熱音響画像

熱音響画像 (TAI)は、2005 年にPratt and Whitney (P&W)が開発した独自のアクティブサーモグラフィー検査プロセスです。TAI は、中空コアターボファン エンジンファン ブレードの内部および外部の亀裂を検出する非破壊検査(NDT) 方法です。TAI は、コネチカット州イースト ハートフォードにある P&W のオーバーホールおよび修理施設内の密閉された空調室で、PW4000 直径 112 インチ (2,800 mm) のファン ブレードを検査するために実行されます。

TAIプロセスでは、音エネルギーを適用してファンブレードを励起します。金属に不連続性がある場合、励起により接触する不連続性の両側が動き、摩擦熱が発生します。摩擦熱は、熱画像センサーによってファンブレードの表面で検出されます。^[1]

ファンブレード全体を検査するには、ファンブレードの翼の凸面と凹面をゾーンに分割し、音響エネルギーを適用しながらコンピュータ制御の熱センサーで各ゾーンの画像を撮影します。ファンブレードの両面を完全にスキャンした後、画像はコンピュータで処理され、検査員が評価できるようにモニターに表示されます。コンピュータは画像を強調して、検査員が兆候を評価するのに役立ちます。不確定な兆候の中には再検査が必要な場合があり、ファンブレードの再塗装と TAI プロセスの繰り返しが必要になる場合があります。検査員が決定的に評価できない兆候がファンブレードにある場合、検査員は画像とファンブレードをプロセスエンジニアに転送して、さらに評価し、超音波検査や X 線検査などの代替 NDT 方法を適用する必要があります。^[1]

2005 年に TAI が開始されたとき、P&W は NDT 業界の標準慣行に従い、正式なトレーニング プログラムや認定要件を確立せずに TAI を実行できる新しい新興技術として TAI を分類しました。

2018年、P&Wは、9,000枚以上のファンブレードの製造とその後のTAI検査にもかかわらず、TAIを新興技術として分類し続けました。2018年のユナイテッド航空1175便（UA1175）の最終報告書では、PW4000-112シリーズエンジンのエンジン故障があり、破損したファンブレードは前回のTAI検査で不合格の兆候があったが適切に特定されていなかったことが判明し、国家運輸安全委員会はP&Wを非難し、UA1175の事故の原因は次のように結論付けました。^[2]

ファンブレードの破損は、P&W 社が TAI 検査プロセスを新しい新興技術として分類し続けたことによるものです。これにより、同社は正式な定義された初期および定期的なトレーニング プログラムや検査員認定プログラムを開発することなく、検査を継続することができました。トレーニングが不足していたため、検査員は兆候を誤って評価し、ひびの入ったブレードが使用に戻され、最終的に破損しました。

この事故の後、P&Wは過剰検査を開始し、以前に検査されたPW4000 112インチファンブレード9,606枚すべてについてTAIの検査記録を確認した。過剰検査中、大韓航空とユナイテッド航空で使用されていたファンブレード2枚に、解決できないTAIの兆候があった。その後のX線検査で、両方のファンブレードに以前にTAIの兆候が報告されていた領域の空洞にピーニングショットが見つかった。^[2] P&Wはまた、2004年12月から2018年のUA1175の事故時までの間に、5枚のPW4000 112インチファンブレードに亀裂が検出されたと報告した。1枚は目視で確認され、他の4枚はTAIによって検出された。^[1]

2021年2月23日、ユナイテッド航空328便（UA328）の別のPW4000エンジンで同様の封じ込めエンジン故障事故が発生してから4日後、米国連邦航空局（FAA）は緊急耐空性指令を発行し、プラット・アンド・ホイットニーPW4000-112エンジンを搭載した航空機の米国の運航者に対し、飛行前にこれらのエンジンを検査することを義務付けた。FAAは入手可能なデータを確認し、その他の安全要因を考慮した後、運航者は各エンジンの前部にある大きなチタン製ファンブレードのTAI検査を実施する必要があると決定した。FAAは、TAI技術により、中空ファンブレードの内面や目視検査では見えない部分の亀裂を検出できると指摘した。このエンジンの以前の検査間隔は6,500飛行サイクルであった。^[3]

この記事には、国家運輸安全委員会 のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。