龚帅
(深圳航空有限责任公司维修工程部质量控制室,广东 深圳 518128)
孔探技术在排除客舱异味故障中的应用
龚帅
(深圳航空有限责任公司维修工程部质量控制室,广东 深圳 518128)
本文介绍了孔探技术在排除客舱异味故障中的具体应用。首先分析了客舱异味的种类和来源,确定主要的异味来源是辅助动力装置(APU)和发动机轴承封严失效漏滑油。这些漏油部位需利用孔探设备对APU和发动机内部漏油点进行探测,准确地找出漏油点,为下一步工作提供依据。经过实践中的检验,证明孔探技术能有效地应用在排除客舱异味故障中。
客舱异味;封严失效;滑油渗漏;孔探
在高铁技术飞速发展及航空客运行业内竞争日益激烈的背景下,只有在保证安全的前提下,提高服务质量,给予旅客良好的乘机体验,才能使航空公司在竞争中立于不败之地。若在运行阶段客舱出现异味,将大大降低乘客的乘机体验,同时也严重威胁飞行安全,会使乘客对公司的印象大打折扣。因此,此类故障应得到重视。
在排故过程中,目视检查是最重要的手段,对于不易接近部位的检查,孔探将是不二之选。下面就以空客A320飞机为例,简述孔探在排除客舱异味故障中的应用。
客舱中的最主要的气体来源为空调系统,因此,在对空调系统进行简单分析后,可得出异味的主要来源有:APU(辅助动力装置)、ENG 1/2(发动机1/2)、PACK 1/2(空调组件1/2),如图1所示。排除吸入异物(如鸟击等)及外部液体渗漏的情况,对于APU与ENG来说,异味均是由于内部轴承封严失效,造成滑油泄漏进入引气系统所导致的。除此之外,还有可能是被吸入空调系统的除冰剂、液压油或者随再循环空气进入客舱的货仓污浊的空气等。
同时,还可根据异味的特征(表1)来判断是何种物质,进而大致得出异味源。还可依据异味出现的特定地点来判断:咖啡壶、烤箱、厕所、电气设备等为异味来源。通常根据异味出现的时机可较容易判断出异味的来源,如是否引气、引气来源的转变或者伴随某一设备的使用而出现异味等。
图1 A320系列飞机空调系统
表1 异味特征描述
对于不能轻易判断出异味来源的情况,则可以根据TSM中的COS Reporting Sheet(客舱异味/烟报告单)与Decision Table(判断表)进行查找。为了降低排故难度,需要准确记录表中所需信息,同时在出现异味时,需要客舱与驾驶舱人员准确地沟通。
在确定异味的可能来源后,就需要对怀疑部位进行检查。目视检查作为主要方法,对于驾驶舱、客舱、空调组件等较易接近部位,通过拆除盖板,借助手电、反光镜就可检查得到。但是对于APU、发动机内部的检查则必须要借助孔探了。下文将简述APU(APS3200)和两种型号发动机(CFM56-5B、V2500)造成客舱出现滑油味的可能原因及如何进行孔探检查。
如果在仅使用APU引气作为空调的气源时,客舱出现滑油味,且未在APU外部发现滑油痕迹,则应怀疑前轴承腔漏油进入负载压气机,产生客舱异味故障(图2)。此轴承腔采用碳封严与篦齿封严,篦齿封严在增压引气的作用下保持密封性,因此若只是在启动瞬间出现轻微滑油味,而后消失,则原因为启动时引气压力不足造成的瞬时漏油。出现此种情况后,只需在下次关车后持续电瓶通电两分钟,使腔体滑油流回滑油箱即可。
另一种则为篦齿封严失效,此时只要空调系统使用APU引气,客舱就会持续有滑油味道。此时,就需要对负载压气机进行孔探检查,通过观察滑油是否泄漏到负载压气机,确定封严状态。
检查时,由APU底部的进气室前端插入孔探软轴,经过开孔的进口导向叶片继续向上向前行进就可接近负载压气机。为了检查的全面性,需转动冷却风扇轴以带动APU转子,对每一片叶片进行检查。发现有滑油痕迹的负载压气机叶片,此时应更换APU。
对于CFM56-5B型号发动机,造成客舱异味的原因为前集油槽封严失效,TSM中给出的可能渗漏点为油气静止封严。实际工作中,孔探发现多为三号轴承后封严存在滑油痕迹,使滑油泄漏至压气机,随引气进入空调系统(图3)。
图2 APS3200负载压气机
图3 CFM56-5B发动机前集油槽结构
因此除了检查前集油槽排放口、位于6点钟的低压压气机进口导向叶片(IGV)和处于最低处的两条增压管外,还需借助孔探仪检查高压压气机1/2级及三号轴承后封严区域。经由S1/S2孔探口即可分别检查HPC1/2叶片是否有滑油痕迹;经S1由IGV前端的缝隙向发动机轴心方向前进,即可接近三号轴承后封严,检查是否存在滑油。
V2500发动机的前轴承腔由一号轴承前封严与三号轴承后封严共同密封,二者皆采用碳封严,如图4所示。若二者其中任一失效,都会使滑油进入压气机,再由引气、空调系统进入客舱。因此,对于选装V2500发动机的飞机,当确定发动机为异味来源时,就需要分别孔探检查两处封严分别对应的LPC(低压压气机)与HPC(高压压气机)处是否有渗漏出的滑油痕迹,进而确定封严状态。
3.3.1 孔探检查LPC2.0/2.3/2.5级静止叶片及2.5级放气环
图4 V2500前轴承腔
孔探此处是为了确定一号轴承前封严的状态。LPC2.0/2.3级孔探口位于5点钟位置附近的两片风扇出口导向叶片之间,而LPC2.5级则由2.5级放气环的6点钟位置接近为最佳。
若在孔探过程中,只在2.5级发现有滑油痕迹,则需确认在之前是否执行过润滑2.5级放气机构:
(1)之前执行过润滑工作,则需在水洗发动机清洁气路过后,清洁环境控制系统即可;
(2)若未执行该工作,则发动机不可用,必须换发。
若在LPC2.0/2.3级或者2.5级放气环发现滑油痕迹,则说明封严已经失效,需下发进厂维修。
3.3.2 孔探检查HPC3/4级转子叶片
检查此处是为了确认三号轴承后封严的状态。经PORT B(孔探口B)插入孔探软轴,在转动N2的同时,仔细检查高压压气机3/4级每一片转子叶片,确认是否存在滑油痕迹。若发现滑油,则说明封严已失效,发动机不可用。
发动机内部空间狭小且结构复杂,而且检查时多需要转动转子,因此在开展工作前需充分考虑各种危险源所带来的风险,工作中也应采取有效措施控制危险的发生,避免出现人员受伤、设备损坏甚至下发等意外情况。工作中常见危险源分别为卡阻、FOD(外来物)及高温。
因为发动机内部结构复杂且间隙较小,因此在其内部穿绕检查时极易使软轴卡在狭小陌生部位。如检查CFM56-5B发动机3号轴承后封严时,需要在详细了解内部结构及相对位置后,缓慢轻柔操作,对于不熟悉的空间绝不可贸然进入,结束工作抽出软轴过程中,同样需要慢慢操作。若不慎发生卡阻,为防止前端导向部脱落,切不可使用蛮力抽出软轴。首先要保持冷静,之后在清楚卡阻位置结构后,轻轻转动软轴的同时抽出软轴。另在可行的前提下,最好使用另一台孔探设备持续观察卡阻位置的实时情况,防止情况恶化。
对于发动机而言,进入其内部的任何东西都可能成为FOD,因此在工作开展前,需确认孔探镜头已牢固地安装在软轴上及软轴上未挂有杂物。同时在孔探检查转子叶片时,为防止叶片意外转动切削镜头,转动人员应在听清口令后,缓慢转动相应转子。在孔探检查N2转子叶片时,需要固定N1转子,防止N1意外转动带动N2。同时,在工作中,要严格执行工具“三清点”。
因为在飞机落地之后的一段时间内发动机核心机温度仍然较高,因此在工作时应按需冷转发动机或者延长等待时间并做好防护工作,防止人员烫伤及工具的损坏。
综上所述,可见孔探作为重要的目视检查方式,具有操作简便、可接近性强、直观深入等优点,在排除客舱异味故障中得到了很好的应用。实践证明,孔探技术可广泛应用于不易接近部位的检查工作中,辅助排故工作,可避免拆盖板、排积液等工作,起到事半功倍的效果。
[1]Airbus.A318/A319/A320/A321 TROUBLE SHOOTING MANUAL[Z].2017.
[2]Airbus.A318/A319/A320/A321 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL[Z].2017.
[3]Boeing.737-600/700/800/900 Fault Isolation Manual[Z].2017.
V263.6
A
1671-0711(2017)09(上)-0028-03