Kontrola potahu trupu letadel na trhliny ze Scribe line

Tyto kontroly se provádějí v místech pevnostních spojů tzv. Lap Joints. Přesná lokace je od přední přepážky (STA-Station) 360 až po zadní přepážku (STA) 907 resp. 908 a podél podélníků (S-Stringer) 4 a 10, a to pravé i levé strany trupu letadla. Tato místa jsou znázorněna na obr. 1.
Každé letadlo, kde je nutné na trupu obnovit nástřik nové barvy, musí projít procedurou odstranění starého nátěru. Starý nátěr se z potahu trupu odstraní louhováním, ale v místech zdvojení plechů trupu tzv. doublerů, kde horní plech končí, vznikne spára, která je vyplněna těsnicím tmelem. Tento je nutné odstranit mechanicky za pomoci špachtle. Pokud byla použita kovová špachtle s ostrými konci, docházelo při odstraňování tmelu k poškození potahu již zmiňovanými Scribe line. Pro upřesnění tloušťka plechu potahu trupu je v našem případě 0,81 až 1,10 mm. V těchto místech mohou časem vzniknout únavové trhliny. Samozřejmě dnes se odstraňování těsnění pečlivě sleduje a používají se umělohmotné špachtle. Na obr. 2 a 3 je ukázáno místo odstraňování tmelu, pevnostní místo Lap Joint s rýhou a možný výskyt únavových trhlin v dolním potahu doubleru.
Z důvodu možnosti vzniku těchto trhlin předepisuje firma Boeing defektoskopickou kontrolu těchto míst. Pro tento účel byl vydán Service Bulletin 737-53A1262 (B737CG) s odvolávkou na proceduru pod označením 53-30-06, Part 4, kterou najdeme v NTM (Nondestructive Test Manual) manuálu Boeing. Kontroly jsou náročné na přístrojové vybavení a poradí si s nimi letecké opravny, které se specializují na velké revize těchto letadel.

Co předchází před vlastní NDT kontrolou
V revizi typu D-check se na letadle B-737 v místech kontroly (která je popisována v úvodu a vyznačena na obr. 1) provede na dolním potahu trupu odstranění barvy v šířce pruhu asi 50 mm. Potom se v této oblasti provede důkladná vizuální prohlídka za pomoci lupy. Všechny rýhy nalezené tímto způsobem se zaznamenají a následuje proměření hloubky všech nalezených rýh, a to podle procedury 53-30-01, Part 10, NTM manuálu. K měření hloubky vrypů se používá laserový set přístroje InspectCam SDMS Laser Measurement System STTR-SDMS-001 od australské firmy STTR Pty, Ltd. Zkratka SDMS znamená Surface Deformation Measurement System (viz obr. 4).  
Změřené rýhy rozdělíme do tří skupin podle naměřené hloubky, podrobnosti jsou uvedeny v tab.1.

Tab. 1: Rozdělení trhlin do skupin dle jejich hloubky s možnostmi dalších kontrol a oprav.
Skupina*Naměřená hloubka v palcích*Přepočítaná hloubka v mm*Způsob další kontroly, opravy

1*< 0,001*<0,025*Žádné další kontroly se nevyžadují

2*≥ 0,001 až ≤ 0,006*≥ 0,025 až ≤ 0,152*UZ Phased Array kontrola

3*>0,006*> 0,152*Provádí se oprava potahu trupu

Provedení NDT kontroly - ultrazvuková (UZ) Phased Array (PA) metoda
Pokud laserovým měřením najdeme vrypy, které jsou v tabulce uvedeny ve druhé skupině, musí být provedena dodatečná defektoskopická kontrola. Může být též provedena kombinace konvenčních kontrol ultrazvukem podle procedury 53-30-05, Part 4, NTM manuálu a vířivými proudy podle procedury 53-30-22, Part 6, NTM manuálu, ale vždy se musí v kontrolovaném místě odstranit barva.
Při kontrolách typu D-check se barva vždy odstraňuje kvůli měření hloubky vrypů laserem, ale pokud je naměřená hloubka vrypů ≥ 0,025 až ≤ 0,152 mm (≥ 0,001 až ≤ 0,006 palce), je nutné dodatečně provést zmíněnou defektoskopickou kontrolu v oblasti nebo oblastech s nevyhovujícími vrypy. NDT kontrolu musíme v těchto oblastech periodicky opakovat po 500 letových cyklech (časově to znamená asi každé 3-4 měsíce) a místa jsou již chráněna barvou.
Z toho důvodu jsme v našem případě zvolili ultrazvukovou kontrolu metodou Phased Array. Výrobce, firma Boeing, tuto kontrolu popisuje v proceduře 53-30-06, Part 4, NTM manuálu. Kontrolu lze provádět přes vrstvu barvy až do tloušťky 0,177 mm (0,007 palce). U nově nastříkaných letadel je vrstva barvy na trupu max. 0,120 mm, přesto však doporučuji tloušťku barvy vždy ověřit.

Před první ultrazvukovou Phased Array kontrolou
Pro kontrolu v oblastech Scribe line na trhliny byl použit přístroj OmniScan MX, PA modul 16:128 a software verze MU-2.0R18 od firmy Olympus. Lze použít i novější typ přístroje OmniScan MX2 od téhož výrobce. Z příslušenství to byla UZ PA sonda 10L16 s klínem SA00-N60S a referenční standard NDT 1094-040 s odpovídající tloušťkou a materiálem korespondujícím se zkoušeným povrchem trupu letadla taktéž od firmy Olympus a vazební prostředek glycerin s vodou. Na obr. 5 je vidět celková sestava: přístroj OmniScan a sonda s klínem.

Aplikace ultrazvukové Phased Array metody
Nastavení přístroje OmniScan bylo provedeno v souladu s procedurou 53-30-06, Part 4, NTM manuálu. Podle kritérií procedury budeme hledat podélné trhliny vznikající ze Scribe line (rýh) na dolním panelu potahu doubleru o tloušťce 0,81-1,10 mm (0,032-0,040 palce), délky 5,08 mm a větší, hloubky 0,46 mm a větší (zde se počítá s kritériem měkčím z důvodu hledání přes barvu). U referenčního standardu je kritérium hloubky přísnější (čistý povrch). V revizi D-check provádíme kontrolu povrchu bez barvy, v opakovaných kontrolách po 500 cyklech přes barvu do tloušťky 0,177 mm. V základním nastavení přístroje využíváme kombinaci A-zobrazení a S-zobrazení (sektorového zobrazení) s min. úhlem nastaveným na 45° až do max. úhlu nastaveným na 80°. Základní barvy byly zvoleny z palety barev, zelená pro sektorové zobrazení, červená pro zobrazení nalezených vad. Velmi důležité je nastavení citlivosti sondy s klínem, které se provádí na referenčním standardu NDT 1094-040 s třemi umělými zářezy označenými A, B, C. Zářezy mají stejnou délku, a to 5,08 mm, hloubku 0,25 mm (přísnější kritérium, není zde barva) a šířku 0,12 mm. Rozdílné je pouze umístění každé ze tří vad z pohledu shora, a to vzhledem k hraně horního plechu doubleru. Tato vzdálenost označená PA se nazývá vzdálenost od čela sondy k vadě měřené na cloně monitoru A (gate A) a je pro nás kontrolní, zda dostáváme na displeji přístroje v měřicím poli správnou vzdálenost od vady A, B nebo C referenčního standardu. Její hodnota může být kladná, nulová nebo záporná. Tato skutečnost závisí na umístění zářezu, tedy zda leží před klínem nebo přímo koresponduje s hranou klínu, případně pokud se nachází pod klínem (viz obr. 6).
Na obr. 7 vidíme polohu sondy na referenčním standardu skenující otvor pro nýt - vada od otvoru pro nýt je vidět v sektorovém zobrazení, na kterém leží měřicí kurzor.
Na obr. 8 vidíme polohu sondy na referenčním standardu skenující zářez A, vada od zářezu A je vidět v sektorovém zobrazení, kde je opět protnuta měřicím kurzorem a v měřicím poli na displeji přístroje se nám tak ukáže i kontrolní vzdálenost od čela sondy k vadě – PA.

Zkoušení ultrazvukovou Phased Array metodou na letadle
Můžeme přistoupit k provedení zkoušení na letadle. Vyvoláme si zkušební soubor  s popisem Scribe line z paměti přístroje OmniScan. Provedeme nastavení základní citlivosti přístroje, jak již bylo popsáno na referenčním standardu NDT 1094-40. Pokud budeme zkoušku provádět přes barvu, zvýšíme citlivost o +6 dB, dále přidáme +12 dB na rychlosti skenování povrchu. Na zkoušený povrch aplikujeme vazební prostředek a provádíme vlastní skenování oblasti trajektorie podle obr. 1, klín se dotýká horního plechu doubleru a sondou pohybujeme směrem dopředu (doporučuji otejpovat čelo klínu sondy, protože může docházet k jeho odírání o plech horního potahu doubleru). Při postupném skenování dostáváme odezvu od nýtu - žádná odezva-odezva od nýtu - žádná odezva a tato perioda se stále opakuje až do konce kontrolované oblasti. Pokud se na displeji přístroje objeví signál v oblasti vady, snížíme citlivost o -12 dB a provedeme v tomto místě nové skenování. Vyhodnocování skenu probíhá v reálném čase. Pokud nalezneme vadové echo od trhliny, označíme počátek a konec trhliny s vyznačením přepážky a podélníku. Provedeme zápis do pracovní karty (Job Card). Pokud jsou na letadle určené kontroly po 500 letových cyklech, je v místě zkoušení barva, ale místo již není tmelené. Kontrolu doporučuji provádět ve dvou pracovnících, jeden se věnuje skenování povrchu a druhý sleduje displej přístroje OmniScan (viz obr. 9).

Závěr
Popsaná ultrazvuková PA kontrola je náročná na zkušební vybavení a spíše ji provádějí dobře vybavené opravny letadel. Lze samozřejmě využít služby externích defektoskopických firem, ale cena za provedené práce je vysoká a pokud je těchto kontrol prováděno u letecké společnosti více během určitého období, vyplatí se investovat do nákupu potřebného vybavení. S kontrolou se zcela určitě setkají jak provozovatelé letadel B-737, tak i provozovatelé letadel B-747, B-757, B-767, B-777, a i starších typů DC-8, DC-9,DC-10.

Ing. František Mojžíš

Publikováno: 30. 9. 2018 | Počet zobrazení: 1861 354