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HTTP Error 503. The service is unavailable.发展中的民航无损检测_航空无损检测砖家-爱微帮
&& &&& 发展中的民航无损检测
NDT砖家点击上方“蓝色字体”，关注更多航空航天NDT行业资讯！摘 要：民航无损检测的发展经历了 36 年的历程，由小到大，由弱到强，在航空器维修中越来越显示出其重要性。民航无损检测前 30 年的发展状况已经在 2005 年“民航无损检测发展 30 周年暨 NDT 标准颁布实施 10 周年经验交流会”有文章介绍，本文主要介绍自 2006 年以来民航无损检测六年间的发展和变化。1. 过去工作的回顾无损检测技术用于中国民航飞机维修检测最早始于 1958 年，主要用于大修工厂对分解后的零件进行检查。其时手段简单，应用范围窄，在航空器维修中的作用并不明显。无损检测技术在民用航空器维修中的大量应用则是 1975 年以后，随着损伤容限理论在航空器设计中贯彻而迅速发展起来。1984 年民航局在北京举办了首次无损检测学习班，同年成立了航空无损检测学会民航分会；1985 年民航无损检测人员开始持证上岗；1988 年与空军、海军航空兵、陆军航空兵联合成立航空维修无损检测人员资格鉴定委员会；1995 年民航发布了 3 项行业无损检测标准，分别是：MH/T《航空器无损检测人员资格鉴定规则》、 MH/T5《航空器无损检测 渗透检验》、MH/T5《航空器无损检测磁粉检验》。1996 年 1 月，按照 MH/T《航空器无损检测人员资格鉴定规则》的要求，经民航总局批准，中国民航无损检测人员技术资格鉴定委员会（以下简称民航 NDT 委员会）在北京正式成立。民航 NDT 委员会的成 立结束了过去先是依附航空部，后来又依附空军开展无损检测人员培训的历史，在民航局主管部门的领导下，开始了民航无损检测独立发展的道路。1997 年民航局又发布了 MH/T7《航空器无损检测射线检验》、MH/T7《航空器无损检测超声检验》和 MH/T7《航空器无损检测涡流检验》三项标准。至此，五大常规无损检测方法和无损检测人员资格鉴定与认证的民航标准全部颁布，形成了完整的民航无损检测标准体系，这些标准的宣传贯彻和全面执行，指导着民航无损检测的健康发展， 使其跨入了发展的快车道。 2005 年 11 月 22 日～24 日，由民航局飞标司发文，民航无损检测人员资格鉴定与认证委员会主办， 在杭州召开了“民航无损检测发展三十周年暨 NDT 标准颁布实施 10 周年经验交流会”， 民航各地区管理 局适航处、审定处，各航空公司、维修公司和飞行学院共 43 个单位的 64 名代表参加了会议。会议总结了 民航无损检测发展的历程，交流了经验，探讨了工作中遇到的疑难问题，增进了适航管理人员、航空公司 技术人员和无损检测人员之间的相互了解，促进了民航无损检测整体水平的提高。2. 民航无损检测队伍的成长本次经验交流会距上次会议已经过去了六年。这六年正好是国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要实施和第十二个五年规划的开局之年。在“十一五”中，全民航新增飞机 741 架，年均增长 13.1%，运输机队数量达到 1597 架；通用航空机队数量翻番，达到 1010 架（数据来自中国民航局官方网站——民航 要闻）。而在民航“十二五”规划中，运输机队和通用机队将以更快的速度增长。根据民航工作会议报道： 截止 2011 年 11 月底，全行业在册运输类航空器 1745 架，较上年净增 148 架；通用类航空器 1124 架，较上年净增 114 架。随着飞机数量的迅速增加，作为保障飞行安全的无损检测工作也大幅度增加，对民航无 损检测提出更高的要求。 民航无损检测持证人员从 2005 年的 83 个单位 377 人，持证 984 个，发展到 2011 年的 116 个单位的 616 人，持证 1308 个，分别增长 63%和 33%。表 1 是各专业持证人数增长统计。 无损检测人员素质不断提高。随着无损检测在保障航空器运行和维修中的作用越来越凸显，各单位对无损检测工作越来越重视，对高素质的无损检测人员的需求越来越旺盛，不少大学毕业生进入民航无损检 测队伍，其中很大一部分是无损检测专业毕业生，文化素质较六年前有了很大提高，对于先进技术的理解和掌握能力大大增强。 六年间，民航NDT委员会经历了两次换届，分别于2008年1月组成第四届委员会；2010年3月组成第五届委员会。为适应航空器无损检测技术的发展，满足民航无损检测工作的需要，增进国内外交流，经第五届委员会研究决定，在委员会下设专家组，负责 国内外相关标准跟踪、民航无损检测标准编写和修订、题库修订、试件库鉴定、教材编写等专业技术工作。专家人选由各单位推荐，经民航 NDT 委员会按专家聘免程序和专家条件认真评审，2011 年 6 月，民航 NDT 委员会聘任了首批12名长期从事航空器无损检测工作，持有民航无损检测 3 级资格证书，具有工程师以上职称/职务的基层无损检测人员为民航 NDT 委员 会专家组专家，进一步充实了民航 NDT 委员会专业技术力量。同年 7 月在济南召开了首次专家工作会， 听取专家们关于民航无损检测工作的意见和建议，规划下一步的工作，并布置了具体任务。表 1 各专业持证人数增长情况3. 检测技术的发展近年来，随着民用航空器材料和工艺技术的发展，对无损检测的要求越来越高，常规无损检测方法和技术已远远不能满足需要，促使新的检测技术进入民航无损检测领域。一方面传统的无损检测方法衍生出了诸如超声相控阵、脉冲涡流、涡流阵列探头等新技术；另一方面，新兴的无损检测方法如红外热像检测开始应用于飞机复合材料检测。无损检测手段更加多样，检测效率进一步提高，检测结果更加可靠。下文简单介绍近年来开始用于民用航空器无损检测的几种新方法和新技术：3.1. 红外热像检测（IRT）新型的大型运输机越来越多的采用复合材料。复合材料是一种新型工程材料，具有优良的物理和力学性能，与传统的飞机金属材料相比，其比强度和比模量高，抗疲劳性能好，减震和耐热性能好，易于加工成型，广泛应用于制造飞机的舵面、襟翼、副翼、隔板、雷达罩等，在新投入运营的波音 787 飞机上，碳纤维增强塑料已经用于机身、机翼等主要受力结构。复合材料构件在服役过程中受到动态载荷、雨水侵蚀、外物(鸟和冰雹等)的撞击作用会产生分层、脱胶、积水、纤维断裂等损伤。过去，对复合材料的检测大多采用 X 射线 和超声/声振检测。X射线检测的最大问题在于 X射线对人体具有较大的危害，因此，X射线检测时，飞机工作现场的无关人员必须撤离辐射区域，这就使得 X 射线检测必须单独占用维修周期，延长了飞机的停场时间。即便如此，从事 X 射线检测的探伤人员仍然会受到辐射伤害。同时，X射线检测效率低，作业难度大，成本高，需要多人配合作业，因此至今也仅仅在民航一些大型维修企业才 拥有该项能力。超声/声振法检测虽然对人体和环境都无危害，但该方法基本属于点检测，需要一个点一个点进行检测，对于大面积的复合材料构件检测效率极低，费工费时，且容易漏检。 红外热像检测是以红外辐射的原理为基础，运用红外辐射测量分析方法和技术对设备、材料及物体的表面温度场的分布和变化进行测量和分析的综合工程技术，可以通过该技术对物体内部的变化进行分析和研究。红外热像检测集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外辐射， 将其以热像的形式显示出来，从而根据物体表面的温度分布情况，判断其内部变化。红外热像检测是面扫描，一次可以检测一片较大的面积。与超声/声振、射线等常 规检测方法相比，不仅具有准确、快速、效率高等优点，而且对环境无污染，对人体无伤害。正因为上述原因，红外热像检测越来越引起人们的注意，并得到广泛应用。在航空领域对大型复合材料构件其优势更为突出，这对于提高航空器现场检测效率、缩短飞机停场周期具有重要意义。目前，欧洲空中客车公司已在维修手册中指定使用红外热像方法检测方向舵、升降舵等复合材料部件。波音系列飞机维修也涉及红外热像检测，随着空客 380 和波音 787 等大量采用复合材料的大型客机服役，红外热像检测方法将越来越多地应 用于航空器无损检测。目前，国航、南航、东航等集团公司的维修基地以及厦门太古飞机维修有限公司等维修单位都已经开展了这项工作。相信不久，许多维修单位都将建立红外热像检测能力。图 1 是红外热像检测升降舵复合材料蜂窝结构积水情况；图 2 是红外热像仪显示的检查结果，其中阴影部位是积水区域。图 1 红外热像检测飞机升降舵图 2 红外热像检测发现的升降舵蜂窝结构积水3.2. 超声相控阵检测超声检测方法是无损检测五大常规方法之一，在航空器无损检测中广泛应用。但超声相控阵技术却是近年来逐步进入航空器无损检测的一项新技术。超声相控阵技术基于惠更斯原理，由多个晶片组成的探头（换能器）在主机按一定规则和时序发出的激发脉冲激励下，各个晶片发出的超声脉冲相叠加形成一个新的波阵面，从而可以做到在探头（换能器） 结构不变、位置不动的情况下，发射的超声声束的角度、焦 点位置和尺寸在主机的控制下按检测要求连续变化。同样，在反射波的接收过程中，按一定规则和时序控制晶片的接收并将信号合成处理，以断面图或平面图的形式将检测结果显示出来，使得能够做到在要求的检测区域内快速准确的进行扫查，较之普通超声脉冲反射检测，其灵敏度更高， 分辨率更好，检测范围更大，大大提高了检测效率和检测结果的准确性。目前，此项技术已经用于检测空客飞机机翼蒙皮下表面腐蚀，接耳裂纹以及波音飞机蒙皮划伤等，比较过去用超声脉冲反射法检测提高效率 10 倍以上，而且检测结果更直观、准确。图 3 是超声相控阵检测机翼蒙皮下表面腐蚀情况；图 4 是仪器显示的检查结果， 其中圆形阴影是铆钉，不规则阴影区域是蒙皮下表面腐蚀。图 3 超声相控阵检测机翼腐蚀图 4 超声相控阵检测发现的机翼蒙皮下表面腐蚀3.3. 弹性分层检查（ELCH）弹性分层检查简称ELCH（Elasticity Lamina Checker）， 是检测复合材料分层和夹层蜂窝断裂的一种新方法。基本原理是将仪器紧密贴合在被检区域表面，对仪器与材料表面形成的空腔抽真空，在复合材料表面产生一定的拉力，使表层产生向外的变形，测量变形程度并且与对比试件比较，即可诊断复合材料内部是否产生脱粘、分层或蜂窝断裂。目前这一方法已用于空客飞机升降舵和方向舵的检测。上述新的方法和技术在民航飞机维修领域的应用，进一步提高了民航无损检测能力，为保障航空器维修质量， 保证飞行安全起到很好的作用。图 5 是 ELCH 检测现场照 片。图 5 ELCH 检测4. 标准的完善和修订2000 年以前，民航局已经发布了 6 项无损检测标准，分别是：MH/T《航空器无损检测人员技术资格鉴定规则》、MH/T5《航空器无损检测渗透检验》、MH/T5《航空器无损检测磁粉检验》、MH/T7《航空器无损检测射线检验》、MH/T7《航空器无损检测超声检验》、MH/T7《航空器无损检测涡流检验》。这 6 项标准初步组成了民航无损检测的标准体系，是第一版民航无损检测标准。2004年分别修订了MH/T、MH/T5、MH/T5 和 MH/T7 四项标准， 2006 年修订了 MH/T7 和 MH/T7。形成现在的MH/T《航空器无损检测人员资格鉴定与认证》、MH/T《航空器无损检测渗透检测》、MH/T《航空器无损检测磁粉检测》、MH/T《航空器无损检测 射线检测》、MH/T《航空器无损检测涡流检测》和 MH/T《航空器无损检测超声检测》。这是第二版民航无损检测标准。 上述标准发布后，为民航系统的无损检测工作提供了依据，统一了标准，强化了质量控制，使民航无损检测工作迅速与国内先进水平看齐，与国际先进水平接轨。特别是 MH/T《航空器无损检测 人员资格鉴定与认证》得到了美国联邦航空局专家的认可，实施以来对于规范航空器无损检测人员的培训、资格鉴定与认证发挥了重要作用，促进了航空器无损检测人员的素质提高，提升了中国民航无损检测的整 体水平。随着新的无损检测方法和技术在航空器无损检测领域的应用，民航无损检测标准也在不断补充和完善中，编写了以下新标准：2007 年发布了 MH/T《航空器渗漏检测》；2009年发布了MH/T《航空器无损检测目视检测》；2011年发布了MH/T《航空器复合材料构件红外热像检测》。MH/T《航空器渗漏检测》规定了对民用航空器进行渗漏检测的步骤、要求和方法，适用于民用航空器结构油箱的渗漏检测以及密封系统如燃油、液压、氧气、灭火、气源、空调等系统的密封性检测和漏率测量。 民用航空器管路系统的密封性是航空器维修工作的重要组成部分，管路系统主要包括：燃油、液压、氧气、气源、空调和灭火系统等。这些密封系统渗漏是航空器制造和使用过程中常见的故障, 若不能及时排除就会影响航班正常甚至威胁航空器的运行安全。检测航空器渗漏，特别是航空器结构油箱渗漏，工艺 过程复杂，影响因素多，技术难度大，成为航空器修理工作的一大难题。本标准为选取合适的检漏方法并 正确实施检测提供了指导。 MH/T《航空器无损检测目视检测》规定了民用航空器无损检测中目视检测的分类、技术 要求、检测方法和记录，适用于民用航空器及其所用材料和零部件表面不连续性及其他缺陷的目视检测。目视检测（VT）是无损检测领域中首先被采用的方法，内窥镜检查是其中的一部分，广泛用于飞机的“心脏”——发动机的检查和监控，俗称“孔探”。过去孔探人员没有纳入无损检测人员管理，没有统一的标准对其应具备的岗位知识和操作技能进行鉴定，也没有针对其进行系统的培训，民航各单位的孔探人员基本沿袭了师傅带徒弟的培养模式，水平参差不齐。MH/T《航空器无损检测目视检测》正式将孔探人员纳入无损检测管理范畴，规定孔探人员也应与无损检测人员一样取得相应的资格证书。为了贯彻落实标准，尽快对现有孔探人员进行系统地培训和资格认证，满足持证上岗的要求。民航NDT委员会按照主管部门的部署，集中了业内专家和骨干技术人员，先后完成了教材和培训大纲的编写、审定；教员聘任；缺陷零件的收集和试件制作；实际操作训练和考试用发动机以及发动机模拟暗箱的设计制作；耗时一年准备就绪，于2010年12月在西安举办了首期民航目视检测（孔探）2级人员资格鉴定与认证培训班，参加培训的首批学员通过实践经历鉴定，远、近视力检查，通用知识和专业知识笔试，实际操作考试，30 名学员获得民航首批目视检测2级资格证书。 MH/T《航空器复合材料构件红外热像检测》规定了用红外热像法检测民用航空器复合材料构件近表面缺陷的要求及质量控制，适用于用红外热像法对民用航空器中复合材料构件（包括层压板、蜂 窝结构及夹芯结构）及板与支撑结构结合部位的分层、脱粘、空洞、异物和液体侵入等缺陷的检测。红外热像检测是最近两年才用于民航飞机复合材料检测的新方法，相关的系统培训和资格鉴定与认证工作尚未开展。目前从事红外热像检测的人员仅仅受到飞机制造厂家针对特定检测对象的简单操作培训。《航空器复合材料构件红外热像检测》标准的发布不仅规范了红外热像检测的人员的管理，也有助于管理者根据标准制定有关检查程序，维修单位根据标准制定维修工艺。为了贯彻落实本标准，民航NDT委员会正在组织专家编写红外热像检测教材，准备教具和试件，争取明年（2013年）开展红外热像检测人员的培训和资格鉴定与认证。经民航局适航司批准立项，2011年还对MH/T《航空器无损检测人员资格鉴定与认证》、 MH/T《航空器无损检测渗透检验》、MH/T《航空器无损检测磁粉检验》、 MH/T《航空器无损检测射线检验》。三项标准进行了第三次修订，目前已通过专家组审定，报民航局待批。这些标准修订之后，将与国外同类先进标准的新版本相一致。5. 无损检测人员培训5.1. 基本情况人、机、料、法、环五大因素中，人是最重要的，先进的设备和方法无不需要人去掌握，对于航空器无损检测而言也是这样。无损检测是损伤容限设计的基础，检测结果的正确性、缺陷定位定量的准确性直接影响了航空器的可靠性和经济性。因此，航空器无损检测人员的培养是民航无损检测工作的一件大事。为了培养出高素质的无损检测人员，民航 NDT委员会组织专家和教员，在教学实践的基础上，分析过去各种版本的教材，取长补短，结合民航维修无损检测实际，编写了六本教材，于 2009 年由民航出版社正式出版。这六本教材分别是：《航空器无损检测综合知识》、《航空器磁粉检测》、《航空器渗透检测》、《航空器涡流检测》、《航空器超声检测》和《航空器射线检测》。2010 年编写了《航空器目视检测》试用教材。此外，《航空器红外热像检测》教材正在编写中，预计 2012 年完成。自编的教材将理论与航空器无损检测实际工作结合起来，有利于学员学以致用，检测理论和实际操作技能。 六年来，民航 NDT 委员会组织了各个专业的 NDT 培训班 55 个班次，培训人数达到 1592 人次（包括 重新认证培训）。随着中国民航飞机数量的快速增长，维修市场越来越大，大型维修企业在扩容，上能力；中小维修企业也在发展成长，不断有新的维修企业诞生，对无损检测人员的需求逐年增加，每年都有一批新人加入到 民航 NDT 队伍。2006 年至 2010 年，参加 2 级人员新取证培训的人次基本保持在每年 100～130 人次之间（见图 7）。民航无损检测教师队伍也在不断成长中。随着年龄的增长，老教员逐渐退出教师队伍，新的血液不断补充进来，目前民航拥有一支 21 人的教师队伍，他们都是各个主要维修单位的骨干，多数在无损检测一线岗位上，不仅具有深厚的理论功底，更具有丰富的实践经验，其中具有高级职称的占 57%，他们作为民航无损检测培训的兼职教员，不仅能够讲授理论知识，更能将自身的经验传授给学员。图 6 六本无损检测教材5.2. 存在的问题及思考2011 年之前，每年参加新取证培训的人次基本保持平稳发展，但在 2011 年却出现爆发性增长（见图7），人数达到往年的两倍，这一现象隐含的问题引起了 NDT 委员会的注意。经过进一步调查，发现这种现象一方面反映出 维修单位对 NDT 人员的需求在迅速增长；另一方面也反映出在需求增长的情况下，一些单位没有严格把关，盲目将少数实践经历不满足标准最低要求的人员送培，企望短期内使本单 位的 NDT 人数满足生产需求。殊不知 NDT 人员的培养是一个长期的过程，需要在一段时期的实际工作中积累经验。无论哪种无损检测方法，其检测结果显示总是伴随着各种干扰信号或者非相关显示，NDT人员应该正确分辨各种显示，排除干扰，去伪存真，从中分辨出真实的缺陷，才能得出正确的的结论。既不能将虚假显示当做缺陷而误将零件报废，导致维修成本增加；也不应放过真实的缺陷而给航空器留下隐患。根据标准 MH/T《航空器无损检测人员资格鉴定与认证》规定，不同的无损检测方法对无损检测人员的经历有不同的要求，如：申请磁粉检测2级资格的人员需要530 小时的实践经历；申请渗透检测 2 级资格的人员需要 400 小时的实践经历；申请涡流、超声、射线检测 2 级资格 的人员需要 1600 小时的实践经历。达不到最低要求而虚报经历参加资格认证无异于拔苗助长，最终害了本单位，也害了个人。作者曾经在监考新学员实际操作时不止一次发现，裂纹显示很明显地呈现在眼前， 操作者却不认识，反而将不是缺陷的非相关显示当做缺陷处理，这种情况如果在实际工作中会造成很严重的后果。希望引起有关单位的重视，在急需 NDT 人员的时候，可以采取“送出去”和“请进来”的办法。“送出去”是指将本单位的人员送到骨干维修企业跟班作业，在实际工作中学习。由于骨干企业的工作量一般比较饱满，较短的时间内即可积累相应的实践经历。“请进来”是指直接招聘具有相关专业无损检测资格的人员到本单位无损检测岗位任职，或者聘请有资格的人员短期在本单位带班工作，既解决了眼前的困难，又培养了本单位的无损检测人员。对于临时性工作或不经常有的工作，直接委托给有资质的单位进行，避免低效率的投资和做自己不熟悉的工作，有时反而能够获得更好的效益。图 7 历年参加无损检测 2 级培训人次6. 近年无损检测发现的典型缺陷民航无损检测人员在航空器运行和维修的过程中发挥着“侦察员”的作用。时时关注着航空器的健康状态，仔细诊断其是否“患病”，为后续维修和是否可以继续使用提供准确的依据。图 8～图 16 仅是各种无损检测方法检测出的少数典型缺陷的实例：由于广大工作在第一线的民航无损检测人员的辛勤劳动和一丝不苟的精神，许多肉眼无法发现的缺陷被及时探测出来，有些缺陷可能造成发动机空中停车、起落架轮轴断裂、蒙皮空中撕开等航空史上曾经发生过的严重的后果，消除了危害航空器安全的隐患，保证了航空器的可靠性，因而无损检测人员在许多单位被同事们亲切地称为“探长”。7.结束语无损检测在航空器维修工作中仅仅是很小的一个环节，无损检测人员在民航整个机务队伍中也是极少数的一群人。在长期默默无闻的工作中，一代人走了，新一代人又来了。也许他们没有轰轰烈烈的业绩，也许他们付出的辛劳鲜为人知，但是经过他们检测的每一对象，小到一颗螺栓，大到一架飞机，都可以带给人们安全和可靠的信任感，这就是他们的追求，也是对他们付出的最好回报。我们祝愿民航无损检测事业和民航无损检测人伴随着中国民航的日益强大更加茁壮地成长。本文作者：许万忠小编注：本文发布于2012年民航无损检测交流会，这几年民航NDT发展很快，数据仅供参考。航空无损检测砖家 公众号：NDT54321内容：航空航天NDT行业最新资讯，论文精选与最先进、最前沿的检测技术应用及发展。联系：欢迎投稿，分享行业经验。投稿邮箱：; 主编微信号：&NDT321&。长按二维码，自动识别，添加关注点下方“阅读原文”，查看更多精彩内容！↓↓↓
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