Havacılıkta Hasarsız (Tahribatsız) Muayene

Hasarsız (tahribatsız) muayene; metalik malzemeler başta olmak üzere çoğu mühendislik malzemelerinin üretim, şekillendirme, kullanım süreçlerindeki hataların tespiti ve kontrolü amacıyla kullanılan bir yöntemdir. Malzemelerin güvenirliği ve kalite standartları numuneye hasar vermeden ve tekrar kullanılabilirliğini bozmadan kontrol edilebilmektedir.

Hasarsız muayene yöntemleri;

1. Penetrant sıvı

2. Manyetik parçacık

3. Ultrasonik muayene

4. Radyografi  olarak sınıflandırılabilir.

1. Penetrant Sıvı

Penetrant Sıvı yönteminde incelenecek olan malzemeye penetrant sıvısı uygulanır. Bu sıvı tüm yüzeye ve mevcut çatlakların içine yayılır. Daha sonrasında uygulanan bu sıvı yüzeyden hassas bir şekilde arındırılır. Bu arındırma işlemini kontrollü yapmak önemlidir çünkü mecvut çatlakların içine yayılan sıvı kaybedilmek istenmez. Kurulanan numune yüzeyi developer/geliştirici sıvı (içerisine süsyanse edilmiş beyaz toz sıvısı) ile kaplanır. Sıvı kuruduktan sonra çatlaklara ve kusurlara dolan penetrant yüzüye çıkmış olur. Bu yöntem ile çatlakların varlığı ve konumu tespit edilirken çatlak derinliği hakkında yeterli bilgi sağlanamaz. Bu yöntemle neredeyse tüm malzemeler test edilebilir ayrıca kolay uygulanabilirdiği ve düşük maliyetli olması avantajdır.

2. Manyetik Parçacık

Manyetik toz yöntemi, ferromanyetik metallerde yüzeye yakın hataların incelenmesi için uygulanan bir yöntemdir. Numuneye manyetik parçacıklı süspansiyon uygulanarak gün ışığında bile gözlemlenebilen koyu renkli çizgiler oluşturulur. Ultraviyole ışık altında manyetit parçacıklar kusursuz bölgelerden kusurlu bölgelere doğru kümelenerek toplanır. Bunun sonucunda daha belirgin bir görüntü ortaya çıkar. Kusur olamayan bölgelerde manyetik akı paralel şekilde sıralanırken kusurların olduğu bölgelerde manyetik akı derinlikleri oluşur.

3. Ultrasonik

Ultrasonik yöntemin çalışma prensibi ses dalgalarının yayılması ve yansımasıdır. İncelenecek olan malzeme cihaza uygun şekilde yerleştirilir. Ses dalgalarını alan ve ileten bir mekanizma içerisinde vericiden ultrasonik puls gönderilir. Gönderilen ultraviyole puls malzemeyi geçerek karşı duvara çarparak geri yansır ve eko olarak kaydedilir. Eğer malzemenin içerisinde boşluklar varsa dalgalar vericiye daha erken ulaşır. Oluşan farklı hızlardaki dalgalar dijital ortamda diyagram oluşturur. Bu diyagram boşluk ve hata durumlarının tespitinde kullanılır. Kullanılan ses hızı sayesinde hata derinlik de tespit edilebilir.

4. Radyografi

X ışınları, yüksek vakumlu ve ince duvarlı x ışını tüpleri içerisinde oluşturulur. Bu tüp, alt kısmında tungstenden yapılmış bir tel ve refrakterden oluşur. Yüksek voltaj pozitif anot kutbundan negatif katoda doğru ilerler. Buradaki akı sayesinde oluşan ışımayla neredeyse %1’den de az miktarda X ışını oluşur. Görüntü alınabilmesi için X-ray filmleri kullanılır. Numune X ışını radyasyonunun bir kısmını absorbe eder. Malzeme yoğunluğu ne kadar yüksek olursa görüntü yakalama ünitesine o kadar az ışın ulaşır. Çatlak ve porlar gibi kusurlar çok az radyasyon emer. Küçük genişliğe sahip olan kusurlarda ise X ışını çok zor görülür ya da hiç görülemez.  Kusursuz yerlere göre kusurlu yerlerde daha yüksek radyasyon olmasının temel sebebi de budur. X ışını yayılma yönünde oluşan kusurlar daha iyi görülebilir fakat dikey çatlaklar neredeyse hiç görülemez. Kusurun konumu ve derinliği ise tek bir X ışınıyla belirlenemez. Bu nedenle farklı konumlardan birer X ışını görüntüsü daha alınır. Burada bilgisayarlı tomografiler kullanılır ve birden fazla görüntü alınır.

Hasarsız (taribatsız) muayene yöntemleri birçok alanda kritik öneme sahiptir. Hasarsız muayenede yanlış yöntemin seçilmesi, yöntemin doğru uygulanamaması düzeltilemeyecek büyük kazalara sebebiyet verebilir. Hata kabulünün neredeyse hiç olmadığı havacılıkta hasarsız muayenenin önemini tarihteki ölümcül kazalarla inceleyelim.

Southwest Havayolları 1380

Amerika Birleşik Devletinin en büyük havayolu şirketlerinden biri olan Southwest Havayolları aynı zamanda dünyadaki güvenlik sicili en kusursuz havayolu şirketlerinden bir tanesidir.  Soutwest’in 737-700 ile yaptığı 17 Nisan 2018 tarihindeki New York – Dallas 1380 sayılı seferinde kalkışından 15-20 dakika sonra sol motor patlamış . Patlayan parçalar yolcu camlarına zarar vermiş ve bir tanesini de kırmıştır. Tecrübeli pilotların kontrolüyle uçak güvenli bir iniş gerçekleştirmiş fakat kırılan camının yanında seyahat eden yolcu hayatını kaybetmiştir.

Kazadan sonra Ulusal Ulaşım Güvenliği Kurulu tarafından yapılan ilk çalışmalarda motorun havadayken yanmadığı tespit ediliyor. Araştırmacılar, yaptıkları incelemeler sonucunda patlayan motorda pervane kanadının oluşan metal yorgunluğu ile kırıldığını ve buna bağlı bir patlama yaşandığını açıkladılar. Uçağa ait bakım kayıtları incelendiğinde 2012 senesinde yapılmış kapsamlı bakımda pervane bıçaklarının florasanlı boya ile penetrant muayene yöntemiyle gerekli kontrollerin yapıldığı ve herhangi bir sorun olmadığı görülmüş. Kazaya kadar olan altı sene içindeki rutin bakımlarda da sorun kaydı bulunamamıştır. Araştırmacılar metal yorgunluğunun ne zaman başladığını araştırdıklarında hasarın altı yıldan da daha önce başladığını tespit ediyorlar. Bu da akıllara şimdiye kadar uygulanan hasarsız muayene yönteminin yanıltıcı olabileceğini ve kazaya sebebiyet verebileceğini getirmiştir. Penetrant yöntemle sadece yüzeye açık süreksizlikler ve hatalar tespit edilebiliyorken iç hatalar için sonuç alınamıyor bu da bakım sonuçlarını yanıltıcı yapabiliyor. Ultraviyole yöntemde ise küçük hataların tespitinin mümkün olması ve iç hatalar hakkında da bilgi vermesi onu daha güvenilir bir yöntem yapmakta. Bir kişinin de hayatını kaybettiği bu kazadan sonra Ulusal Ulaştırma Güvenliği Kurulu ultrasonik inceleme yönteminin daha güvenilir olacağı kararını almıştır.

Aloha Havayolları 243

Malzeme yorgunluğunun, çatlakların ve hasarların tespit edilememesinin nasıl korkunç kazalara yol açabileceğinin bir diğer örneği ise Aloha havayollarının 243 seferi. 28 Nisan 1988 yılında Hawaii adalarının Hilo kentinden Honollu kentine gerçekleştirilmesi planlanan uçuşta uçak seyir irtifasındayken uçakta patlama yaşanıyor. Bu patlama sonucunda uçağın 35 metrekarelik çatısı kopuyor. Yolcuların kemerleri yüksek basınç ve rüzgara rağmen onları koruyor fakat bir kabin memuru hayatını kaybediyor. Patlamadan hemen sonra acil iniş gerçekleştiriliyor. Uçuş geçimişi yoğun olan 737-297 model uçağın incelemeler sonucunda metal yorgunluğuna dayanamadığı ve perçinlenen kısımlarındaki epoksinin özelliğinin kaybettiği tespit ediliyor. Kaza sonrası sağ kurtulan bir yolcu uçağa binmeden önce kapıda küçük bir çatlak olduğunu görevlilere ilettiğini fakat herhangi bir müdahalede bulunulmadığını ifade etmiştir.

KAYNAKÇA

Hasarsız Muayene Yöntemleri Deney Föyü, İTÜ

[1,2,3,4]http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/U%C3%A7aklarda%20Tahribats%C4%B1z%20Muayene.pdf

https://www.lojiport.com/southwest-ucus-1380-kazasindan-sonraki-dersler-cikarimlar-ve-oneriler-91657yy.htm

https://www.yameraktan.com/genel/7300-metre-yukseklikte-ucak-catisiz-kaldi.html