張馳

摘 要：隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展和飛機(jī)性能的不斷完善，民航飛機(jī)已成為人們長途旅行的首選方式，民航飛機(jī)的安全性也越來越受到廣大群眾的密切關(guān)注。只有提高飛機(jī)各系統(tǒng)的可靠性和冗余度，才能盡可能避免飛行安全事故的發(fā)生。為此，本文通過對空客A330飛機(jī)燃油泵的氣穴腐蝕問題展開詳細(xì)分析，希望能在一定程度上起到參考和借鑒的意義，希望機(jī)務(wù)人員在對飛機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)、關(guān)鍵部件實施修理時，能夠做到精準(zhǔn)把控和嚴(yán)密控制，從而切實降低飛機(jī)部件的故障率，提高飛機(jī)的安全性能。

關(guān)鍵詞：飛機(jī);燃油泵;氣穴腐蝕;管控措施

中圖分類號：V328 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0148-02

1背景介紹

空中客車A330是由歐洲空中客車集團(tuán)于1987年6月生產(chǎn)的高載客量電傳操縱噴氣式中長程雙通道寬體客機(jī)，用于取代空中客車A300、空中客車A310與四引擎的空中客車A340同期研發(fā)，是一款安全性非常高的飛機(jī)。A330飛機(jī)之所以擁有如此高的安全性與其完善的維修體系息息相關(guān)。對比家中常用的電器設(shè)備，一般都是等到故障以后才會被拿去修理。而對飛機(jī)而言，卻不能如此，重大故障引發(fā)的后果是無法接受的，任何故障都要盡量避免發(fā)生，因此預(yù)防性修理的概念得到了廣泛的應(yīng)用?？湛凸緸榇藢ｉT制定了MPD（維修大綱）針對飛機(jī)的部附件進(jìn)行定期檢修和時壽控制。但隨著飛機(jī)的持續(xù)運行，部件生產(chǎn)廠家也會不斷發(fā)現(xiàn)一些部件缺陷，并為此制定相應(yīng)改進(jìn)措施，最后通過文件的形式傳達(dá)至航空公司。2017年初，EATON公司在對一些返廠的A330燃油泵進(jìn)行修理時，發(fā)現(xiàn)燃油泵的殼體存在腐蝕現(xiàn)象。經(jīng)過深層次的研究，認(rèn)定此腐蝕情況若繼續(xù)惡化，將導(dǎo)致殼體腐蝕區(qū)域穿孔，使得殼體內(nèi)的高能導(dǎo)線暴露于燃油蒸汽中，有發(fā)生油箱爆炸的風(fēng)險，嚴(yán)重影響飛行安全。對于以上所述情況，我們稱之為氣穴腐蝕。如圖1所示，為一例燃油泵嚴(yán)重腐蝕導(dǎo)致殼體穿孔的情況。

2氣穴腐蝕介紹

何為氣穴腐蝕？流體在高速流動和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發(fā)生洞穴狀腐蝕破壞的現(xiàn)象。常發(fā)生在如離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)，在此形成空穴，空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力，破壞金屬表面上的保護(hù)膜，而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點，然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。

在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)流動液體某處的壓力低于空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會游離出來，使液體產(chǎn)生大量的氣泡，這就是液壓中的氣穴現(xiàn)象。氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因： 在流動的液體中，因某點處的壓力低于空氣分離壓而使氣泡產(chǎn)生。

3燃油泵腐蝕對于飛機(jī)的影響

如圖2所示，A330飛機(jī)一共有8個燃油泵，中央油箱有兩個，左右機(jī)翼油箱各包含2個主燃油泵和1個備用燃油泵。飛機(jī)在正常飛行過程中優(yōu)先使用中央油箱的燃油，其次為機(jī)翼油箱外側(cè)的燃油，當(dāng)中央油箱燃油和機(jī)翼油箱燃油大量使用后，位于中央油箱的中央油泵和位于機(jī)翼外側(cè)的備用油泵將暴露于燃油蒸汽中。若燃油存在泵腐蝕穿孔的情況，其殼體內(nèi)的導(dǎo)線也相當(dāng)于暴露于燃油蒸汽中，若此時發(fā)生燃油泵發(fā)生空轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了電火花將點燃燃油蒸汽，導(dǎo)致油箱爆炸，危害飛行安全。針對此種情況，歐洲航空安全局頒發(fā)的適航指令，我們根據(jù)適航指令的要求并結(jié)合航空公司自身情況，下發(fā)了指令要求對受影響燃油泵進(jìn)行定期檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果視情進(jìn)行燃油泵的更換。

燃油泵殼體腐蝕程度可定義為4種情況，分別為無腐蝕（CASE 0）、輕度腐蝕（CASE 1），中度腐蝕（CASE 2）、重度腐蝕（CASE 3），穿孔（CASE 4）。具體燃油泵檢查的門檻和間隔規(guī)定如下：

（1）對于中央燃油泵和備用燃油泵：累計裝機(jī)時間達(dá)到10000FH前，需拆下進(jìn)行殼體腐蝕檢查，根據(jù)以上檢查結(jié)果，按照無腐蝕和輕度腐蝕（CASE 1）間隔5000FH、中度腐蝕（CASE 2）間隔1000FH進(jìn)行后續(xù)重復(fù)檢查，如果腐蝕結(jié)果為重度腐蝕或穿孔，則不能繼續(xù)使用，需立即更換合適的燃油泵。

（2）對于主燃油泵：累計裝機(jī)時間達(dá)到20000FH后，在繼續(xù)使用10000FH或30個月內(nèi)進(jìn)行首次檢查。檢查結(jié)果為無腐蝕、輕度腐蝕、中度腐蝕或重度腐蝕的燃油泵可繼續(xù)使用，但30個月后需進(jìn)行下一次檢查。檢查結(jié)果為穿孔的燃油泵需立即更換合適的燃油泵。

從以上兩種不同控制方式中，我們不難看出主泵的檢查和更換標(biāo)準(zhǔn)要比中央油泵和備用泵略低。那是因為主泵安裝位置在翼根處的集油池內(nèi)，非常接近機(jī)翼油箱的最低點，飛機(jī)正常飛行過程中，燃油泵集油池內(nèi)一直存在燃油，主燃油泵完全浸在燃油中，從而隔絕了氧氣，故而油箱被點燃的風(fēng)險較低。但若考慮到A330飛機(jī)在地面進(jìn)行抽油，使用燃油泵排空油箱時，隨著油箱油量的不斷減少，當(dāng)集油池內(nèi)油量減小至200kg時，主燃油泵不再完全浸在燃油中，燃油泵開始暴露于燃油蒸汽中，這就創(chuàng)造出了燃燒的條件。所以在機(jī)務(wù)人員執(zhí)行燃油箱抽油、倒油工作前，需對機(jī)翼油箱主燃油泵進(jìn)行燃油泵腐蝕檢查，當(dāng)燃油泵腐蝕程度達(dá)到穿孔時（CASE 4），則禁止進(jìn)行機(jī)翼油箱低油量時的倒油、抽油工作，以免產(chǎn)生因腐蝕程度嚴(yán)重的燃油泵空轉(zhuǎn)而產(chǎn)生油箱爆炸的風(fēng)險。若遇到特殊情況，急需排空燃油，沒有時間和條件去完成檢查時，可在機(jī)翼油箱油量較低時，緩慢抽油已保證集油池內(nèi)一直充滿燃油，當(dāng)油箱只剩200kg時，停止運轉(zhuǎn)燃油泵，并通過放油活門手動排出剩余燃油。

4管控難點和應(yīng)對措施

（1）燃油泵腐蝕程度的判定是個難點，特別是針對中度腐蝕和重度腐蝕的判定。在判斷處于中度腐蝕和重度腐蝕之間的燃油泵，僅根據(jù)廠家提供的判斷標(biāo)準(zhǔn)圖，是很難做出準(zhǔn)確判斷的，且因人而異，判斷標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，很難做到標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。若提高判斷標(biāo)準(zhǔn)，都判定為重度腐蝕，則需更換燃油泵。表面看來飛機(jī)安全性得到了保證，但由于航材供貨周期較長，備件無法及時補(bǔ)充進(jìn)來，導(dǎo)致整個機(jī)隊檢查計劃的停滯，無法在適航指令給定的期限內(nèi)完成首檢，不僅增加了維修成本，也在另一方面降低飛機(jī)的安全性。若降低判斷標(biāo)準(zhǔn)，都判定為中度腐蝕，飛機(jī)的安全性也無法得到保證。所以我們需要找到一個非常適合的平衡點，這就需要維護(hù)經(jīng)驗豐富的人員參與其中。故而為保證燃油泵腐蝕檢查工作的順利開展，我們規(guī)定此項目為必檢項目，需要有經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)的檢驗人員把關(guān)，對于檢驗人員也無法確定的案列，我們會提交至空客公司，讓專業(yè)工程師進(jìn)行最終確認(rèn)，從而確保檢查結(jié)果準(zhǔn)確性。

（2）適航指令中規(guī)定中度腐蝕的燃油泵不能用于更換中央油泵和備用油泵。這項規(guī)定看起來簡單，但實際操作下來存在諸多困難。由于中度和重度腐蝕的燃油泵依舊能夠安裝在主泵位置，所以這條規(guī)定對于沒有經(jīng)驗的航線工作者來說難以理解，容易造成混淆，甚至在檢查過程中把中度腐蝕的燃油泵更換掉了。由于航材庫房存在中度腐蝕的可用件，飛機(jī)排故缺件時，外借的燃油泵也出現(xiàn)過中度腐蝕的情況。所以從航材領(lǐng)出后的燃油泵存在安裝限制，現(xiàn)場工作者很難把控，很可能會把中度腐蝕的燃油泵安裝于中央油泵或備用泵位置，偏離適航指令的規(guī)定，影響飛機(jī)的飛行安全。為避免以上情況發(fā)生，我們增設(shè)了一個關(guān)口，讓航材檢驗人員在對A330燃油泵進(jìn)行入庫時，進(jìn)行腐蝕情況的判斷，若存在中度腐蝕或超過中度腐蝕的情況，則不能入可用件庫;另外要求修理廠家在對于中度腐蝕及以上程度的燃油泵進(jìn)行修理時，全部更換新的殼體。航線人員所能領(lǐng)出的燃油泵將不會存在禁裝限制，這樣從源頭上消除有缺陷的燃油泵安裝于受影響位置帶來的安全隱患。

5最終解決方案

定期對A330燃油泵進(jìn)行腐蝕檢查，雖然可以在很大程度上降低燃油泵腐蝕造成的不良影響，但卻不能從根本上解決問題。由于燃油泵腐蝕檢查的工作量特別大，嚴(yán)重耗費人力物力，若檢查工作執(zhí)行不到位所產(chǎn)生的安全風(fēng)險也較大。我們已聯(lián)合其他航空公司強(qiáng)烈要求伊頓公司（燃油泵生產(chǎn)廠家）盡快地研發(fā)出最終解決方案。目前，伊頓公司已計劃在燃油泵殼體區(qū)域涂保護(hù)漆層來避免油泵產(chǎn)生氣穴腐蝕，但目前還在實驗階段，不久后將會發(fā)布最終解決措施的服務(wù)通告，在執(zhí)行此改裝后，則不再需要定期對燃油泵進(jìn)行檢查和視情更換了。

6結(jié)語

隨著航空運輸業(yè)的不斷發(fā)展，人們出行需求的不斷加大，飛機(jī)的安全情況已成為社會非常關(guān)注的焦點。而燃油泵作為飛機(jī)發(fā)動機(jī)供油環(huán)節(jié)中不可或缺的一環(huán)，其性能的好壞也直接影響到了飛機(jī)安全性能。針對A330燃油泵氣穴腐蝕問題，飛機(jī)維護(hù)人員需要嚴(yán)密把控其定期檢查控制環(huán)節(jié)，加強(qiáng)燃油泵腐蝕檢查的培訓(xùn)，嚴(yán)格按照手冊標(biāo)準(zhǔn)對缺陷燃油泵進(jìn)行修理，才能將燃油泵氣穴腐蝕的不良影響和安全風(fēng)險降至最低。相信在所有機(jī)務(wù)人員的共同努力下，憑著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，精湛的維修技術(shù)以及踏實的苦干精神，必定能讓我們國家的民航飛機(jī)成為世界上最舒適、最便捷、最安全的飛機(jī)。