唐海彬

（東方航空技術公司虹橋維修基地，上海 200335）

試析油箱惰性系統(tǒng)故障

唐海彬

（東方航空技術公司虹橋維修基地，上海 200335）

摘要：A320飛機油箱惰性系統(tǒng)包括兩個子系統(tǒng)，一定條件下的空氣系統(tǒng)（CSAS）和惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)（IGGS），使油箱間隙處于惰性狀態(tài)，防止中央油箱沒油，油泵干磨，引起燃油蒸汽爆炸起火，保證飛機始終處于持續(xù)適航的安全狀態(tài)。

惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)IGGS；空氣分離模塊ASM；惰性系統(tǒng)控制組件ICU；雙通流量關斷活門DFSOV

1.故障分析

某A320飛機航后反映FUEL INTERING SYSTEM FAULT，依據(jù)TSM47-11-00-810-804-A排故，判斷為溫度傳感器IGGS SENSOR-BLEED AIR TEMP（2YA）故障，按AMM47-41-11 PB401更換2YA，安裝檢查正常無漏氣，按AMM47-31-34-740-001測試故障依舊，繼續(xù)排故，判斷為惰性系統(tǒng)控制組件ICU故障，按AMM47-31-34 PB401更換ICU，安裝檢查正常，并按AMM47-31-34-740-001測試正常。

2.原理

由于飛機燃油油箱優(yōu)先使用中央油箱的油，油箱惰性系統(tǒng)FTIS就是為了防止中央油箱沒油，油泵干磨，引起燃油蒸汽爆炸起火。FTIS系統(tǒng)包括兩個子系統(tǒng)：IGGS和CSAS。

IGGS組件包含隔離活門，雙層超細微粒子氣濾（D-ULPA FILTER），溫度、壓力和氧氣傳感器，空氣分離模塊（ASM），雙通流量關斷活門（DFSOV），放氣塞和通氣管道組成。CSAS給IGGS提供正常溫度、壓力和流量的空氣流，IGGS從空氣流中清除氧氣，并且產(chǎn)生富氮空氣Nitrogen Enriched Air （NEA） 和富氧空氣Oxygen Enriched Air （OEA） ，通過單向活門，然后經(jīng)過雙層超細微粒子氣濾、壓力、溫度傳感器后進入空氣分離模塊ASM，分離模塊將OEA排出機外，NEA經(jīng)過一個氧氣傳感器和雙通流量關斷活門，放氣塞放氣后進入油箱。氮氣是惰性氣體，氮分子的鍵能很大，不易被破壞，所以氮氣的化學性質很不活潑，不容易產(chǎn)生化學反應，由于不支持烴燃燒反應，它和燃油系統(tǒng)的部件和設備的材料也不發(fā)生反應。當NEA進入燃油箱，它將含氧的空氣通過通氣管排出燃油箱，從而在油箱內(nèi)部形成惰性狀態(tài)。ICU（惰性系統(tǒng)控制組件）采集壓力傳感器（5YA）、溫度傳感器（2YA）、氧氣濃度傳感器（4YA）和NEA流量活門空氣控制（6YA）的信息，103PP DC1總線向ICU提供28V直流電，接收反饋隔離活門、溫度壓力傳感器，氧氣傳感器和雙通流量關斷活門DFSOV。當引氣溫度超溫或者超壓時，ICU告訴隔離活門（3YA）關閉。ICU采集氧氣濃度傳感器（4YA）的參數(shù)（分離后空氣中的含氧量）來衡量ASM的工作性能，每次飛行采集一次，含氧率連續(xù)超標3次，發(fā)出故障信息。ICU和CSAS控制組件之間的信通過ARINC 429傳遞，另外，ICU還接收ADIRU1的信息。

在排故中反映FUEL INTERING SYSTEM FAULT，故障指向溫度傳感器（2YA），更換傳感器之后，故障依舊，這時候我們也可以看一下ASM47-44-01 SCH01 就一目了然，ICU收集2YA信息，如果AMM47-31-34-740-001 BITE TEST OF THE IGGS WITHOUT BLEED AIR測試失敗，則肯定是ICU故障了。IGGS系統(tǒng)控制器用于系統(tǒng)的控制和故障監(jiān)控并帶有自測試功能（BITE），IGGS 組件被安裝在非增壓的機腹整流罩處。IGGS控制器安裝在電子艙。

CSAS是空氣溫度調節(jié)系統(tǒng)和燃油惰性系統(tǒng)的一部分，位于靠近空調PACK1腹部整流罩左邊。1033P DC1向CSAS提供28V直流電，CSAS控制器（100HW）操控CSAS隔離活門（111HW）和熱空氣旁通活門（113HW）并接收兩個活門不同位置反饋信號。CSAS控制器接收溫度傳感器（115HW）和壓力傳感器（117HW）模擬信號。發(fā)動機、APU或地面高壓引氣經(jīng)過隔離活門（111HW），臭氧轉換器（5101HW），溫度控制組件TCM（110HW）最后到IGGS，其中TCM包括：CSAS熱交換器（5103HM）、熱空氣旁通活門（113WH）、溫度傳感器（115HW）和CSAS出口壓力傳感器（117HW）。CSAS控制器通過ARINC 429總線與SDAC1、CFDIU、FWC1和2連接，采用RS232串行接口，采集和輸出信息。一旦有故障信息，會直接反饋給FWC計算機。

3.排故總結

在日常運行過程中，經(jīng)常會遇到：

（1）監(jiān)控有FUEL INERT維護信息和ASM PERFORMANCE DEGRADED故障。

（2）多次監(jiān)控到有FUEL INERT維護信息和CSAS PRESS SNSR （117HW）、CRITICAL OVTEMP，CSAS ISOL VLV（111HW），BYP VLV （113HW）故障信息。

（3）警告信息FUEL L OUTER TK HI TEM。

在日常維護時，首先視情按MEL辦理故障保留，航后按TSM TASK 21-58-00-810-802-A進行引氣測試，然后視情更換相應部件，ASM、傳感器、控制器甚至有可能是ADIRU1。

結語

為了更好地解決飛機的燃油箱爆炸問題，提升民航飛機的安全性，保證飛機燃油箱系統(tǒng)全面滿足FAA的安全要求，波音和空客的大部分機型必須按照規(guī)定加裝燃油箱惰性系統(tǒng)或可燃性抑制系統(tǒng)。已經(jīng)投入運營的第一代燃油箱惰性系統(tǒng)還存在的一系列可靠性問題，相信未來這套系統(tǒng)將越來越成熟穩(wěn)定。

[1]張振玉.淺析A320飛機油箱空氣惰化系統(tǒng)及維護[J].航空維修與工程，2013（4）：74-76.

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