飛機(jī)油箱密封失效檢測(cè)技術(shù)探討

周冠軍

（國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

為保證產(chǎn)品可靠及安全使用，航空航天領(lǐng)域?qū)τ诿芊庑缘囊笤絹碓礁?，在關(guān)鍵的系統(tǒng)附件或結(jié)構(gòu)容器上產(chǎn)生的密封失效，輕則影響產(chǎn)品功能，重則導(dǎo)致事故的發(fā)生。如2002年，歐空局發(fā)射的10 t級(jí)阿里安5改進(jìn)型，由于發(fā)動(dòng)機(jī)擴(kuò)散器冷卻管發(fā)生泄漏，導(dǎo)致發(fā)射失敗；某型飛機(jī)在地面試車過程中，因發(fā)動(dòng)機(jī)艙燃油導(dǎo)管泄漏，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)艙失火，燒傷飛機(jī)。

燃油箱作為飛機(jī)上一個(gè)特殊的部件（容器），其密封性非常重要。如某油箱采用整體結(jié)構(gòu)式（圖1），結(jié)構(gòu)空間容積達(dá) 1.2×103L，可存儲(chǔ) 9 t多燃油，滿足飛機(jī)長(zhǎng)航程需求，其結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜密封工藝要求高，局部密封失效都可能造成較大泄漏。燃油泄漏對(duì)正常使用會(huì)造成較大影響，甚至?xí)＜帮w行安全，因此必須重視結(jié)構(gòu)油箱修理后的密封性，在修理過程中采用有效的工藝技術(shù)方法檢查結(jié)構(gòu)油箱是否存在泄漏尤為重要。

1 結(jié)構(gòu)油箱密封形式及密封失效原因

1.1 結(jié)構(gòu)油箱密封形式

整體結(jié)構(gòu)油箱常見密封形式有縫內(nèi)密封（圖2）、縫外密封（圖3）、表面密封、緊固件密封、混合密封、工藝口蓋密封等結(jié)構(gòu)型式[1]。

圖1 某飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱示意圖Fig.1 Schematic diagram of an aircraft structural fuel tank

圖2 縫內(nèi)密封Fig.2 Seal inside seams

圖3 縫外密封Fig.3 Seal outside seams

緊固件連接處的密封是整體油箱密封的一個(gè)重要方面，大型結(jié)構(gòu)油箱涉及的緊固件連接密封點(diǎn)可達(dá)幾萬個(gè)[2]，密封鉚釘主要結(jié)構(gòu)類型有：1）普通鉚釘，采取縫外密封（圖4）措施; 2）密封鉚釘，在釘頭出制出密封槽，在槽內(nèi)安置O型膠圈或密封膠; 3）干涉鉚釘，主要靠墩頭附近的釘桿膨脹，使之與孔壁處于干涉配合的狀態(tài)起密封作用。螺栓緊固件連接點(diǎn)密封可通過螺母密封、密封墊圈、配合密封等實(shí)現(xiàn)（圖5）。

1.2 油箱密封失效原因及漏孔的形成

圖4 油箱壁板鉚釘縫外密封Fig.4 External seal for joint of tank panel and rivet

圖5 螺栓緊固件連接點(diǎn)的密封Fig.5 Sealing of fastener joints

結(jié)構(gòu)油箱制造工藝復(fù)雜，承力構(gòu)件（如墻、壁板、肋、大梁、腹板）以及蒙皮間鉚接、螺釘連接點(diǎn)數(shù)量較多，油箱壁與內(nèi)部骨架零件、緊固件連接點(diǎn)均采用密封工藝，結(jié)構(gòu)油箱又是主要承力部件，飛行中承受巨大的載荷力（氣動(dòng)載荷、機(jī)動(dòng)載荷、慣性載荷、振動(dòng)載荷、內(nèi)壓等）[3]，結(jié)構(gòu)變形也可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)部件之間內(nèi)部密封層損傷，使原來的密封點(diǎn)轉(zhuǎn)變成“漏孔”，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)油箱局部滲油（圖6）。另外，油箱密封劑老化失效，發(fā)動(dòng)機(jī)工作振動(dòng)導(dǎo)致緊固件松動(dòng)，沖擊或集中載荷造成蒙皮裂紋或緊固件斷裂、松動(dòng)等原因，也會(huì)導(dǎo)致油箱密封失效。上述情況均會(huì)導(dǎo)致油箱出現(xiàn)不同類型、不同大小的漏孔，實(shí)際表現(xiàn)出漏油量不同的故障，密封失效檢測(cè)的目的也是為了發(fā)準(zhǔn)確定位漏孔的位置、大小，為修理方案制定提供基礎(chǔ)。

圖6 某飛機(jī)油箱下壁板螺栓連接點(diǎn)微量滲漏現(xiàn)象Fig.6 Little leakage at the bolted joint of the wall panel under the fuel tank of an aircraft

2 結(jié)構(gòu)油箱漏率

結(jié)構(gòu)油箱密封失效直接導(dǎo)致漏油故障的發(fā)生，結(jié)構(gòu)油箱密封性能好壞可用漏率來衡量。結(jié)構(gòu)油箱漏率是指在規(guī)定條件（壓差、溫度、氣體種類）下航空燃油通過結(jié)構(gòu)油箱漏孔的流量，是間接表示結(jié)構(gòu)油箱漏孔大小的物理量[4]。從廣義上講，任何油箱都不可做到絕對(duì)不漏，“不漏”是相對(duì)的，結(jié)構(gòu)油箱按工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)合格，就定義為不漏或漏率合格。

檢漏一般分為總漏率測(cè)試和局部漏率測(cè)試（單點(diǎn)漏率測(cè)試）兩大類[4]，結(jié)構(gòu)油箱修理過程中都要進(jìn)行總漏率測(cè)試，不滿足技術(shù)指標(biāo)的情況下，還應(yīng)進(jìn)行單點(diǎn)局部漏率的測(cè)試和針對(duì)性修理。密封檢漏的任務(wù)是用適當(dāng)?shù)姆椒ㄑ杆倥袛嗦馐欠瘢x擇合適的檢漏方法找出漏孔的確切位置進(jìn)行修理，并能測(cè)定總漏率是否在允許的漏率范圍。檢漏方法種類較多，下文對(duì)結(jié)構(gòu)油箱目前常用的方法及實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

3 結(jié)構(gòu)油箱常規(guī)檢漏工藝方法

3.1 氣泡檢漏

1）氣泡檢漏基本原理。

氣泡檢漏在粗檢漏方法中應(yīng)用最廣。氣泡檢漏原理：當(dāng)結(jié)構(gòu)油箱漏孔兩側(cè)存在壓差時(shí)，示漏氣體就通過漏孔從高壓側(cè)向低壓側(cè)流動(dòng)（即由油箱內(nèi)向油箱外流動(dòng)），如果在低壓側(cè)有顯示液體（水、氟油、酒精等）[4]，漏孔處將有可能吹起一個(gè)個(gè)氣泡（圖7），從而顯示出結(jié)構(gòu)油箱漏率大小及漏孔的位置。對(duì)于任何能在漏孔二側(cè)產(chǎn)生壓力差的被檢測(cè)件都是適用的，如管路系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)燃油箱、不規(guī)則外形容器等。

圖7 漏孔處顯示液體產(chǎn)生的氣泡Fig.7 Bubbles of detection liquid at leakage hole

2）實(shí)際應(yīng)用效果分析。

氣泡法檢漏中，常用肥皂水作起泡液，在檢漏時(shí)希望只在漏孔處冒泡，別處不要冒泡，但是目前常用的肥皂水作起泡液時(shí)，肥皂水本身會(huì)就產(chǎn)生許多氣泡（圖8），造成干擾，降低了檢漏靈敏度，目前市場(chǎng)上已有多種新型檢漏液，檢漏時(shí)只在漏孔處產(chǎn)生氣泡。

圖8 肥皂水本身的小氣泡Fig.8 Original small bubbles of soapy water

在試驗(yàn)時(shí)需區(qū)分冒出的氣泡是真漏還是假漏產(chǎn)生的。被檢件冒泡的地方不一定是真的漏點(diǎn)，應(yīng)識(shí)別各種干擾因素，才能找到真正的漏點(diǎn)。油箱結(jié)構(gòu)表面有一些不通孔或凹坑往往會(huì)產(chǎn)生假氣泡，被檢件表面的縫隙、盲孔、粘貼的標(biāo)簽都可能產(chǎn)生氣泡，形成虛漏。這些情況下冒泡時(shí)間一般不會(huì)太長(zhǎng)，冒泡也不規(guī)則。

涂刷液體法（皂泡法）在結(jié)構(gòu)油箱一側(cè)需要檢測(cè)的部位涂刷液體（肥皂水或其它顯示液），觀察有無氣泡產(chǎn)生，在涂刷顯示液時(shí)，讓液體慢慢流到被檢部位，以減少液體本身產(chǎn)生氣泡。對(duì)于法蘭連接處，應(yīng)將法蘭間的所有縫隙涂滿顯示液，才能準(zhǔn)確判斷該法蘭盤密封面是否漏氣，如果只涂局部，漏出的氣體有可能從沒有涂顯示液的位置跑掉，造成漏檢。另外，在實(shí)際試驗(yàn)中觀察冒泡時(shí)，可以使用放大鏡和其他的光學(xué)儀器，提高檢測(cè)小漏孔的能力。

3）氣泡檢漏的不足。

氣泡檢漏方法屬于檢測(cè)精度要求不高的密封性檢查方法，一般只確定結(jié)構(gòu)油箱是漏還是不漏。氣泡檢漏在一定條件下也可定量。將被檢件內(nèi)腔充壓到規(guī)定壓力以后，浸入試驗(yàn)液體中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)時(shí)，將標(biāo)有體積刻度值的集氣容器放置在泄漏點(diǎn)上方，收集漏出的氣體。經(jīng)過一定時(shí)間的積累，集氣容器的氣量會(huì)有一定的增加，根據(jù)積累時(shí)間和增加的氣體量，即可用式（1）[4]計(jì)算出被檢件的漏率：

式中：Q為被檢件漏率，Pa·m3/s；p為當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a；V為集氣容器的集氣體積，m3；t為累積時(shí)間，s。

從該定量檢測(cè)機(jī)理看，氣泡檢漏方法只適用于某些情況，對(duì)于體積較大、構(gòu)形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)油箱難以實(shí)現(xiàn)定量的判斷。因此，在結(jié)構(gòu)油箱密封檢查中只能作為粗檢漏方式。

3.2 滲透檢漏技術(shù)

1）滲透檢漏原理。

滲透泄漏檢測(cè)是將一種含有染料的滲透劑涂覆在被檢件的一側(cè)表面上，若被檢件表面存在穿透性缺陷，滲透劑將在毛細(xì)作用下進(jìn)入缺陷內(nèi)部并從被檢件的另一側(cè)表面滲出，從而發(fā)現(xiàn)泄漏源。這種泄漏檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)單、缺陷定位準(zhǔn)確、直觀等顯著特點(diǎn)。

2）煤油滲漏檢測(cè)應(yīng)用分析。

煤油滲漏檢測(cè)是一種常用的檢漏方法，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱檢漏中普遍使用，其原理是利用煤油分子量小、滲透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，作為滲透劑進(jìn)行檢漏。這種方法需要被檢件表面不能有油污，否則會(huì)造成誤判、錯(cuò)判。目前，在結(jié)構(gòu)油箱密封性檢查中，普遍使用的油密工藝法（圖9）就是利用了煤油滲漏檢測(cè)能力好的優(yōu)點(diǎn)來發(fā)現(xiàn)漏孔。

圖9 機(jī)翼油箱油密試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)Fig.9 Seal detection of wing fuel tank

由于煤油無毒、無污染且價(jià)格低廉因此在實(shí)際檢漏中應(yīng)用面較廣，其檢測(cè)零件一般是容器式，在加注煤油時(shí)液面能夠高于被檢密封面1～2 cm。泄漏的觀察也比較簡(jiǎn)單，在光照充足的環(huán)境下，在密封面的外側(cè)觀察有無油漬滲出。有時(shí)為了加強(qiáng)油漬的顯示對(duì)比度，還可以在觀察表面涂上白顏色的粉末顯像劑，如滑石粉，當(dāng)煤油滲出時(shí)就會(huì)在白色背景明顯發(fā)現(xiàn)油漬（圖10）。另外，也可以在煤油中加入色彩鮮艷的添加劑或者熒光添加劑，并在滲透過程中充壓（如某機(jī)翼油箱在油密時(shí)充入39 kPa壓力）以加速滲透過程，然后利用直接目視或者借助黑光燈進(jìn)行觀察，這可大大提高檢漏靈敏度。實(shí)際試驗(yàn)中可以制作驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)漏率的標(biāo)準(zhǔn)漏孔試樣，小于標(biāo)準(zhǔn)漏孔試樣斑痕的即認(rèn)為合格[5]。結(jié)構(gòu)油箱煤油滲漏檢測(cè)時(shí)，滲透量與油箱內(nèi)充填壓力有很大的關(guān)系，保壓和觀察時(shí)間也直接影響滲透劑斑痕。為了有效地發(fā)現(xiàn)微漏孔，在結(jié)構(gòu)油箱強(qiáng)度允許范圍內(nèi)，試驗(yàn)時(shí)可以適度提高充填壓力。

圖10 油箱上壁板涂滑石粉檢查漏點(diǎn)Fig.10 Applying talcum powder to the upper wall of the tank to detect leakage

3）滑石粉使用。

滑石粉顯示油跡實(shí)際使用效果較好，在使用中應(yīng)掌握一定方法：滑石粉配制、使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的揀選，剔除滑石粉內(nèi)混入的雜質(zhì)顆粒。按1.3 kg滑石粉兌1 L水的配比，稱取一定的滑石粉和水(自來水)，用來制作滑石粉涂料，攪拌滑石粉涂料的各組份，直至均勻無塊狀顆粒?；弁苛峡稍谑褂们芭渲疲诜忾]容器內(nèi)存貯。受檢表面涂用的滑石粉涂料量為每平方米0.3 L滑石粉涂料；為了加快滑石粉涂料的干燥速率，可以用洗滌汽油代替水進(jìn)行配制。

在結(jié)構(gòu)油箱表面涂抹滑石粉涂料注意事項(xiàng)：涂刷滑石粉涂料之前，要求做試驗(yàn)表面應(yīng)用浸過洗滌汽油的擦布除油，晾干10～15 min；滑石粉涂料沿鉚接（螺接）縫涂敷在蒙皮外表面上，涂刷寬度s≥1.5d（d為鉚釘或螺釘頭的直徑）；在溫度為15～35 ℃時(shí)，涂料干燥時(shí)間不少于1 h；滑石粉涂料不允許有剝落、開裂。

4 常規(guī)檢漏方法存在的問題

4.1 常規(guī)檢漏方法工藝缺陷

常規(guī)的氣泡檢漏、油密試驗(yàn)其靈敏度都比較低，只能檢測(cè)到 10?6～10?5Pa·m3/s量級(jí)的漏孔，10?7Pa·m3/s量級(jí)或者更小的漏孔在試驗(yàn)過程中是無法被發(fā)現(xiàn)的。

在結(jié)構(gòu)油箱密封檢查中，根據(jù)實(shí)際修理試驗(yàn)結(jié)果，常規(guī)氣泡檢漏工藝方法（理論上檢漏率約為10?3Pa·m3/s）檢漏效果比煤油滲漏檢測(cè)效果差一個(gè)量級(jí)。氣泡檢漏試驗(yàn)結(jié)果為“不漏”，而在飛機(jī)加注燃油后出現(xiàn)滲油的問題，在飛機(jī)修理、飛行使用過程中時(shí)有發(fā)生，其原因主要是氣泡檢漏中的合格的“臨界不漏孔”在油密試驗(yàn)中變成了“滲油孔”（圖11）。

圖11 油箱壁板螺釘處有油痕跡Fig.11 Oil marks at the screw of the tank wall panel

在飛機(jī)修理合格使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱滲漏油的問題，而在外場(chǎng)排除結(jié)構(gòu)油箱滲漏油故障一般耗費(fèi)周期較長(zhǎng)，嚴(yán)重干擾了飛機(jī)正常的使用，修理廠對(duì)這樣滲漏問題的分析改進(jìn)也非常棘手，目前仍然未找到一種非常有效的解決控制措施。對(duì)修理過程進(jìn)行檢查，均沒有發(fā)現(xiàn)油箱的密封性試驗(yàn)存在遺漏或不按工藝標(biāo)準(zhǔn)操作的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)油箱在修理階段的氣密、油密試驗(yàn)以及整機(jī)裝配后燃油箱系統(tǒng)氣密檢查均符合工藝要求。結(jié)構(gòu)油箱漏孔小于檢測(cè)設(shè)備的最小可檢漏率時(shí)，即判斷其“不漏”，也就是密封性試驗(yàn)符合工藝。說明現(xiàn)行的檢查工藝和方法并不能可靠保證油箱的不漏油。

4.2 油箱滲漏故障特點(diǎn)與檢測(cè)方法改進(jìn)必要性

飛機(jī)整體油箱發(fā)生滲漏是一個(gè)世界性的難題，對(duì)已經(jīng)交付使用的飛機(jī)整體油箱，其滲漏檢測(cè)及修補(bǔ)更是困難重重[5]。由于油箱密封結(jié)構(gòu)的特殊性，排除此類故障需要排放油箱內(nèi)的數(shù)噸燃油，打開油箱，由油箱內(nèi)部重新對(duì)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，后續(xù)為了驗(yàn)證該故障排除效果，還需加注燃油檢查，整個(gè)排故工作量巨大，如果滲油點(diǎn)發(fā)生在機(jī)翼油箱和中央翼油箱對(duì)接面等部位（圖12），因排除故障需拆卸機(jī)翼，工作量還會(huì)成倍增加，對(duì)修理廠正常生產(chǎn)計(jì)劃或外場(chǎng)飛行使用帶來較大影響。

這類問題的發(fā)生都迫切需要修理工廠改進(jìn)結(jié)構(gòu)油箱的密封性檢查工藝。依靠現(xiàn)有的檢漏技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)很難提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱密封可靠性，降低外場(chǎng)漏油故障發(fā)生率，提高飛機(jī)的修理質(zhì)量。

圖12 某飛機(jī)機(jī)翼對(duì)接面油箱口蓋滲油故障Fig.12 Leakage fault of oil tank cover

4.3 滲漏機(jī)理分析

從物理學(xué)角度分析，航空煤油如果要從結(jié)構(gòu)油箱的漏孔處漏出來，除了要有一定的壓力外，還需要克服煤油表面張力的影響，當(dāng)漏孔的幾何尺寸非常小時(shí)，煤油的表面張力與結(jié)構(gòu)油箱內(nèi)某漏孔處的壓力平衡時(shí)，煤油就不會(huì)滲漏出來，可以使用式（2）[6]來計(jì)算判定。

式中：p1為油箱內(nèi)壓力，Pa；p2為外界大氣壓，Pa；p2為外界大氣壓，Pa；d為漏孔的等效直徑，m；б為航空煤油表面張力系數(shù)，N/m。

由式（2）可得d＝4б/（p1?p2）。則航空煤油不漏的標(biāo)準(zhǔn)為等效漏孔d≤4б/（p1?p2）。

比如，某結(jié)構(gòu)油箱艙加壓0.39 MPa，出現(xiàn)滲漏油的臨界漏率是（1×10?5）～（5×10?6） Pa·m3/s[7]，因此，漏率在 5×10?6Pa·m3/s以下（如 1×10?6、10?7Pa·m3/s）的漏孔，在修理過程中按常規(guī)的修理方法是不能發(fā)現(xiàn)問題的。

飛機(jī)在外場(chǎng)使用過程中，密封結(jié)構(gòu)的性能會(huì)逐漸下降，油箱結(jié)構(gòu)中原來存在的某些缺陷（比如微小的裂紋等），在飛行載荷、結(jié)構(gòu)變形、振動(dòng)、溫濕度變化等因素影響下，原來的微裂紋就有可能變化為小裂紋[8]，漏孔超過臨界漏率時(shí)就會(huì)導(dǎo)致燃油滲漏。

5 結(jié)構(gòu)油箱先進(jìn)檢漏技術(shù)應(yīng)用探討

5.1 氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)

隨著用戶對(duì)飛機(jī)修理質(zhì)量的要求越來越高，常規(guī)的油箱密封檢測(cè)技術(shù)和工藝方法已不能滿足修理要求，氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏工藝是目前較為成熟的一種先進(jìn)檢漏工藝技術(shù)，該工藝技術(shù)較為先進(jìn)（檢測(cè)漏率可達(dá) 5×10?12Pa·m3/s以上）[9]，檢漏效果好，在航天領(lǐng)域（如衛(wèi)星、火箭等）已獲得廣泛的應(yīng)用，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱檢漏中也有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)結(jié)構(gòu)油箱在修理中存在的臨界漏孔可有效地檢測(cè)定位，因臨界漏孔的存在導(dǎo)致飛機(jī)修理后短期使用過程中出現(xiàn)漏油問題的概率就會(huì)降低。

質(zhì)譜檢漏儀通過質(zhì)譜室使不同質(zhì)量的氣體變成離子后在場(chǎng)中彼此分開，并且使同質(zhì)量的離子在場(chǎng)中聚在一起。僅讓某種氣體的離子通過檔板上的狹縫而被接收極接收形成離子流，在檢漏儀的指示器中顯示出相關(guān)信息[10]，達(dá)到了檢漏的目的。

相對(duì)于傳統(tǒng)的檢漏方法，氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)具有靈敏度高、可定量檢查、檢測(cè)時(shí)間短、效率高、操作勞動(dòng)強(qiáng)度低、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)；但是氦質(zhì)譜檢漏方法投入設(shè)備費(fèi)用高，儀器維護(hù)保養(yǎng)要求較高，加上目前缺乏航空產(chǎn)品氦質(zhì)譜檢漏方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，缺少專業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，因此，這種檢測(cè)方法在短期內(nèi)普及推廣應(yīng)用還面臨不少實(shí)際困難。

氦質(zhì)譜檢漏方案類型較多，在實(shí)際工作中需要結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)選取檢測(cè)方式，如果不能正確地運(yùn)用它，先進(jìn)儀器的優(yōu)點(diǎn)得不到充分的發(fā)揮，檢漏達(dá)不到預(yù)期的效果，在具體檢漏應(yīng)用中需要開展專項(xiàng)研究，了解各種檢漏方法及其特點(diǎn)。目前，可以工程化應(yīng)用的氦質(zhì)譜檢漏方法有噴吹法、氦罩法、真空室法、吸槍法、檢漏盒法、真空室累積檢漏法、吸槍累積檢漏法、背壓法等[10]。

下文對(duì)其中氦質(zhì)譜檢漏方法中一種較為簡(jiǎn)單的方法（吸槍檢漏法）的實(shí)際應(yīng)用作一點(diǎn)探討。

5.2 吸槍法檢漏

吸槍法是將被檢容器內(nèi)部充入一定量的氦氣，用檢漏儀的吸槍在容器外而進(jìn)行探測(cè)（圖13）。當(dāng)容器壁上存在漏孔時(shí)，氦氣通過漏孔向外逸出。在漏孔附近，氦氣隨同周圍空氣一起被吸槍吸入到質(zhì)譜室中，在檢漏儀的指示器中顯示出檢漏結(jié)果。

實(shí)際使用時(shí)，連接吸槍的軟管越短越好，管內(nèi)應(yīng)清潔，因此最好用金屬或高級(jí)塑料軟管。由于橡膠管吸氦嚴(yán)重，會(huì)造成很大的本底及噪聲[11]，因此不宜采用。檢漏場(chǎng)地的空氣不應(yīng)該有太大的流動(dòng)，以免漏孔附近的氦濃度降低過快，最好在密閉的廠房?jī)?nèi)開展檢測(cè)試驗(yàn)。另外，吸槍在被檢測(cè)容器表面移動(dòng)速率不能太快，吸槍與被檢容器表面的距離不應(yīng)超過3 mm，以避免由于濃度梯度造成的靈敏度損失。為了提高檢漏靈敏度，可在吸嘴末端加上一個(gè)有彈性的罩子，這樣吸槍與被檢表面有較好密封接觸，使吸嘴處氦濃度增加，這種方法能找出漏孔的確切位置。

圖13 吸槍法檢漏Fig.13 Leakage detection with a suction gun

5.3 氦質(zhì)譜檢漏應(yīng)用

氦質(zhì)譜檢漏儀是一種較高靈敏度的設(shè)備，還可應(yīng)用于已知漏孔的對(duì)比，判斷容器漏率大小，在實(shí)際使用中，在檢漏之前需選擇標(biāo)準(zhǔn)漏孔去調(diào)試和比對(duì)[11]，測(cè)試檢漏儀的最小可檢漏率。目前，工業(yè)領(lǐng)域大量的產(chǎn)品都是在充壓條件下使用的，如何正確測(cè)試正壓檢漏時(shí)的容器漏率，需要在工程應(yīng)用時(shí)試驗(yàn)取得合適的參數(shù)。檢漏廠商提供的大多是真空標(biāo)準(zhǔn)漏孔，兩者標(biāo)準(zhǔn)有較大差異，吸槍檢漏必須在校準(zhǔn)條件下使用正壓標(biāo)準(zhǔn)漏孔進(jìn)行比對(duì)標(biāo)定。

在使用氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)檢查結(jié)構(gòu)油箱密封性時(shí)，應(yīng)該分析計(jì)算結(jié)構(gòu)油箱允許的漏率，以在檢測(cè)時(shí)提供“漏”與“不漏”的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于某個(gè)結(jié)構(gòu)油箱，容積為V，利用特制的設(shè)備抽真空到壓強(qiáng)為p1時(shí)，將接口封堵，如果真空符合要求規(guī)定時(shí)間為t，對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)為p2, 標(biāo)準(zhǔn)真空放氣率為Qfon，總滲漏率Q＝V（p2?p1）/t?Qfon[12]。

檢漏方法的選擇，應(yīng)根據(jù)被檢件允許漏率，被檢件結(jié)構(gòu)、工況條件、檢測(cè)條件、檢測(cè)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等因素進(jìn)行綜合考慮。比如，對(duì)于結(jié)構(gòu)油箱內(nèi)外場(chǎng)排故，滲漏點(diǎn)排除后采用吸槍法來驗(yàn)證滲漏點(diǎn)修復(fù)后的密封效果，可大幅度提高排故效率，并能減少返工，節(jié)約燃油，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 結(jié)束語

在飛機(jī)修理過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況選取合適的檢漏方法開展結(jié)構(gòu)油箱密封性檢測(cè)。氣泡法是最基本的方法，雖然精度不高，但簡(jiǎn)單、直觀，仍被廣泛應(yīng)用；氦質(zhì)譜檢漏工藝是目前應(yīng)用最廣的先進(jìn)檢漏工藝，其靈敏度較高，微漏孔定位準(zhǔn)，但在實(shí)際工作中，如果不能準(zhǔn)確地應(yīng)用（根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)、形狀、大小差異，應(yīng)選擇不同的氦質(zhì)譜檢漏方法），氦質(zhì)譜檢漏儀的優(yōu)點(diǎn)是不能有效發(fā)揮的。

在結(jié)構(gòu)油箱修理過程中，檢漏只對(duì)那些在工作過程中不擴(kuò)大、不發(fā)展的漏孔有效。如因結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)大，形成大漏孔，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件連接密封失效漏油，這種狀況在修理中即使把檢漏要求提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)也達(dá)不到效果；因此，對(duì)于此類特殊的滲漏，在日常修理中應(yīng)提前對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位或經(jīng)常出現(xiàn)裂紋的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)修理，預(yù)防性涂刷密封膠，避免飛機(jī)后期使用過程中帶來較大的滲漏。

結(jié)構(gòu)油箱修理需根據(jù)機(jī)型油箱構(gòu)造特點(diǎn)、工廠的實(shí)際修理狀態(tài)、檢修模式、指標(biāo)參數(shù)等要求，選用合適且有效方法進(jìn)行檢漏，并定期對(duì)內(nèi)外場(chǎng)故障機(jī)理和實(shí)效模式進(jìn)行分析總結(jié)，在修理過程中提前做好密封性預(yù)防修理，并采用先進(jìn)的檢漏方法和設(shè)備對(duì)重點(diǎn)區(qū)域針對(duì)性地提高檢漏率指標(biāo)，才能有效地減少漏油故障，切實(shí)提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)油箱修理質(zhì)量，提高飛機(jī)交付使用后的用戶滿意度。