航空發動機使用滅火劑的探討

賈航 曹平亞 曹斌

(沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司,遼寧沈陽 110043)

航空發動機使用滅火劑的探討

賈航 曹平亞 曹斌

(沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司,遼寧沈陽 110043)

航空發動機在外場使用中,不可避免的會出現失火等意外情況,出現失火的位置、原因不盡相同。本文涉及的范圍僅包括尾噴口內有余火或啟封試車尾噴口內起火。航空發動機在尾噴口內有余火的情況下,機務人員往往用滅火劑進行滅火。通過對滅火劑材料等的分析,得出使用滅火劑將對航空發動機造成外場不可修復的損傷。并結合外場實踐給出了解決方案。

航空發動機 滅火劑 探討

機務人員在尾噴口內有余火或啟封后試車尾噴口內異常火焰時,急于滅火,往往用滅火劑噴入噴管內滅火。現對滅火后的發動機后續使用問題進行探討。

1 外場常用滅火器類型

目前,常見的滅火器主要有清水滅火器、泡沫滅火器、干粉滅火器、二氧化碳滅火器等,外場常用的主要是干粉滅火器和二氧化碳滅火器。

1.1 干粉滅火器

干粉滅火器內充裝的是干粉滅火劑,干粉滅火劑是用于滅火的干燥且易于流動的微細粉末。滅火劑成份不一,但主要以磷酸鹽類、硝酸鹽類、氯化物等為主要成份,配有少量的滑石粉等物質。滅火后留下細微粉末狀物質。

1.2 二氧化碳滅火器

二氧化碳滅火器都是以高壓氣瓶內儲存的二氧化碳作為滅火劑進行滅火。其主要倚靠窒息作用和部分冷卻作用滅火。

2 噴入滅火劑后航空發動機的表面情況

自航空發動機尾噴口內噴入干粉后,由于干粉滅火器壓力較大,干粉會覆蓋整個流道。尾噴口、加力燃燒室、高低壓渦輪導向器、高低壓渦輪轉子、主燃燒室內外壁、壓氣機導向器及高、低壓壓氣機轉子上會留下細微粉末狀物質。該物質附著在發動機內部機件基體上,整個流道自尾噴口至壓氣機上均有附著。

二氧化碳滅火器中的二氧化碳是一種惰性氣體,滅火后很快散逸,滅火后不會在航空發動機上留下痕跡。

3 滅火劑對航空發動機的影響

3.1 航空發動機機體溫度的急劇下降

任何一種滅火劑都會造成發動機機體溫度急劇下降。發動機尾噴管、高低壓渦輪及導向器、燃燒室采用高溫合金材料。在發動機運轉時溫度極高,滅火劑使用后,溫度下降速率極大,會造成材料性能的下降,影響發動機后續使用的安全。材料的性能在外場更是無法進行檢測,發動機需返廠處理。

3.2 干粉滅火器造成的其它問題

(1)粉末會堵塞冷卻氣膜。航空發動機高壓渦輪導向葉片和工作葉片目前大量采用對流撞擊氣膜冷卻的空心葉片。干粉滅火器使用后留下的粉末會堵塞冷卻氣膜孔,影響氣膜孔的冷卻效果,造成對高壓渦輪導向葉片和工作葉片的不可預知的傷害;

(2)腐蝕作用。磷酸鹽類、硝酸鹽類、氯化物等粉末附著在發動機內部,對相關金屬材料會有一定的腐蝕作用;

(3)粉末造成發動機效率降低。在發動機壓氣機轉子葉片等處附著的粉末,對發動機整機的效率有一定影響。目前尚無可靠的辦法,有效的清除掉附著的粉末。

4 外場實踐

外場實踐表明,發動機試車后余油造成的尾噴口內明火,可以進行冷運轉吹除。啟封后試車,起動時尾噴口內的明火可上推轉速消除。

5 結語

發動機在運轉過程中或剛剛停車后短時間內,噴入滅火劑,無論那種滅火劑都會對發動機造成嚴重傷害。會對發動機造成不可逆的傷害,該傷害在外場無法消除,需返廠處理。