航空發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查過程的風(fēng)險(xiǎn)管理

魏興

摘要：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查工作中存在的風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行識(shí)別，通過實(shí)例加以分析，給出緩解風(fēng)險(xiǎn)的措施以及工作體系構(gòu)建、流程優(yōu)化、人員能力培養(yǎng)等方面的建議，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);孔探檢查;風(fēng)險(xiǎn)管理;危險(xiǎn)源;應(yīng)對(duì)措施

0 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)過程中的孔探檢查是通過工業(yè)內(nèi)窺鏡（孔探儀）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，為研制過程提供狀態(tài)變化信息積累，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷，持續(xù)跟蹤損傷的擴(kuò)展，是降低發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)過程發(fā)生損傷造成重大影響的有效措施。

隨著國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施以及重大專項(xiàng)的成立，國(guó)內(nèi)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所研制任務(wù)不斷擴(kuò)展，試驗(yàn)過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、分解及試車任務(wù)的增加使得常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查工作任務(wù)不斷增多。研制人員對(duì)試驗(yàn)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)零部件故障或故障排除措施尤為關(guān)注，監(jiān)控檢查故障發(fā)生點(diǎn)的需求對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查技術(shù)提出了更高的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查工作逐漸成為了被關(guān)注的重要工作點(diǎn)。

新研型號(hào)對(duì)孔探檢查及其歷史故障監(jiān)控提出了新的要求，但研究所目前設(shè)備資源配備卻不足，這在一定程度上增加了孔探檢查工作的風(fēng)險(xiǎn)。孔探檢查工作現(xiàn)狀與發(fā)動(dòng)機(jī)研制需求之間的矛盾逐漸突出，如果處理不當(dāng)，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)研制的需求，本文以國(guó)內(nèi)某航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所孔探檢查工作為例，通過風(fēng)險(xiǎn)管理的模式，查找孔探檢查過程中的危險(xiǎn)源，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查工作中存在的風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行識(shí)別，并給出緩解風(fēng)險(xiǎn)的措施以及工作體系構(gòu)建、流程優(yōu)化、人員能力培養(yǎng)等方面的建議。

1 風(fēng)險(xiǎn)管理策略

按照風(fēng)險(xiǎn)管理策略，將對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行合理分類和管理、制定積極應(yīng)對(duì)措施、降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能和影響程度設(shè)定為風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo);依據(jù)本單位的實(shí)際工作情況以及相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)，制定適宜的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估準(zhǔn)則;將風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性判據(jù)分為一般情況不會(huì)發(fā)生、極少情況下發(fā)生、某些情況下發(fā)生、較多情況下發(fā)生、常常發(fā)生等五個(gè)等級(jí);從是否會(huì)對(duì)技術(shù)性能產(chǎn)生何種影響、是否延誤進(jìn)度、增加的成本是否超出預(yù)算的百分比等級(jí)三個(gè)方面對(duì)風(fēng)險(xiǎn)后果的嚴(yán)重性進(jìn)行判定;采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定為高（G）、中（Z）、低（D）三個(gè)等級(jí)。

2 識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查工作流程，對(duì)孔探檢查主要工作進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，流程圖見圖1。按照流程，從人員、設(shè)備、環(huán)境、管理四個(gè)方面找出風(fēng)險(xiǎn)源，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)管理策略，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性等級(jí)和影響程度進(jìn)行評(píng)估，如表1所示。

3 風(fēng)險(xiǎn)源導(dǎo)致問題案例

通過在日常工作中的問題收集，列舉以下幾個(gè)在孔探工作中曾發(fā)生的典型問題案例，以更好地說明風(fēng)險(xiǎn)源帶來的危害，以及識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源并采取應(yīng)對(duì)措施的重要性。

3.1 探頭卡滯在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)

燃燒室單元體多為短環(huán)形結(jié)構(gòu)，由機(jī)匣、火焰筒等結(jié)構(gòu)組成，其中在火焰筒內(nèi)外壁前后段設(shè)有主燃孔和摻混孔（見圖3），使火焰筒頭部形成用來穩(wěn)定燃燒的渦流以及調(diào)節(jié)燃燒室出口溫度場(chǎng)。檢查燃燒室火焰筒外壁時(shí)，曾發(fā)生過探頭卡滯問題，正是由于孔探儀軟軸進(jìn)入了外壁的摻混孔內(nèi)。

因此，檢查燃燒室火焰筒等區(qū)域時(shí)存在兩個(gè)危險(xiǎn)源，一是由于火焰筒溫度降低很慢，燃燒室內(nèi)的余溫使設(shè)備遭遇高溫?fù)p壞;二是軟軸卡在摻混孔（約φ8）內(nèi)，由于軟軸本身的特點(diǎn)以及火焰筒結(jié)構(gòu)，探頭非常不易拿出，有可能卡死在孔內(nèi)，很容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)下臺(tái)事故。即使探頭從燃燒室內(nèi)取出，軟軸的導(dǎo)向關(guān)節(jié)以及外部包裹的絲線也會(huì)受到損傷，孔探設(shè)備需及時(shí)維修，否則可能延誤試驗(yàn)任務(wù)進(jìn)程。

3.2 鏡頭掉落至發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)

分流環(huán)主要由6塊扇形塊組成，孔探檢查的是分流環(huán)內(nèi)外涵沿周向分布的焊點(diǎn)部位（見圖4）。由于此類靜子部件無法轉(zhuǎn)動(dòng)，因而檢查時(shí)只能將孔探軟軸從起始點(diǎn)送入并沿著部件內(nèi)壁延伸至中介機(jī)匣半周處，且此操作至少重復(fù)2遍才能檢查完全整周的全部焊點(diǎn)。操作較為繁瑣，需要具有一定操作技能和經(jīng)驗(yàn)的人員完成。因此，檢查中介機(jī)匣分流環(huán)焊點(diǎn)時(shí)容易產(chǎn)生軟軸卡滯及探頭磨損。

3.3 探頭與葉片碰撞、打傷

檢查高壓壓氣機(jī)、渦輪轉(zhuǎn)子葉片時(shí)，通常由兩至三人共同進(jìn)行，其中一個(gè)重要工作就是通過附件機(jī)匣對(duì)高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行搖轉(zhuǎn)。目前采用手工搖轉(zhuǎn)方式，即操作人員通過專用工具與棘輪扳手配合完成搖轉(zhuǎn)操作。但是存在手工用力速度不均勻、轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不能緊急制動(dòng)、操作空間狹窄等問題，而且搖轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，容易造成人員疲勞和操作失誤。而且在檢查過程中需要頻繁變換高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，包括變換轉(zhuǎn)動(dòng)速度、轉(zhuǎn)動(dòng)方向、啟停狀態(tài)，這種頻繁變換需孔探儀操作人員和搖轉(zhuǎn)人員相互配合，因現(xiàn)場(chǎng)吵雜等原因造成溝通不暢，曾發(fā)生反復(fù)無效操作或打傷孔探儀探頭等問題。

4 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施

按照上述風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由Z～D排序，針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)事件采取規(guī)避措施。

4.1 孔探儀鏡頭掉落發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因是孔探儀螺紋失效或工作中螺紋松動(dòng)。

應(yīng)對(duì)措施：更換鏡頭時(shí)，進(jìn)行二次擰緊確認(rèn)，探頭送入檢查部位前應(yīng)確認(rèn)鏡頭處于擰緊狀態(tài);對(duì)檢查人員進(jìn)行培訓(xùn)，養(yǎng)成工作習(xí)慣;工作中盡量減少孔探儀探頭在發(fā)動(dòng)機(jī)流道內(nèi)與機(jī)件的接觸;配備抓取機(jī)械手，練習(xí)機(jī)械手的使用。

4.2 孔探儀探頭與葉片碰撞事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因是檢查時(shí)鏡頭位置過于靠近旋轉(zhuǎn)的葉片，或者是檢查過程中搖轉(zhuǎn)人員的誤操作。

應(yīng)對(duì)措施：孔探檢查旋轉(zhuǎn)件時(shí)，影像內(nèi)應(yīng)可見靜子邊緣;進(jìn)行檢查時(shí)，搖轉(zhuǎn)人員應(yīng)聽從孔探儀操作人員指令;采用電動(dòng)搖轉(zhuǎn)裝置。

4.3 影像信息判斷錯(cuò)誤事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因是人員經(jīng)驗(yàn)和能力不夠。

應(yīng)對(duì)措施：對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升影像判斷能力;采用雙人檢查的操作方式;對(duì)于難以判斷的或不易識(shí)別的圖像應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通。

4.4 孔探堵蓋安裝座損壞事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因，一是在拆卸過程中過度施力，二是在安裝、拆卸孔探堵蓋和安裝座時(shí)相對(duì)壓力過大造成了磨損。

應(yīng)對(duì)措施：對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，堵蓋拆卸過程控制施加力;安裝過程中減少快卸堵蓋與安裝座之間壓力;按規(guī)程要求涂抹螺栓高溫防燒劑。

4.5 孔探儀探頭卡滯事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因是探頭與發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生纏繞。

應(yīng)對(duì)措施：孔探檢查過程中應(yīng)避免探頭在發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜型腔內(nèi)游走;隨時(shí)觀察探頭所處位置，發(fā)現(xiàn)接近易纏繞區(qū)域應(yīng)及時(shí)避讓;對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，提升人員技能;依據(jù)任務(wù)難度和人員評(píng)價(jià)考核結(jié)果選派操作人員。

4.6 孔探儀低溫?zé)o法工作事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因是工作環(huán)境溫度過低。

應(yīng)對(duì)措施：采用提前預(yù)熱的方式，提升機(jī)器自身溫度;制作保溫外套，避免設(shè)備溫度過低。

4.7 孔探堵蓋損壞、掉入外涵事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要原因，一是由于堵蓋變形或與堵蓋安裝座粘接后拆卸過程施力過度;二是由于頻繁安裝拆卸造成堵蓋磨損。

應(yīng)對(duì)措施：對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，堵蓋拆卸過程控制施加力;堵蓋安裝過程中減少快卸堵蓋與安裝座壓力;按規(guī)程要求涂抹螺栓高溫防燒劑。

4.8 任務(wù)未及時(shí)下達(dá)到操作者事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要是由于本單位任務(wù)安排人員疏忽造成的。

應(yīng)對(duì)措施：指定專人管理下達(dá)任務(wù);制定任務(wù)落實(shí)清單。

4.9 調(diào)整的檢查技術(shù)要求未及時(shí)落實(shí)事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要是由于人員疏忽造成的。

應(yīng)對(duì)措施：要求型號(hào)主管及時(shí)掌握技術(shù)文件變化情況;文件發(fā)放人員應(yīng)將相關(guān)要求統(tǒng)一集中存放;指定專人管理要求下達(dá)任務(wù)。

4.10 設(shè)備資源不足事件應(yīng)對(duì)措施

申請(qǐng)?jiān)黾釉O(shè)備;規(guī)范操作設(shè)備，避免設(shè)備損壞。

4.11 孔探儀高溫?fù)p壞事件應(yīng)對(duì)措施

該事件主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)停車后沒有冷卻足夠時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)環(huán)境過熱導(dǎo)致。

應(yīng)對(duì)措施：嚴(yán)格執(zhí)行熱端部件檢查要求，即按照規(guī)定時(shí)間（停車8小時(shí)）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。

5 總結(jié)

實(shí)際工作中，為了使人員能力盡快滿足工作需要，成立了專門孔探團(tuán)隊(duì)，對(duì)孔探檢查人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)。形成固定的培訓(xùn)模式，即以必要的應(yīng)知應(yīng)會(huì)內(nèi)容為基礎(chǔ)，遵循由通用到專用、由淺入深的原則，固定了系統(tǒng)的培訓(xùn)模式和考核計(jì)劃，并實(shí)行累計(jì)實(shí)踐時(shí)數(shù)達(dá)到要求才能上崗的原則。為固化風(fēng)險(xiǎn)管理的有效措施，制定了孔探檢查工作管理細(xì)則，定期進(jìn)行階段回顧，查找不足，制定整改措施。以型號(hào)為單元編制孔探檢查工藝規(guī)程，作為總綱指導(dǎo)性文件。以當(dāng)次檢查任務(wù)為輸入，編制人員操作工藝卡片，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)檢查人員工作。通過上述過程實(shí)施，逐步形成了孔探檢查工作風(fēng)險(xiǎn)控制體系，風(fēng)險(xiǎn)事件應(yīng)對(duì)措施的有效實(shí)施率達(dá)到100%，有效使風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)發(fā)生率由5%（風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生次數(shù)/孑L探檢查工作次數(shù)）下降到2%以下。

參考文獻(xiàn)

[1] GJB 5852-2006裝備研制風(fēng)險(xiǎn)分析要求[S].

[2] GJB/Z 171-2013武器裝備研制項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理指南[S].

[3]范海青.發(fā)動(dòng)機(jī)孑L探檢查過程中的風(fēng)險(xiǎn)管理[J]，航空維修與工程，2010-4.