶圈和密封胶等工具。
2、飞机油箱密封失效的原因
由于飞机油箱的制造工艺相对复杂,涉及到壁板、大梁、腹板等承力构件相对较多,在内部零件和油箱壁以及紧固件进行连接时,就必须借助密封技术。结构油箱作为重要的承力部件,它在运行中需要耐受较大的惯性载荷、气动和机动载荷等。微小的变化就可能使部件受到严重的损伤,从飞机油箱易出现变化的状况而言,在结构变形的影响下,会使完好无损的密封处变成漏孔,最终出现渗油的情况。
其次,基于发动机在工作中的振动,受到长时间的冲击影响,会促使紧固件松动,让蒙皮出现裂纹或者紧固件松动的状况,最终也会让油箱密封性能下降,严重者产生漏孔[2]。在对飞机油箱密封失效展开检测时,就需要根据油箱易出现损害的情况去针对性地分析。合理判断密封失效的原因以及渗油的源头,精准地寻找到漏孔位置,为后续修理提前做好预备。
二、传统飞机油箱密封失效检测技术的方法和问题
1、运用气泡检测法
通常在借助气泡检漏时,主要针对的是粗检漏,直接通过液体产生的气泡就可以观察到。由于在飞机油箱密封失效的状态下,会导致漏孔内外的气体相互流动,原本两侧存在一定的压力差,在具有漏孔时,压力较大的一侧就会借助漏孔向低压一侧进行扩散,在整个过程中,如果低压侧表面有气泡或者液体产生,就可能预示着在该位置有漏孔。气泡检漏并不局限于飞机油箱密封检测,包括管路、诸多设备的检测都可以利用。
使用气泡检测难以提升检测的精确程度,对于飞机油箱来讲,通常判断只能发现漏油或是不漏油,很难直接观察到微弱渗透的存在。在面对具备大体积和结构复杂的飞机油箱时,只能定性分析,帮助飞机油箱密封完成粗检。
2、运用渗透检测法
渗透检测属于将渗透剂涂在待检测的油箱表面上,对于飞机油箱来讲,将特定的燃料涂抹在被检查油箱的表面,特定时间后观察情况,在有缺陷的条件下,渗透剂会受到毛细作用的影响而出现在被检件的另外一面[3]。从渗透检测法的特征来看,它对微观情况的分析要比气泡检测更好,加上实际操作中过程相对简单,对存在渗透情况的位置也能够迅速做出判断。
在飞机油箱密封失效检测时,选用煤油去完成渗透检测是一种较为常见的方法。由于煤油不会造成污染加上没有毒性,在全面清除零部件表面的油污后,就可以按照煤油渗透的方式来进行。对于结果的判断也比较明显,直接观察在该区域有没有煤油渗出就可以。同时,为了保证辨认度,还通常会在煤油中加入一些具备特殊颜色的荧光添加剂,让检测效果更加显著。
采取油密渗透检测虽然相对于气泡检测在微观方面有了提升,但是在飞机油箱密封失效检测的严格标准下,仍然难以达到灵敏度的要求。正因为如此,会存在修理过程中验证油箱密封满足条件,但是在飞机正常运行中却存在漏油的现象。为了加强对飞机油箱密封失效的灵敏性检测,需要利用更为先进的检测技术。
三、飞机油箱密封失效检测技术的创新应用
1、采取氦质谱检测工艺
从先进程度方面观察,氦质谱检测要比传统检测技术超出不少,它已经趋向成为成熟而先进的检测飞机油箱密封失效的技术,在检测率方面达到更高的要求。采取氦质谱检测的原理主要是借助质谱检漏仪器将质谱室中存在质量差异的气体进行处理,在转变为离子后分开,同类型与质量相近的离子会聚拢起来。通过该离子在经由挡板中的狭缝,让离子流信息被质谱仪器获取,最终呈现出特定的信息,操作人员通过观察展示屏幕就可以得出检测结果[4]。
通过对比观察,氦质谱检测技术的拥有较高的灵敏度,能够满足定量检查的标准,加强效率高,不会对物件造成污染等,它具备独特的优势。由于技术先进,在也预示着投入的成本较大。在实践过程中,开展对飞机油箱密封失效检测时,必须保证精准性,为正常运行状态的安全提供保障。
2、采用吸枪法检测技术
氦质谱检测方法种类较多,吸枪法是重要的代表。在检测期间,会直接将待检的零部件内部充满氦气,然后利用检测仪的吸枪在外部实现探测,如果存在漏孔的情况,内部的氦气就会被吸枪经由漏孔吸入,加上附近存在较多的空气,会会被吸收到质谱室内,观察显示器中的变化,就能够直接显示检测的结果。
为了保证效果,需合理控制连接吸枪的软管,整体保证清洁,避免噪声的出现。在实施吸枪法检测技术时,控制检测区域的空气流通状态,在相对密闭的状态下,也能够防止外界环境的影响。针对飞机油箱密封失效检测,需要结合待检件的限制条件,比如工作状态下允许的渗透率等来进行综合考虑。按照检测环境条件、待检件的结构特征以及经济环保性等,选择最佳的检测方式。
总结
飞机油箱密封失效检测必须要满足准确性,气泡法和渗透法检测虽然相对方便直观,属于传统检测的方式,但是并不具备较高的灵敏性。氦质谱检测技术的应用是更为先进的检漏手段,有效提升灵敏度,保证对微孔的精准定位。只有结合飞机油箱密封状态的指标参数和检修模式要求,不断创新探索先进的检测技术,才能选择正确适用的方法,最终保证飞机油箱密封的质量。
参考文献:
[1]范进步. 飞机油箱密封检漏技术研究[J]. 装备制造技术,2018,285(09):191-194.
[2]徐峰. 浅谈飞机油箱渗漏的检查与排除[J]. 江苏航空,2010,02(No.116):39-39
[3]周冠军. 飞机油箱密封失效检测技术探讨[J]. 失效分析与预防,2020,v.15;No.71(01):68-74.
[4]王乐. 飞机燃油箱密封性检查方法研究[J]. 科学与信息化,2019,000(018):P.110-110.
(作者单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司)