飛機油箱密封失效檢測技術的思考

高峰

【摘 要】目的：在對飛機油箱密封進行質(zhì)量檢測時，按照傳統(tǒng)的密封形式，分析判斷導致密封失效引起油液滲漏的原因，討論飛機油箱密封失效檢測技術過程。方法：根據(jù)結構油箱密封的形式，對密封失效的原因展開分析，結合實踐經(jīng)驗總結出來的檢測方法和檢漏原理，對當前檢測技術運用的原理和工藝特點進行描述。總結：在發(fā)現(xiàn)結構油箱優(yōu)點和缺點后，從檢漏精度和服務理念出發(fā)，對現(xiàn)有檢測技術的優(yōu)化和創(chuàng)新提供借鑒。

【關鍵詞】飛機油箱;密封失效;檢測技術;故障特點

引言

在根據(jù)飛機的機體結構來組成密封裝配形成的腔體時，必須保證飛機的性能，通常在利用有限的空間結構追求實現(xiàn)飛機遠航程的目標。在此理念下，為了增加機體的載油量就會擴大油箱。不過，飛機油箱若是在服役期間發(fā)生了密封失效的狀況，就會對安全性構成威脅。對飛機油箱密封質(zhì)量需要嚴格控制，實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正常運行的干擾，采取有效的工藝方式檢查油箱密封性能至關重要。

一、飛機油箱密封類型和失效原因分析

1、飛機油箱密封類型

燃油箱屬于飛機中的重要部件，保持良好的密封性是安全的前提。按照當前飛機油箱的密封類型，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構的油箱，它涉及到的密封點數(shù)量眾多，包含緊固件密封連接點甚至可達數(shù)萬以上。通常在使用普通鉚釘時，多采取縫外密封，運用密封鉚釘時，會使用特定的膠圈和密封膠等工具。

2、飛機油箱密封失效的原因

由于飛機油箱的制造工藝相對復雜，涉及到壁板、大梁、腹板等承力構件相對較多，在內(nèi)部零件和油箱壁以及緊固件進行連接時，就必須借助密封技術。結構油箱作為重要的承力部件，它在運行中需要耐受較大的慣性載荷、氣動和機動載荷等。微小的變化就可能使部件受到嚴重的損傷，從飛機油箱易出現(xiàn)變化的狀況而言，在結構變形的影響下，會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)動機在工作中的振動，受到長時間的沖擊影響，會促使緊固件松動，讓蒙皮出現(xiàn)裂紋或者緊固件松動的狀況，最終也會讓油箱密封性能下降，嚴重者產(chǎn)生漏孔[2]。在對飛機油箱密封失效展開檢測時，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，精準地尋找到漏孔位置，為后續(xù)修理提前做好預備。

二、傳統(tǒng)飛機油箱密封失效檢測技術的方法和問題

1、運用氣泡檢測法

通常在借助氣泡檢漏時，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。由于在飛機油箱密封失效的狀態(tài)下，會導致漏孔內(nèi)外的氣體相互流動，原本兩側(cè)存在一定的壓力差，在具有漏孔時，壓力較大的一側(cè)就會借助漏孔向低壓一側(cè)進行擴散，在整個過程中，如果低壓側(cè)表面有氣泡或者液體產(chǎn)生，就可能預示著在該位置有漏孔。氣泡檢漏并不局限于飛機油箱密封檢測，包括管路、諸多設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構復雜的飛機油箱時，只能定性分析，幫助飛機油箱密封完成粗檢。

2、運用滲透檢測法

滲透檢測屬于將滲透劑涂在待檢測的油箱表面上，對于飛機油箱來講，將特定的燃料涂抹在被檢查油箱的表面，特定時間后觀察情況，在有缺陷的條件下，滲透劑會受到毛細作用的影響而出現(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。

在飛機油箱密封失效檢測時，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行。對于結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，為了保證辨認度，還通常會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，但是在飛機油箱密封失效檢測的嚴格標準下，仍然難以達到靈敏度的要求。正因為如此，會存在修理過程中驗證油箱密封滿足條件，但是在飛機正常運行中卻存在漏油的現(xiàn)象。為了加強對飛機油箱密封失效的靈敏性檢測，需要利用更為先進的檢測技術。

三、飛機油箱密封失效檢測技術的創(chuàng)新應用

1、采取氦質(zhì)譜檢測工藝

從先進程度方面觀察，氦質(zhì)譜檢測要比傳統(tǒng)檢測技術超出不少，它已經(jīng)趨向成為成熟而先進的檢測飛機油箱密封失效的技術，在檢測率方面達到更高的要求。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果[4]。

通過對比觀察，氦質(zhì)譜檢測技術的擁有較高的靈敏度，能夠滿足定量檢查的標準，加強效率高，不會對物件造成污染等，它具備獨特的優(yōu)勢。由于技術先進，在也預示著投入的成本較大。在實踐過程中，開展對飛機油箱密封失效檢測時，必須保證精準性，為正常運行狀態(tài)的安全提供保障。

2、采用吸槍法檢測技術

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現(xiàn)探測，如果存在漏孔的情況，內(nèi)部的氦氣就會被吸槍經(jīng)由漏孔吸入，加上附近存在較多的空氣，會會被吸收到質(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)。在實施吸槍法檢測技術時，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。針對飛機油箱密封失效檢測，需要結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行綜合考慮。按照檢測環(huán)境條件、待檢件的結構特征以及經(jīng)濟環(huán)保性等，選擇最佳的檢測方式。

總結

飛機油箱密封失效檢測必須要滿足準確性，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)譜檢測技術的應用是更為先進的檢漏手段，有效提升靈敏度，保證對微孔的精準定位。只有結合飛機油箱密封狀態(tài)的指標參數(shù)和檢修模式要求，不斷創(chuàng)新探索先進的檢測技術，才能選擇正確適用的方法，最終保證飛機油箱密封的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]范進步. 飛機油箱密封檢漏技術研究[J]. 裝備制造技術，2018，285（09）：191-194.

[2]徐峰. 淺談飛機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. 飛機油箱密封失效檢測技術探討[J]. 失效分析與預防，2020，v.15;No.71（01）：68-74.

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

（作者單位：中航西安飛機工業(yè)集團股份有限公司）