試析油箱惰性系統故障

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飛機油箱惰性系統包括兩個子系統，一定條件下的空氣系統（CSAS）和惰性氣體發生系統（IGGS），使油箱間隙處于惰性狀態，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適航的安全狀態。

惰性氣體發生系統IGGS；空氣分離模塊ASM；惰性系統控制組件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，繼續排故，判斷為惰性系統控制組件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先使用中央油箱的油，油箱惰性系統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系統包括兩個子系統：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，不容易產生化學反應，由于不支持烴燃燒反應，它和燃油系統的部件和設備的材料也不發生反應。當NEA進入燃油箱，它將含氧的空氣通過通氣管排出燃油箱，從而在油箱內部形成惰性狀態。ICU（惰性系統控制組件）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（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，含氧率連續超標3次，發出故障信息。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系統控制器用于系統的控制和故障監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是空氣溫度調節系統和燃油惰性系統的一部分，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。發動機、APU或地面高壓引氣經過隔離活門（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，經常會遇到：

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

（2）多次監控到有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定加裝燃油箱惰性系統或可燃性抑制系統。已經投入運營的第一代燃油箱惰性系統還存在的一系列可靠性問題，相信未來這套系統將越來越成熟穩定。

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

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