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三级无损检测师确保飞机安全飞行 — 使用涡流技术检测飞机

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使用涡流技术检测飞机

Edward “Ed” P.Dukich是一位三级无损检测师,在航空业拥有40多年的工作经验。在进行飞机检测和认证培训时,他喜欢使用我们奥林巴斯的NORTEC 600涡流探伤仪

请继续阅读,详细了解Edward令人钦佩的NDT职业生涯,探究为什么他在飞机检测和技能培训中对探伤仪情有独钟。

NDT三级资格助力Ed事业腾飞

Ed是美国无损检测协会(ASNT)的成员,拥有NAS-410无损检测三级证书。其三级认证资格涉及磁粉检测、液体渗透检测、涡流检测和超声检测。Ed还获得了美国质量协会(ASQ)认证的机械检测人员(CMI)和质量检测人员证书(CQT),并拥有美国联邦航空管理局(FAA)机身和动力装置检测(A)许可证。多年来,他一直是ASNT、ASQ、ASTM国际和专业航空维修协会(PAMA)的积极成员。

ED在1974年初越战即将结束时加入了美国空军,成为KC-135A加油机上的一名飞机机械师,从此,开始了他在航空业的职业生涯。后来在80年代末,他在格鲁曼航空航天公司(Grumman Aerospace)的主要装配部门担任最终检验师。到1990年,Ed已经从国防飞机行业转到在纽约长岛的Garrett航空公司从事企业航空工作。

在经济衰退之后,Ed前往洛克希德商用飞机公司(Lockheed Commercial Aircraft)工作,对波音747 C和D型号飞机进行无损检测(NDT)并对机身第41区进行改装。然后,他去了沙特阿拉伯,作为跨国团队的一员,为沙特阿美石油公司(Saudi Aramco Oil Company)工作了三年。他于1995年返回长岛,在为Tower Air公司检测了一年747飞机后,创办了自己的咨询公司:NDT Level III Resources(无损检测三级资源)。他的公司提供检测、审计、培训和认证测试等服务。

公司的业务重点是为航空业提供服务,协助航空公司做好制造、大修和在役运营等工作。迄今为止,Ed的公司已经对飞机进行了大量涡流检测,其中绝大多数涉及局部损伤评估。

使用涡流检测设备进行飞机检测

无损检测三级资源公司的创始人Ed Dukich,正在使用奥林巴斯NORTEC 600探伤仪对飞机结构的完整性进行检测,以探测到表面和近表面缺陷。

NORTECTM 600涡流探伤仪是Ed进行检测和认证培训的万能仪器。

Ed解释说:“NORTEC 600及其上一代型号(NORTEC 500、NORTEC 2000、NDT-24、NDT-19eII),过去和现在都属于市场上的用户友好型仪器。此外,这些仪器一直采用全权变量控制。”

我们最近有幸采访了Ed,详细了解了他成为航空三级无损检测专家的历程,以及他如何使用NORTEC 600探伤仪。最近,他还在涡流培训课程中加入了使用奥林巴斯焊缝检测探头套装和NORTEC 600仪器对焊缝进行检测的内容。

飞机的涡流检测

多年来,Ed已经记录了700多个小时的技术培训。前线的飞机通常在飞行了规定数量的小时或着陆后进行维护,以确保飞行员的安全、飞行任务成功完成,且飞机能够持久翱翔在天空中。

典型的重型检测分为几个阶段,可能会涉及到以下操作:

  • 拆除成百上千的飞机面板、飞行控制装置和组件
  • 更换许多部件
  • 修复关键性项目,解决发现的问题
  • 执行质量保证
  • 检测后运行引擎

负责各个阶段的检测团队分班工作,以确保能够全天时/全天候(24/7)进行检测。每次检测基本上都深入进行,但是由于飞机系统不同,维护问题各异,每次检测又会有所不同,因此检测团队成员会随着时间的推移加深对飞机的了解。

飞机检测师必须熟悉多种无损检测技术。无损检测(NDT)是针对老化飞机的持续维护计划的重要组成部分。在飞机制造和维护过程中,要对关键部件进行检测,以确保这些部件正常运行。无损检测是一种无需从飞机上拆下部件即可发现飞机部件和结构是否存在缺陷的高性价比方法。这些缺陷包括应力开裂、疲劳开裂、腐蚀、脱粘和分层。

涡流检测,也称为ECT,是一种基于电磁感应原理的无损检测方法,用于探测和表征导电材料中的缺陷。高频ECT(HFEC)对细小的裂纹很敏感,可以快速探测到表面和近表面的缺陷。

建造飞机要使用成千上万的螺栓和紧固件。紧固件孔是结构完整性检测的关键区域,因为螺栓周围的金属很容易产生应力开裂。因此,飞机制造商通常建议使用ECT(涡流检测)技术进行裂纹检测。HFEC(高频涡流)技术用于探测表面裂纹,测量铝部件的电导率,以探测到热处理和硬度方面的问题,如过热和火损情况。

在来料检验中,这项技术可用于正确识别订购的原始材料,并对材料进行分类。航空业还广泛采用低频涡流(LFEC)检测方法探测飞机第二层和第三层下面的裂纹,探测内壁的腐蚀情况,并进行材料厚度测量。

Ed在格鲁曼公司担任结构检测师时最初接触到ECT(涡流检测)技术。他在一款美国海军E-2C飞机型号增加了近40000磅(约19吨)的电子设备却没有加固机身的情况下,初次接受了ECT技术的培训。由于增加了有效载荷,飞机的中翼部分出现了结构裂纹。因此,有必要对飞机的紧固件孔进行涡流检测。

飞机结构

建造飞机要使用成千上万的紧固件和螺栓;必须对这些部件进行定期检测,以确保飞机的结构安全。

在航空业的几十年职业生涯中,Ed参与过各种飞机型号的检测工作。

Ed说:“我参与了格鲁曼公司的E-2C [鹰眼]、F-14雄猫战斗机、A-6入侵者和[波音]747的检测工作。”“我在Garrett航空公司工作时,公司的工作重点是在大修期间对小型商用飞机喷气式发动机的内部组件进行检测。他们实际上会将发动机的每个部件拆卸下来,然后会将一个零件架给我,我要根据要求对这些零件进行尺寸测量、目视检测和后续检测,必要时还要对返工情况进行检查。”

所有飞机制造商,无论是民用还是军用,都必须为每架制造的飞机制定无损检测计划 (NDI),并且必须根据制造商对飞机结构性能的了解,进行维修检查。NDI计划文件在使用何种NDT方法及设备要求方面(仪器、探头和提供支持的参考标准)提供指导。飞机运营商或维修厂依照程序对NDI计划中列出的部件或结构进行检测。

涡流检测(ECT)有很多好处涡流探头与涡流探伤仪配合使用,为飞机制造商提供了一种在飞机重新投入使用前对关键性飞机部件进行检测的经济有效的方法。在许多情况下,漆层或涂层(达到一定厚度)在检测前不必去除;这就意味着可以节省大量的时间。

像NORTEC 600仪器这样的多功能、易于使用的涡流探伤仪非常重要,可以帮助检测人员彻底、有效地完成检测工作,从而使飞机保持安全运行的状态,不会出现不必要地停飞情况。

使用NORTEC 600涡流探伤仪进行飞机检测

NORTEC 600探伤仪有4种型号,用途广泛,可以满足各种检测需求。Ed拥有两台NORTEC 600D(双频)型号仪器。他跟我们讲述了他最喜欢的一些功能:

“奥林巴斯的NORTEC仪器是我所知道的唯一一种可对垂直和水平增益控制进行全权调整的仪器,而且还可对低通和高通滤波器进行全权调整,”Ed说。“这款仪器坚固结实、易于使用,其菜单结构简便好用,我可以在一个小时内教会学员,使其上手操作仪器。”

“至于奥林巴斯的涡流探头,我喜欢用MiniMite,我现在仍然在使用RA-2000(旋转扫查器),”Ed 说道。“使用RA-2000,我还没有遇到过超乎寻常、无法进入的紧密构造或狭小的几何形状。”

使用涡流检测设备检测紧固件孔

使用NORTEC 600探伤仪和MiniMite旋转扫查器检测紧固件孔

NORTEC涡流探伤仪小巧便携,仅重约1.7公斤,因此很容易带到检测现场。小巧便携的特点使得这种无损检测方法更为经济有效,对于航空检测行业来说,这是一大优势。

飞机制造商的在役无损检测程序通常包括非常经济实用的无损检测方法,主要原因是他们不希望飞机被停用。如果飞机发生故障,则需要将专业人员和/或更大的检测系统运送到故障飞机所在地进行维修,或者将飞机搬运到检测地点接受维修。

“成本是运营商务飞机需要关注的一个主要问题,尤其是包机服务,现在有很多包机服务,”埃德解释说。

最近,随着社会疏远措施的持续实施,商务包机航班也在不断增加。随着商业航空公司航班的减少(人们通常没有意识到这类航班也运送大量货物),各大公司正在包租飞机,以将更多的货物和部件运送到制造厂区,使生产得以持续进行。

正是出于这个原因,亚马逊最近购买了几架波音767-300飞机,以满足不断增长的客户要求和送货需求。

雇佣和外包三级无损检测人员进行飞机检测和技能培训

作为一名三级无损检测顾问,Ed受雇并承包了多家公司的业务,提供检测、审计和培训服务。

“我在很多地方承担过三级无损检测的工作:对螺旋桨、轮子和刹车进行检测,参与过几家大修车间的工作,以及航班运营工作。他们都有自己的认证流程。我也参加了很多考试,”埃德说。

他继续说道:“我也培训所有三个级别的人员。我根据要求独立提供三级进修课程、一级和二级培训课程;实际上,我还作为三级无损检测人员,根据行业规范承揽外包业务。”

许多公司确实将他们的无损检测业务外包出去。因此,为了把像Ed这样的人请来,公司实际上对他委以重任,让他审核文件,认证飞机是否适航,并可以重新投入使用。

“这些公司是为(飞机维修)知识付费,”他说。“花钱雇来三级检测人员,就是要买一个正确判断。作为三级无损检测人员,你不能参与了工作,却回避质量保证问题。”

Ed作为三级无损检测人员,经常被叫去完成一些不提供指导准则的工作。当飞机制造商要求对其制造的一架飞机进行无损检测时,会求助工程团队制定检测程序。Ed经常与工程部门合作,帮助他们确定适当的检测方法。他还对意料之外的损伤类型进行检测,并进行定时检测。

“就在你以为已经看到了一切的时候,你看到了不同的东西,所以每项工作都是一次学习体验,”埃德说道。“95%的飞机依然由金属制造。然而,随着过去10到15年间新产品的出现,一切都变得越来越薄,越来越轻。不同合金材料、铝锂合金、混用材料、镁(例如直升机变速箱外壳中的材料)和复合材料,总之,你需要了解正在检测的是什么材料。”

有关材料制造和精加工工艺方面的知识,以及部件的适形、形状和功能,是对可能发现的问题进行准确评估时需要考虑的重要因素。

Ed对此进一步阐述道:“由于要节省燃油,飞机部件变得越来越轻,越来越薄,因此就更有必要进行无损检测。在金属铝制飞机上,即使飞机蒙皮表面上的划痕也会引起报警。 金属会随着温度的急剧变化而膨胀或收缩,可能还会伴随有振动和加压等环境条件。”

在检测时,Ed必须按照NDI飞机维护手册中的说明进行操作,不过,他还携带着进行额外检测所需的设备。

“没有一种无损检测方法是万能的。你可能想用另一种方法来评估所发现的问题,以确认自己的判断是否准确。”你最不希望发生的事就是让飞机停飞,”埃德说。“这个想法就是让飞机保持飞行的状态。飞机趴在地面上时,不会赚钱。”

然而,我们的首要任务始终是在缺陷还没有变大,造成安全问题之前发现小缺陷。优质设备加上检测人员熟练的技艺和对检测结果准确的判读都是绝对必要条件。

“有些工作需要一定程度的诚信、责任心,并承担法律责任,”埃德说。“做好这些工作总是要取决于检测人员的诚信,检测人员要具备足够的知识发现可能有害的不连续性,并将无法识别的东西记录下来,以做进一步的评估。”

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Betsy has a technical sales and content marketing background. She joined Olympus in 2020 and works with Olympus’ portable nondestructive testing (NDT) portfolio of ultrasonic thickness gauges, flaw detectors, and their solutions. She holds a Bachelor of Science degree and a Master's degree from Iowa State University of Science and Technology.

三月 9, 2021
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