Termoakustyczne obrazowanie
Termoakustyczne obrazowanie (TAI) to zastrzeżony proces aktywnej kontroli termograficznej opracowany przez firmę Pratt and Whitney (P&W) w 2005 roku; TAI to badań nieniszczących (NDT) służąca do wykrywania wewnętrznych i zewnętrznych pęknięć łopatek wentylatora silnika turbowentylatorowego z pustym rdzeniem . TAI przeprowadza się w celu sprawdzenia PW4000 o średnicy 112 cali (2800 mm) w zamkniętym, klimatyzowanym pomieszczeniu w zakładzie remontowo-naprawczym P&W w East Hartford, Connecticut .
Opis techniczny
W procesie TAI energia akustyczna jest doprowadzana do wzbudzenia łopatek wentylatora. Jeśli w metalu występuje nieciągłość, wzbudzenie spowoduje ruch każdej strony stykającej się nieciągłości, co spowoduje tarciowe . Nagrzewanie spowodowane tarciem jest wykrywane na powierzchni łopatki wentylatora przez czujnik termowizyjny.
Aby zbadać całą łopatkę wentylatora, wypukłe i wklęsłe powierzchnie płata łopatki wentylatora są podzielone na strefy, a sterowany komputerowo czujnik termiczny rejestruje obraz każdej strefy, podczas gdy stosowana jest energia dźwiękowa. Po całkowitym zeskanowaniu obu stron łopatki wentylatora obrazy są przetwarzane przez komputer, a następnie wyświetlane na monitorze w celu oceny przez inspektora. Komputer może poprawić obraz, aby pomóc inspektorowi w ocenie wszelkich wskazań. Niektóre nieokreślone wskazania mogą wymagać ponownej kontroli, co z kolei może wymagać przemalowania łopatek wentylatora i powtórzenia procesu TAI. Jeśli łopatka wentylatora ma oznakę, której inspektor nie jest w stanie jednoznacznie ocenić, inspektor powinien przesłać obrazy wraz z łopatką wentylatora do Inżyniera Procesu w celu dalszej oceny i ewentualnego zastosowania alternatywnych metod NDT, takich jak ultradźwięki i/lub promieniowanie rentgenowskie kontrola.
Historia
W 2005 roku, kiedy zapoczątkowano TAI, firma P&W, zgodnie ze standardową praktyką branżową NDT, sklasyfikowała TAI jako nową i rozwijającą się technologię, która umożliwia wykonywanie TAI bez ustanawiania formalnego programu szkoleniowego i wymagań certyfikacyjnych.
W 2018 roku firma P&W nadal kategoryzowała TAI jako nową i rozwijającą się technologię, pomimo wyprodukowania i późniejszej kontroli TAI ponad 9000 łopatek wentylatora. W raporcie końcowym dotyczącym lotu United Airlines Flight 1175 (UA1175) z 2018 r. stwierdzono awarię silnika serii PW4000-112, w której stwierdzono, że pęknięta łopatka wentylatora miała wskazanie do odrzucenia podczas poprzedniej inspekcji TAI, które nie zostało odpowiednio zidentyfikowane, National Transportation Safety Board obwiniła za to P&W, stwierdzając, że prawdopodobną przyczyną incydentu UA1175 było:
pęknięcie łopatki wentylatora z powodu ciągłej klasyfikacji P&W procesu kontroli TAI jako nowej i powstającej technologii, która umożliwiła im kontynuowanie kontroli bez konieczności opracowywania formalnego, zdefiniowanego wstępnego i okresowego programu szkoleniowego lub programu certyfikacji inspektorów. Brak przeszkolenia spowodował, że inspektor dokonał błędnej oceny wskazania, co skutkowało przywróceniem ostrza z pęknięciem do eksploatacji, gdzie ostatecznie pękło.
Po tym incydencie firma P&W zainicjowała nadmierną kontrolę i dokonała przeglądu zapisów kontroli TAI dla wszystkich 9606 wcześniej skontrolowanych 112-calowych łopatek wentylatora PW4000. Podczas kontroli w liniach Korean Air i United Airlines dwie łopatki wentylatora miały wskazania TAI, których nie można było usunąć. Późniejsze badanie rentgenowskie obu ujawniło śrutowanie w ubytku w obszarze, w którym odnotowano poprzednie wskazanie TAI. P&W poinformowało również, że między grudniem 2004 r. a czasem incydentu UA1175 w 2018 r. wykryto pęknięcia w pięciu 112-calowych łopatkach wentylatora PW4000. Jeden został zidentyfikowany wizualnie, a pozostałe cztery zostały wykryte przez TAI.
23 lutego 2021 r., cztery dni po podobnym incydencie związanym z awarią silnika, który miał miejsce w innym silniku PW4000 w samolocie United Airlines Flight 328 (UA328), Federalna Administracja Lotnictwa USA (FAA) wydała dyrektywę w sprawie awaryjnej zdatności do lotu który wymagał od amerykańskich operatorów samolotów wyposażonych w silniki Pratt & Whitney PW4000-112 sprawdzenia tych silników przed dalszym lotem. Po przejrzeniu dostępnych danych i rozważeniu innych czynników bezpieczeństwa FAA ustaliła, że operatorzy muszą przeprowadzić kontrolę TAI dużych tytanowych łopatek wentylatora znajdujących się z przodu każdego silnika. FAA zauważyła, że technologia TAI może wykrywać pęknięcia na wewnętrznych powierzchniach wydrążonych łopatek wentylatora lub w obszarach, których nie można zobaczyć podczas oględzin. Poprzedni okres między przeglądami tego silnika wynosił 6500 cykli lotu.
Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej ze stron internetowych lub dokumentów Krajowej Rady Bezpieczeństwa Transportu .