科研航空發(fā)動(dòng)機(jī)孔探工作管理

關(guān)浩

【摘 要】論文根據(jù)科研航空發(fā)動(dòng)機(jī)流道孔探工作的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工作中存在的問題，介紹了企業(yè)管理孔探人員、設(shè)備、方法、風(fēng)險(xiǎn)等的思路和舉措，確保了發(fā)動(dòng)機(jī)孔探工作質(zhì)量。

【Abstract】 According to the characteristics of hole detection in the flow passage of aero-engine in scientific research， combined with the existing problems in the practical work， this paper introduces the ideas and measures of enterprise management of hole detection personnel， equipment， methods， risks， etc. ，so as to ensure the quality of engine hole detection.

【關(guān)鍵詞】航空發(fā)動(dòng)機(jī);孔探;管理

【Keywords】 aero-engine; hole detection; management

【中圖分類號(hào)】V23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）07-0039-02

1 引言

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中，故障風(fēng)險(xiǎn)一直存在，利用工業(yè)內(nèi)窺鏡對發(fā)動(dòng)機(jī)長試過程監(jiān)控成為成熟而有效的質(zhì)量監(jiān)控方式。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)流道件長期處于高壓、高負(fù)荷或高溫等惡劣工作環(huán)境，如壓氣機(jī)葉片、燃燒室構(gòu)建以及渦輪葉片存在由于設(shè)計(jì)、制造、裝配等因素造成打傷、裂紋、燒蝕、變形等各類損傷。定期對流道進(jìn)行檢查，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。通過測量、影像判讀及分析給予相應(yīng)處置，能夠?qū)收线M(jìn)行監(jiān)控并避免造成不可控的嚴(yán)重試車故障。同時(shí)，不分解發(fā)動(dòng)機(jī)的目視檢查也是高效、降低成本的途徑，因此孔探工作已成為發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的常規(guī)檢查項(xiàng)目。對于新研發(fā)動(dòng)機(jī)，孔探操作本身需要設(shè)計(jì)人員、操作人員合作完成，而操作本身可能存在各類的質(zhì)量問題，需要孔探主責(zé)部門完善工作流程，加嚴(yán)過程管控，以確保操作過程受控。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)孔探工作存在的問題

航空發(fā)動(dòng)機(jī)在研制長試、交付檢查以及使用維護(hù)等過程中，都會(huì)涉及流道件的孔探檢查工作。目前，甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)組件入廠驗(yàn)收以及發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、分解過程中，都可能增加孔探工序，足以表明孔探適用范圍在逐漸擴(kuò)大。發(fā)動(dòng)機(jī)流道孔探操作過程包括孔探任務(wù)管理、孔探口堵蓋拆裝、孔探操作、影像判讀、設(shè)備工裝以及輔助用品管理等。相對來說，工作流程并不復(fù)雜，但由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)本身就是對質(zhì)量要求極高的產(chǎn)品，要確?？滋讲僮髂軌虿檎覇栴}而不是制造問題，仍需要進(jìn)行嚴(yán)格地管理。由于新研發(fā)動(dòng)機(jī)孔探間隔周期很短，而且故障形貌很多，所以孔探工作面臨許多問題和風(fēng)險(xiǎn)。主要包括：①操作人員質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)或培訓(xùn)不到位，存在發(fā)動(dòng)機(jī)堵蓋安裝不到位、操作原因?qū)е碌目滋綄?dǎo)線損傷、鏡頭破損等問題;②孔探儀設(shè)備維護(hù)不到位或資源不足，產(chǎn)生因設(shè)備老舊、線路磨損等客觀原因?qū)е碌挠跋衲：?dǎo)向不便等問題，帶來操作風(fēng)險(xiǎn);③新研型號(hào)帶來的孔探方法不統(tǒng)一，操作人員憑經(jīng)驗(yàn)操作，孔探檢查路徑隨意性較高，引發(fā)潛在風(fēng)險(xiǎn);④發(fā)動(dòng)機(jī)流道腔內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來的客觀操作問題，孔探工作本身存在卡滯、鏡頭脫落等操作風(fēng)險(xiǎn);⑤由于人員、設(shè)備等綜合因素導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)影像判讀失誤，造成故障件的非預(yù)期使用，帶來不可控的風(fēng)險(xiǎn)。

3 嚴(yán)格孔探過程管控的措施

針對航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程孔探工作的特點(diǎn)，為保證操作質(zhì)量，從人員、設(shè)備、方法以及風(fēng)險(xiǎn)管控等過程進(jìn)行有針對性的管理，以消除操作隱患并降低研制風(fēng)險(xiǎn)。

3.1 孔探操作人員管理

3.1.1 嚴(yán)格操作人員培訓(xùn)考核管理

實(shí)施孔探檢査人員經(jīng)過培訓(xùn)和考核合格后持證上崗。培訓(xùn)內(nèi)容包括工業(yè)內(nèi)窺鏡操作及維護(hù)使用、發(fā)動(dòng)機(jī)孔探堵蓋安裝拆卸理論和實(shí)際操作、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)孔探檢査實(shí)際操作等，培訓(xùn)后進(jìn)行理論和實(shí)際操作考核。考核通過后，需經(jīng)過相應(yīng)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的持續(xù)練習(xí)后，方可上崗。一般情況下，孔探操作人員完成考核且累計(jì)練習(xí)達(dá)到40h以上，方可獨(dú)立操作。練習(xí)形式為靜態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)孔探檢查練習(xí)或在有獨(dú)立操作資格人員指導(dǎo)下的臺(tái)架非重要試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)上的孔探檢查練習(xí)。在發(fā)動(dòng)機(jī)孔探堵蓋安裝拆卸方面，需同樣完成培訓(xùn)及考核，并取得相應(yīng)的上崗資格。發(fā)動(dòng)機(jī)孔探影像判讀人員完成培訓(xùn)并經(jīng)考試合格后，方可承擔(dān)孔探影像判讀工作，原則上孔探操作人員即為影像判讀人員。

3.1.2 孔探操作持續(xù)教育和評(píng)價(jià)

為持續(xù)提升孔擦操作水平，每年開展不少于16學(xué)時(shí)的繼續(xù)教育，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括操作規(guī)程、影像判讀、風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)及實(shí)際操作注意事項(xiàng)等。定期組織孔探操作技術(shù)交流，組織推薦操作人員考取民航孔探操作資格證書。每年對操作人員的操作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方式包括時(shí)數(shù)、理論和綜合考核，實(shí)行百分制管理。實(shí)行操作人員檔案管理，指定專人統(tǒng)計(jì)實(shí)際孔探檢查工作時(shí)數(shù)，按操作時(shí)數(shù)及任務(wù)的實(shí)際完成情況，即針對完成的數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行綜合計(jì)分。理論考核內(nèi)容包括孔探檢査工作應(yīng)知應(yīng)會(huì)內(nèi)容，即發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、工業(yè)內(nèi)窺鏡操作、孔探堵蓋安裝拆卸及實(shí)際操作相關(guān)注意事項(xiàng)等。同時(shí)，兼顧主管人員的評(píng)價(jià)意見，每年度進(jìn)行綜合評(píng)分。

3.1.3 孔探操作人員的任務(wù)安排

對應(yīng)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同任務(wù)，結(jié)合操作人員的考核評(píng)價(jià)情況進(jìn)行人員的合理安排?？滋街髫?zé)部門明確任務(wù)接收及反饋流程，指定專門主管人員進(jìn)行孔探任務(wù)的安排和人員調(diào)配?？紤]孔探工作特點(diǎn)，一般安排2～3人負(fù)責(zé)一次孔探任務(wù)，包括高、低壓搖轉(zhuǎn)以及專職孔探操作人員，以便工作的輪換和技術(shù)研討。部門應(yīng)成立孔探專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)，嚴(yán)格團(tuán)隊(duì)進(jìn)出人員管理，以規(guī)避大量兼職人員帶來的操作風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 規(guī)范孔探設(shè)備管理

3.2.1 孔探儀管理

工業(yè)內(nèi)窺鏡應(yīng)由專人負(fù)責(zé)保管，實(shí)施責(zé)任人負(fù)責(zé)制。除日常的使用維護(hù)外，責(zé)任人應(yīng)按要求，對工業(yè)內(nèi)窺鏡及配件進(jìn)行定期地保養(yǎng)和維護(hù)，保養(yǎng)維護(hù)周期不超過30天。負(fù)責(zé)人應(yīng)掌握設(shè)備使用及完好情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)、維修。部門制定設(shè)備使用規(guī)定，明確設(shè)備交接、檢查要求，嚴(yán)格履行簽字手續(xù)。鑒于孔探鏡頭為消耗品，必要時(shí)需要進(jìn)行觀察、測量鏡頭的儲(chǔ)備，條件允許的話，可備份適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線模塊，以避兔因設(shè)備損傷導(dǎo)致的帶傷操作或等待問題。定期對孔探儀進(jìn)行廠家檢定和保養(yǎng)，確保設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。

3.2.2 工裝管理

根據(jù)各型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，配置相應(yīng)的堵蓋拆卸工具和搖轉(zhuǎn)工裝。為解決高壓轉(zhuǎn)子搖轉(zhuǎn)通常采用棘輪扳手手工搖轉(zhuǎn)的效率及人力成本問題，設(shè)計(jì)制作具有換向、點(diǎn)動(dòng)啟?？刂啤⒎奖銓梢晒收先~片定位等功能的自動(dòng)搖轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)孔探儀操作人員自行控制，以提高工作效率。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)流道內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，研究設(shè)計(jì)相關(guān)的專用工裝，以提升效率。對工裝應(yīng)進(jìn)行建賬管理，定期進(jìn)行檢定。

3.3 完善孔探操作工藝

根據(jù)新研航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部件流道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，策劃孔探路徑，形成風(fēng)扇、壓氣機(jī)、主燃燒室、高低壓渦輪等各部件的孔探方案，編制操作規(guī)程以指導(dǎo)孔探人員的操作過程。對于相對容易的轉(zhuǎn)子葉片檢查，應(yīng)對前向或側(cè)向物鏡鏡頭的選擇、鏡頭伸入位置、觀察角度、搖轉(zhuǎn)速度等進(jìn)行統(tǒng)一地約定，杜絕操作人員憑經(jīng)驗(yàn)操作。對于內(nèi)腔較為復(fù)雜的主燃燒室孔探，為確保檢查的全范圍覆蓋和目視檢查效果，要根據(jù)各型號(hào)結(jié)構(gòu)的差異和操作經(jīng)驗(yàn)，不斷總結(jié)優(yōu)化孔探路徑，在工藝規(guī)程中進(jìn)行完善，確保不同的操作人員可以實(shí)現(xiàn)同樣的視覺效果，以降低操作質(zhì)量波動(dòng)，減少孔探卡滯及漏檢等風(fēng)險(xiǎn)。對于堵蓋拆裝等過程，需要根據(jù)工裝的使用情況持續(xù)改進(jìn)，并不斷完善作業(yè)規(guī)程，提升可操作性。特別注意對通用要求的規(guī)定，如停車后孔探的間隔時(shí)間、各級(jí)依次檢查要求、探頭進(jìn)入時(shí)和搖轉(zhuǎn)人員的配合要求以及鏡頭嚴(yán)禁和工作葉片的碰磨要求等等，均需明確并落實(shí)到操作指導(dǎo)文件中。

3.4 加大孔探風(fēng)險(xiǎn)管理

識(shí)別孔探過程的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，制定風(fēng)險(xiǎn)防控措施及有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。根據(jù)孔探過程的特點(diǎn)，在實(shí)施過程中可能存在孔探堵蓋損壞、難以分解、安裝座損壞以及試車中脫落問題，孔探鏡頭可能存在工作中脫落、與葉片碰傷、卡滯無法退出、高溫?fù)p壞等問題，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口帶入多余物，影像判讀誤判、錯(cuò)判等問題，需要分別進(jìn)行可能性和影響分析，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)排序并制定對應(yīng)的措施。如針對多余物問題，統(tǒng)一孔探防護(hù)服并關(guān)注服裝本身的多余物管理;針對鏡頭問題，需制定各類應(yīng)急預(yù)案，在首要預(yù)防的基礎(chǔ)上，確保無論卡滯或脫落都能順利取出，以避免發(fā)動(dòng)機(jī)下臺(tái)的嚴(yán)重事件發(fā)生;針對影像錯(cuò)、漏判向題，設(shè)置AB角，減少人員因視覺疲勞導(dǎo)致的疏忽，在條件允許的情況下，進(jìn)行全程孔探視覺錄像;針對堵蓋可能的脫落問題，増加雙檢及照相確認(rèn)機(jī)制。通過采取積極的應(yīng)對措施及預(yù)案，從源頭進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，從結(jié)果進(jìn)行有效地應(yīng)對。通過培訓(xùn)，確?？滋讲僮魅藛T風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)強(qiáng)化，并貫穿整個(gè)操作過程。

4 結(jié)語

當(dāng)前，新研航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制指標(biāo)不斷提高，流道結(jié)構(gòu)及故障形貌也在不斷變化，需要孔探人員持續(xù)學(xué)習(xí)，并根據(jù)新結(jié)構(gòu)完善操作工藝。隨著工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展，以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)人員還需在孔探影像圖片識(shí)別以及智能判讀方面進(jìn)行研究，持續(xù)提升工作效率，降低人為因素的影響。作為一項(xiàng)目視檢查工作，如何進(jìn)一步統(tǒng)一明確相關(guān)的檢查要求，形成通用可行的孔探目視檢查標(biāo)準(zhǔn)，也是下一階段需要研究的課題。