張　麗 劉　銳

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飛機(jī)上安全儲(chǔ)存、運(yùn)輸汽油方案初探

張麗 劉銳

汽油是機(jī)上禁運(yùn)的易燃易爆危險(xiǎn)品，但某型具有特殊用途的飛機(jī)需要在機(jī)上儲(chǔ)存、運(yùn)輸汽油。為保證飛行安全，必須采取有效的保護(hù)手段，消除運(yùn)載汽油給飛機(jī)帶來(lái)的不安全因素。本文就汽油在機(jī)上安全儲(chǔ)存、運(yùn)輸方案進(jìn)行初步探討，供研發(fā)人員參考。

登機(jī)時(shí)不允許隨身攜帶或托運(yùn)打火機(jī)、火柴。充電寶也必須小于一定容量才能帶上飛機(jī)。打火機(jī)、火柴、充電寶都屬于易燃易爆物品，存在安全隱患，因此必須限制登機(jī)。

汽油比上述物品更加危險(xiǎn)。某型飛機(jī)為了執(zhí)行水上救援任務(wù)，隨機(jī)載有救生艇和汽油箱。當(dāng)執(zhí)行救援任務(wù)時(shí)，將救生艇放置到水面上，再卸下油箱至艇上，給救生艇提供燃油。汽油具有刺激性氣味、閃點(diǎn)低、易揮發(fā)、油氣與空氣混合后易形成爆炸性混合物等特質(zhì)，在飛行運(yùn)輸中危險(xiǎn)性極高。如何確保汽油箱在飛行過(guò)程中的安全，是本文要探討的內(nèi)容。

技術(shù)要求

汽油箱的設(shè)計(jì)要求可參考飛機(jī)燃油油箱。CCAR-25中，對(duì)燃油箱的設(shè)計(jì)要求如下。

表1　燃油箱設(shè)計(jì)要求

按飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)第13冊(cè)《動(dòng)力裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)》要求，應(yīng)確保燃油油箱具有足夠強(qiáng)度，能經(jīng)受飛機(jī)正常飛行過(guò)程的振動(dòng)，避免燃油的意外泄漏。

安全儲(chǔ)存、運(yùn)輸汽油技術(shù)方案

汽油箱結(jié)構(gòu)介紹

汽油箱結(jié)構(gòu)主要包括：1出油口蓋、2輸油導(dǎo)管、3出油嘴、4油箱提手、5注油口蓋、6通氣旋鈕、7殼體和8輸油導(dǎo)管配重。其中，輸油導(dǎo)管與出油口蓋連接，位于汽油箱內(nèi)部，在導(dǎo)管配重的作用下一直處于汽油箱底部。通氣旋鈕用于防止油箱超壓，與汽油箱內(nèi)汽油或油氣直接接觸。為防止正常情況下油氣泄漏，在出油嘴和通氣旋鈕處設(shè)置了單向活門，在注油口蓋處設(shè)置了密封膠圈。除出油嘴、通氣旋鈕以及導(dǎo)管配重為金屬件外，其余結(jié)構(gòu)均采用非金屬，上述三處金屬件均能與汽油油液直接接觸。

安全儲(chǔ)存、運(yùn)輸防護(hù)思路

汽油箱安全防護(hù)的目標(biāo)是防止油箱起火爆炸。引發(fā)燃爆的主要因素有：箱內(nèi)油氣泄漏，與空氣混合形成了一定濃度的油氣混合物，并遭遇點(diǎn)火源。點(diǎn)火源可能是高溫、閃電電弧，和靜電放電的電火花。

防護(hù)的方向?yàn)椋阂?，確保汽油箱在遭受引火源后，箱內(nèi)壓不會(huì)超過(guò)其可承受的最大內(nèi)壓值，即箱體具有足夠的強(qiáng)度和阻燃特性；二，防止汽油泄漏和汽油蒸汽積聚，即保證油箱封裝正確和通風(fēng)性良好；三，進(jìn)行良好的閃電/靜電防護(hù)設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)討論汽油箱在機(jī)上通風(fēng)、安裝方案和靜電防護(hù)方案。

圖1　汽油箱結(jié)構(gòu)

汽油箱通風(fēng)和安裝方案

由于汽油的強(qiáng)揮發(fā)性，油箱內(nèi)將積聚高濃度的汽油蒸汽。此時(shí)一旦油箱發(fā)生破損，泄露油氣混合物可能給飛機(jī)帶來(lái)災(zāi)難性后果，為消除此安全隱患，汽油箱附近必須具有良好的通風(fēng)。單獨(dú)為油箱配套通風(fēng)設(shè)施極不經(jīng)濟(jì)。本文設(shè)計(jì)出了一種能自通風(fēng)功能的柜體（以下簡(jiǎn)稱油箱柜）中，供存放油箱使用。

油箱柜的結(jié)構(gòu)和通風(fēng)原理見(jiàn)圖2。其結(jié)構(gòu)包括：1進(jìn)氣管、2柜體、3固定支架、4汽油油箱，和5出氣管。油箱柜具有密封功能，將柜內(nèi)氣體與機(jī)上大氣隔離，并在油箱柜兩側(cè)設(shè)置進(jìn)、出氣管路，管路一端與油箱柜連接，一端固定在機(jī)身蒙皮上，進(jìn)、出氣管口采用“貓耳朵”結(jié)構(gòu)形式。為實(shí)現(xiàn)自通風(fēng)功能，將進(jìn)氣管布置在順航向右側(cè)，出氣管安裝在順航向左側(cè)。由于進(jìn)出氣口分別和機(jī)外大氣相通，因此隨飛機(jī)不斷前行，機(jī)外空氣將沿進(jìn)氣管引入柜內(nèi)，不斷吹洗柜內(nèi)油箱，此時(shí)，帶有油氣的空氣則借助出氣管流出柜外，進(jìn)入機(jī)外大氣，如此循環(huán)，柜體內(nèi)油箱即使出現(xiàn)了汽油蒸汽，也會(huì)由于新鮮空氣源源不斷的注入而被帶出機(jī)外，避免了機(jī)上出現(xiàn)油氣集聚的可能。

圖2　油箱柜結(jié)構(gòu)圖

油箱主體為非金屬材料，與金屬材料相比，更易受到磨損，若安裝方式不當(dāng)，或緩沖裝置不能充分吸能，易與安裝支架持續(xù)摩擦和碰撞，使油箱破損而泄露汽油。因此，在油箱與固定支架3之間設(shè)置減震隔墊，并通過(guò)綁帶將油箱約束住，充分限制油箱在空間六個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。綁帶和隔墊同時(shí)使用可有效防止油箱擦傷和吸能減震，值得注意的是隔墊不能具有吸液功能，以避免地勤人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)汽油泄漏和油箱破損。

汽油箱靜電防護(hù)方案

參考咨詢通告FAA AC20-53B，汽油箱的靜電防護(hù)方案可按照以下步驟展開(kāi)。

（1）確定和評(píng)估汽油箱安裝的周邊環(huán)境

某機(jī)型的救生艇油箱布置在機(jī)身內(nèi)部，安裝在專門的油箱柜中。油箱柜柜體為金屬結(jié)構(gòu)，通風(fēng)的進(jìn)/出氣管是非金屬材料。油箱柜柜體通過(guò)緊固件與機(jī)身結(jié)構(gòu)良好搭接。油箱柜周圍無(wú)易燃、易爆物和高溫設(shè)備，柜中無(wú)其他零部件設(shè)備和電線電纜。

（2）分析可能的引火源

一般來(lái)說(shuō)，閃電和靜電引發(fā)汽油箱燃爆的情形三種：一是，因閃電、電流流經(jīng)油箱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致汽油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)被加熱至高于油氣混合物的燃點(diǎn)；二是，由于閃電、電流的作用，導(dǎo)致機(jī)體-汽油箱之間，或汽油箱金屬部件之間產(chǎn)生足夠大的電勢(shì)差，最后靜電放電點(diǎn)燃油氣混合物；三是，由于摩擦或其他原因，使靜電荷積聚到足夠大的程度，靜電荷釋放時(shí)產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃油氣混合物。

根據(jù)汽油箱安裝環(huán)境分析，可排除第一、第二種引火源的可能性。但汽油箱本身存在三處金屬部件，如果不采取合理的靜電防護(hù)措施，仍可能會(huì)因靜電放電點(diǎn)燃油氣混合物。

表2列出了不采取防護(hù)措施的情況下，可能因靜電積累導(dǎo)致電勢(shì)差的關(guān)系（“√”表示相互間可能存在電勢(shì)差，“×”表示相互間不存在電勢(shì)差）。

表2　搭接前的靜電放電關(guān)系矩陣

表2中，因飛機(jī)飛行時(shí)與外部大氣摩擦，機(jī)體結(jié)構(gòu)上會(huì)帶有電勢(shì)。如果油箱金屬部件不與機(jī)體結(jié)構(gòu)搭接，兩者間會(huì)存在電勢(shì)差，即存在靜電釋放跳火花的可能性。另外，由于出油管中配重金屬部分浸泡在汽油中，飛行時(shí)會(huì)不斷與汽油摩擦，所以它與通氣旋鈕、出油嘴之間，可能存在電勢(shì)差。而注油旋蓋金屬和出油旋蓋金屬間，由于安裝位置相似，且都與燃油接觸，可認(rèn)為兩者會(huì)帶上同種靜電荷，同時(shí)通氣旋鈕被非金屬結(jié)構(gòu)的注油口蓋包裹，與出油嘴相對(duì)隔離，相互間不存在靜電放電的可能性。

表3列出了采取通氣旋鈕和出油嘴與油箱柜搭接。出油導(dǎo)管配重金屬因位于油箱內(nèi)部而無(wú)法與機(jī)體搭接，可能因靜電積累導(dǎo)致電勢(shì)差。

表3　搭接后的靜電放電關(guān)系矩陣

由表3可知，對(duì)通氣旋鈕和出油嘴實(shí)施搭接后，兩者與機(jī)體結(jié)構(gòu)的電勢(shì)相同，消除了同機(jī)體結(jié)構(gòu)間靜電放電的可能性。但導(dǎo)管配重金屬與通氣旋鈕間存在靜電放電的可能。

除批準(zhǔn)使用和劃撥外，其他三種方式屬于有償使用。其中，出讓和國(guó)有土地租賃的具體配置方式包括協(xié)議、招標(biāo)、拍賣和掛牌四種，作價(jià)出資或入股因有明確的使用者，只能通過(guò)協(xié)議方式配置。

（3）提出安全防護(hù)方案，設(shè)定安全防護(hù)的檢查項(xiàng)，并擬定合格/不合格的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)上述分析可知，由于油箱內(nèi)部的出油導(dǎo)管金屬配重?zé)o法實(shí)施搭接，僅采用電搭接的方法，并不能完全消除靜電放電的安全隱患。

為此，提出方案一：更改油箱結(jié)構(gòu)并電搭接。即，將出油管配重金屬改為非金屬材料或采取其他配重形式，通過(guò)搭接線將通氣旋鈕和出油嘴與油箱柜柜體進(jìn)行搭接。但對(duì)此方案進(jìn)行樣品評(píng)估后發(fā)現(xiàn)存在隱患：一，由于出油嘴外形特殊，形似插頭，導(dǎo)致搭接線與油箱柜之間的搭接電阻無(wú)法檢測(cè)；二，通氣旋鈕本身不具備自鎖功能，搭接線與通氣旋鈕之間的連接存在松動(dòng)的可能。三，搭接后，汽油箱內(nèi)將會(huì)遺留兩個(gè)與機(jī)體等電勢(shì)，并與油氣混合物接觸的金屬電極，一旦有大電流流經(jīng)，可能會(huì)出現(xiàn)兩點(diǎn)間跳火花，點(diǎn)燃油氣混合物。因此，方案一被排除。

根據(jù)CCAR25.899條，除采用電搭接方案外，還可采取其他可接受的方法消除靜電，使其不再危及飛機(jī)、人員或其他安裝的電子電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。據(jù)此，本文提出了方案二。即，將出油管配重金屬改為非金屬材料或采取其他配重形式，同時(shí)使用絕緣阻燃、防水的防護(hù)袋/防護(hù)套，將注油/出油旋蓋金屬部分表面包裹起來(lái)。

采取此項(xiàng)措施后，可能因靜電積累導(dǎo)致靜電釋放的關(guān)系見(jiàn)表4。

表4　采用新方案后，靜電放電可能性矩陣

實(shí)施此方案后，需目視檢查輸油嘴/通氣旋鈕附近防護(hù)袋/防護(hù)套是否有破損。如目視無(wú)破損，則認(rèn)為安全。

油箱使用安全

結(jié)語(yǔ)

綜上所述分析，若汽油箱安放不當(dāng)，會(huì)給飛機(jī)帶來(lái)災(zāi)難性后果。本文根據(jù)適航、飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)燃油箱的設(shè)計(jì)要求，分析汽油箱結(jié)構(gòu)形式，提出了汽油箱在機(jī)上安裝、通風(fēng)和靜電防護(hù)方案，為汽油箱機(jī)上安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì)工作提供理論支撐。

張 麗 劉 銳

中航通飛研究院有限公司

張麗，女，本科，珠海通飛研究院有限公司，主要方向?yàn)槊駲C(jī)救生、氧氣系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)；劉銳，男，本科，珠海通飛研究院有限公司，主要研究方向?yàn)槊駲C(jī)電磁兼容。

查者的耗費(fèi)時(shí)間，有利于調(diào)查的進(jìn)行。Web與App產(chǎn)生時(shí)間差異的原因可能在于，答卷者用電腦完成問(wèn)卷時(shí)，需花費(fèi)時(shí)間操作鼠標(biāo)點(diǎn)擊選項(xiàng)，而移動(dòng)手機(jī)的觸屏方式可使選擇更快速。

（3）媒介評(píng)價(jià)

通過(guò)答卷者對(duì)三種調(diào)查媒介的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，可以看出，答卷者認(rèn)為App比Web和Paper的調(diào)查方式更有效，也更滿意于使用手機(jī)App進(jìn)行畢業(yè)生跟蹤調(diào)查。原因可能為：①手機(jī)攜帶、使用方便，隨時(shí)隨地可參與調(diào)查。Paper調(diào)查需要親臨現(xiàn)場(chǎng)，如果路途遙遠(yuǎn)很多人可能會(huì)放棄參與調(diào)查。Web的方式雖然也比較方便，但必須開(kāi)啟電腦，便攜性、快捷性不如手機(jī)App調(diào)查媒介；②本次調(diào)查采取掃描二維碼彈出程序的方式，可準(zhǔn)確的讓答題者進(jìn)入調(diào)查界面，也符合當(dāng)今學(xué)生關(guān)注信息的習(xí)慣；③觸屏點(diǎn)擊可增加選項(xiàng)選擇的準(zhǔn)確性。

《媒介評(píng)價(jià)》問(wèn)卷的第5題，57%的畢業(yè)生更傾向于使用App進(jìn)行畢業(yè)生跟蹤調(diào)查，超過(guò)半數(shù)的認(rèn)可率預(yù)示著App調(diào)查媒介將會(huì)更好的被畢業(yè)生所接受。

應(yīng)用與展望

綜上所述，App調(diào)查媒介具有回收率高、答題耗時(shí)短、認(rèn)可度高的優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)，App將是紙質(zhì)調(diào)查、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查和App調(diào)查三者中，進(jìn)行畢業(yè)生跟蹤調(diào)查最可取的調(diào)查媒介。本研究中所采用的App調(diào)查媒介是移動(dòng)智能手機(jī)調(diào)查的代表，除App外，也可通過(guò)目前流行的微站、微信公眾號(hào)等形式開(kāi)通三方交互式信息平臺(tái)。本研究中所涉及的調(diào)查是院校的就業(yè)指導(dǎo)部門對(duì)畢業(yè)生的調(diào)查，目前該App也已經(jīng)應(yīng)用于對(duì)n家用人單位的跟蹤調(diào)查，待用人單位用戶群達(dá)到一定樣本量，我們將進(jìn)一步研究是否用人單位也認(rèn)可并愿意通過(guò)智能手機(jī)的App調(diào)查媒介，向院校就業(yè)指導(dǎo)部門反饋信息。若就業(yè)指導(dǎo)部門、畢業(yè)生和用人單位三方均認(rèn)可并愿意采用智能手機(jī)App進(jìn)行畢業(yè)生就業(yè)信息的采集，則可為三方交互式信息平臺(tái)的搭建提供切實(shí)的理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

王云峰 史菁菁 毛春芳

南通衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

王云峰（1979-）男，江蘇南通人，江蘇省南通衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校招生就業(yè)處副處長(zhǎng)，講師，碩士，主要研究方向?yàn)榇髮W(xué)生創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新與藥學(xué)研究；史菁菁（1988-）女，吉林公主嶺人，江蘇省南通衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，助理講師，碩士，主要研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育與藥學(xué)研究；毛春芳（通訊作者）（1963-）女，江蘇南通人，江蘇省南通衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校藥學(xué)及醫(yī)技系主任，副教授，本科，主要研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育與藥學(xué)研究。

［課題項(xiàng)目］江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題《高職畢業(yè)生就業(yè)跟蹤調(diào)查體系的建構(gòu)研究》（課題標(biāo)號(hào)：ZYB200），主持人：王云峰。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.01.011