L’importance Des Pièces Critiques Du Turbines À Gaz

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L’accident Du Vol United Airlines 232 à L’Aéroport De Sioux

L’avion McDonnell Douglas DC-10 avec le numéro N1819U appartenant à United Airlines, une forte explosion a été entendue 1 heure après le décollage. Un signal de panne a été reçu du moteur General Electric CF-6 dans le stabilisateur vertical de l’avion. L’équipage de conduite, qui a effectué ses contrôles ont vu que les systèmes hydrauliques dans la zone arrière de l’avion ne fonctionnaient pas. Les systèmes hydrauliques ont perdu le contrôle en raison de l’endommagement des surfaces de contrôle des pièces rotatives avec une énergie élevée sortant du moteur. Les pilots ont pu faire atterrir l’avion DC-10 à l’aéroport de Sioux si bien malgré une perte de contrôle. Dysfonctionnement lié au moteur de l’appareil endommagé a fait 111 morts, 47 gravement blessés et 125 personnes blessés mineurs. Cet accident est illustré aujourd’hui dans les formations des pilotes (Crew Resource Management).

La cause de l’accident était des fissures microscopiques dans le disque du fan du 1er étage du moteur en raison d’une fabrication incorrecte. Des fissures se sont développées au fur et à mesure temps pendant le fonctionnement du moteur et une détérioration structurelle s’est produite dans le disque. Les pièces du moteur à haute énergie qui sont sorties du carter à la suite du dysfonctionnement ont causé divers dommages structurels au fuselage et à la queue horizontale de l’avion provoquant l’accident.

RÈGLEMENT POUR LES PIÈCES CRITIQUES

En 1974, la Federal Aviation Administration (FAA), a mis en œuvre l’exigence numéro 14 de démarrage et d’arrêt «Contrôle des pièces avec limite de durée de vie» dans la partie 33 où se trouvent les exigences de navigabilité du moteur. Cependant, dans l’approche du problème de la faible fatigue cyclique (Low Cycle Fatigue LCF) sur laquelle se concentre le règlement, il a été révélé avec l’accident de Sioux du Juillet 1989 que la méthode de gestion sécuritaire de la vie n’était pas suffisante. Dans l’arrangement créé avec une approche déterministe n’a pas été possible de calculer les effets aléatoires de variables telles que les conditions de chargement de la pièce concernée, les effets environnementaux, les conditions de fabrication et de travail du matériau utilisé dans la pièce.

À la suite de l’accident, la FAA a lancé une nouvelle étude impliquant le Southwest Research Institute et 4 grands fabricants de moteurs (a savoir General Electric, Rolls-Royce, CFM International et Pratt & Whitney) pour surmonter les problèmes liés aux méthodes traditionnelles de gestion de la sécurité des pièces à durée de vie limitée. Une nouvelle compréhension de la sécurité a été développée et peut être utilisée pour calculer la durée de vie des pièces avec une analyse probabiliste des risques d’erreur. En conséquence, les fabricants de moteurs visent à garder toutes les caractéristiques de la pièce critique sous contrôle à chaque étape en préparant des plans de conception, de fabrication et d’entretien pour les pièces à durée de vie limitée. Le concept d’évaluation de la tolérance aux dommages (Damage Tolerance Assessment) est entré dans le monde de l’aviation par ce règlement. Ainsi, des facteurs tels que les caractéristiques du matériau utilisé, les tolérances des pièces, les conditions de fabrication et de travail, les conditions de chargement et les applications effectuées pendant la maintenance ont été tous maîtrisés dans les tolérances.

La FAA a ajouté le travail effectué à la partie 33 en 2007 en tant que pièces à durée de vie limitée du moteur avec le numéro 33.70 et a révisé l’ensemble de la partie 33 dans le cadre des pièces à durée de vie limitée. L’Agence de la sécurité aérienne de l’Union européenne (AESA) a mis à jour le CS-E 515 en ajoutant les exigences relatives aux pièces critiques.

ÉTUDES À RÉALISER AVEC LES PIÈCES CRITIQUES DU MOTEUR CS-E 515

Les études suivantes devraient être effectuées afin de garantir l’intégrité des pièces identifiées comme des pièces critiques du moteur à la suite de l’analyse de sécurité CS-E 510.

Plan d’ingénierie; les propriétés matérielles des charges, les impacts environnementaux y compris les effets d’autres pièces, les conditions de fonctionnement et les combinaisons de tous ces éléments permet d’être suffisamment connue ou prédite à travers des analyses validées, des tests ou des expériences de service. Ainsi, la valeur de durée de vie qui permet à la pièce critique d’être retirée du service sans créer d’effets moteur dangereux peut être sécurisée. Dans l’évaluation de la tolérance aux dommages applicable les anomalies de matériau de fabrication et de service doivent être considérées comme des défaillances potentielles et doivent être incluses dans l’évaluation de la tolérance aux dommages.

Plan De Gestion Des Services

Le plan de gestion des services est le plan qui définit les processus de service pendant la maintenance et la réparation afin d’assurer la cohérence des spécifications des pièces pour les pièces critiques du moteur dans le plan d’ingénierie. Ces processus font également partie des instructions de navigabilité continue. (Pour plus de détails voir le rapport: AMC E 515)

Plan De Fabrication

Le plan de fabrication est le plan qui définit les conditions de fabrication afin d’assurer la cohérence des spécifications des pièces critiques du moteur dans le plan d’ingénierie.

LEÇONS APPRISES SUR L’ACCIDENT DE SIOUX

  1. La réglementation aéronautique (pour les moteurs; EASA CS-E ou FAA 14 CFR Part-33) vise à atteindre un niveau minimum (acceptable) de sécurité et les fabricants déclarent que les risques connus ou cachés sont à des niveaux acceptables. La limite d’inclusion offre un certain niveau de sécurité.
  2. Certaines définitions ou explications peu claires dans les règlements provoquent des malentendus ou mal compréhension dans les entreprises manufacturières. Une culture sur la compréhension correcte des exigences doit être créée.
  3. Les progrès technologiques conduisent à dépasser les limites de sécurité couvertes par l’ancienne réglementation. Les réglementations aéronautiques en vigueur ne garantissent pas la navigabilité. Il y a toujours un risque.
  4. Les problèmes de la réglementation aéronautique actuelle ainsi que les incidents et accidents survenus révèlent des erreurs ou des situations d’erreur involontaires. La portée des études de conception ne doit pas être limitée aux exigences telles que la partie 33 de la FAA ou l’AESA CS-E.

ABDOULAYE IDI ABASS / Ingénierie Mécanique

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