龔帥
(深圳航空有限責任公司維修工程部質量控制室,廣東 深圳 518128)
孔探技術在排除客艙異味故障中的應用
龔帥
(深圳航空有限責任公司維修工程部質量控制室,廣東 深圳 518128)
本文介紹了孔探技術在排除客艙異味故障中的具體應用。首先分析了客艙異味的種類和來源,確定主要的異味來源是輔助動力裝置(APU)和發動機軸承封嚴失效漏滑油。這些漏油部位需利用孔探設備對APU和發動機內部漏油點進行探測,準確地找出漏油點,為下一步工作提供依據。經過實踐中的檢驗,證明孔探技術能有效地應用在排除客艙異味故障中。
客艙異味;封嚴失效;滑油滲漏;孔探
在高鐵技術飛速發展及航空客運行業內競爭日益激烈的背景下,只有在保證安全的前提下,提高服務質量,給予旅客良好的乘機體驗,才能使航空公司在競爭中立于不敗之地。若在運行階段客艙出現異味,將大大降低乘客的乘機體驗,同時也嚴重威脅飛行安全,會使乘客對公司的印象大打折扣。因此,此類故障應得到重視。
在排故過程中,目視檢查是最重要的手段,對于不易接近部位的檢查,孔探將是不二之選。下面就以空客A320飛機為例,簡述孔探在排除客艙異味故障中的應用。
客艙中的最主要的氣體來源為空調系統,因此,在對空調系統進行簡單分析后,可得出異味的主要來源有:APU(輔助動力裝置)、ENG 1/2(發動機1/2)、PACK 1/2(空調組件1/2),如圖1所示。排除吸入異物(如鳥擊等)及外部液體滲漏的情況,對于APU與ENG來說,異味均是由于內部軸承封嚴失效,造成滑油泄漏進入引氣系統所導致的。除此之外,還有可能是被吸入空調系統的除冰劑、液壓油或者隨再循環空氣進入客艙的貨倉污濁的空氣等。
同時,還可根據異味的特征(表1)來判斷是何種物質,進而大致得出異味源。還可依據異味出現的特定地點來判斷:咖啡壺、烤箱、廁所、電氣設備等為異味來源。通常根據異味出現的時機可較容易判斷出異味的來源,如是否引氣、引氣來源的轉變或者伴隨某一設備的使用而出現異味等。

圖1 A320系列飛機空調系統

表1 異味特征描述
對于不能輕易判斷出異味來源的情況,則可以根據TSM中的COS Reporting Sheet(客艙異味/煙報告單)與Decision Table(判斷表)進行查找。為了降低排故難度,需要準確記錄表中所需信息,同時在出現異味時,需要客艙與駕駛艙人員準確地溝通。
在確定異味的可能來源后,就需要對懷疑部位進行檢查。目視檢查作為主要方法,對于駕駛艙、客艙、空調組件等較易接近部位,通過拆除蓋板,借助手電、反光鏡就可檢查得到。但是對于APU、發動機內部的檢查則必須要借助孔探了。下文將簡述APU(APS3200)和兩種型號發動機(CFM56-5B、V2500)造成客艙出現滑油味的可能原因及如何進行孔探檢查。
如果在僅使用APU引氣作為空調的氣源時,客艙出現滑油味,且未在APU外部發現滑油痕跡,則應懷疑前軸承腔漏油進入負載壓氣機,產生客艙異味故障(圖2)。此軸承腔采用碳封嚴與篦齒封嚴,篦齒封嚴在增壓引氣的作用下保持密封性,因此若只是在啟動瞬間出現輕微滑油味,而后消失,則原因為啟動時引氣壓力不足造成的瞬時漏油。出現此種情況后,只需在下次關車后持續電瓶通電兩分鐘,使腔體滑油流回滑油箱即可。
另一種則為篦齒封嚴失效,此時只要空調系統使用APU引氣,客艙就會持續有滑油味道。此時,就需要對負載壓氣機進行孔探檢查,通過觀察滑油是否泄漏到負載壓氣機,確定封嚴狀態。
檢查時,由APU底部的進氣室前端插入孔探軟軸,經過開孔的進口導向葉片繼續向上向前行進就可接近負載壓氣機。為了檢查的全面性,需轉動冷卻風扇軸以帶動APU轉子,對每一片葉片進行檢查。發現有滑油痕跡的負載壓氣機葉片,此時應更換APU。
對于CFM56-5B型號發動機,造成客艙異味的原因為前集油槽封嚴失效,TSM中給出的可能滲漏點為油氣靜止封嚴。實際工作中,孔探發現多為三號軸承后封嚴存在滑油痕跡,使滑油泄漏至壓氣機,隨引氣進入空調系統(圖3)。

圖2 APS3200負載壓氣機

圖3 CFM56-5B發動機前集油槽結構
因此除了檢查前集油槽排放口、位于6點鐘的低壓壓氣機進口導向葉片(IGV)和處于最低處的兩條增壓管外,還需借助孔探儀檢查高壓壓氣機1/2級及三號軸承后封嚴區域。經由S1/S2孔探口即可分別檢查HPC1/2葉片是否有滑油痕跡;經S1由IGV前端的縫隙向發動機軸心方向前進,即可接近三號軸承后封嚴,檢查是否存在滑油。
V2500發動機的前軸承腔由一號軸承前封嚴與三號軸承后封嚴共同密封,二者皆采用碳封嚴,如圖4所示。若二者其中任一失效,都會使滑油進入壓氣機,再由引氣、空調系統進入客艙。因此,對于選裝V2500發動機的飛機,當確定發動機為異味來源時,就需要分別孔探檢查兩處封嚴分別對應的LPC(低壓壓氣機)與HPC(高壓壓氣機)處是否有滲漏出的滑油痕跡,進而確定封嚴狀態。
3.3.1 孔探檢查LPC2.0/2.3/2.5級靜止葉片及2.5級放氣環

圖4 V2500前軸承腔
孔探此處是為了確定一號軸承前封嚴的狀態。LPC2.0/2.3級孔探口位于5點鐘位置附近的兩片風扇出口導向葉片之間,而LPC2.5級則由2.5級放氣環的6點鐘位置接近為最佳。
若在孔探過程中,只在2.5級發現有滑油痕跡,則需確認在之前是否執行過潤滑2.5級放氣機構:
(1)之前執行過潤滑工作,則需在水洗發動機清潔氣路過后,清潔環境控制系統即可;
(2)若未執行該工作,則發動機不可用,必須換發。
若在LPC2.0/2.3級或者2.5級放氣環發現滑油痕跡,則說明封嚴已經失效,需下發進廠維修。
3.3.2 孔探檢查HPC3/4級轉子葉片
檢查此處是為了確認三號軸承后封嚴的狀態。經PORT B(孔探口B)插入孔探軟軸,在轉動N2的同時,仔細檢查高壓壓氣機3/4級每一片轉子葉片,確認是否存在滑油痕跡。若發現滑油,則說明封嚴已失效,發動機不可用。
發動機內部空間狹小且結構復雜,而且檢查時多需要轉動轉子,因此在開展工作前需充分考慮各種危險源所帶來的風險,工作中也應采取有效措施控制危險的發生,避免出現人員受傷、設備損壞甚至下發等意外情況。工作中常見危險源分別為卡阻、FOD(外來物)及高溫。
因為發動機內部結構復雜且間隙較小,因此在其內部穿繞檢查時極易使軟軸卡在狹小陌生部位。如檢查CFM56-5B發動機3號軸承后封嚴時,需要在詳細了解內部結構及相對位置后,緩慢輕柔操作,對于不熟悉的空間絕不可貿然進入,結束工作抽出軟軸過程中,同樣需要慢慢操作。若不慎發生卡阻,為防止前端導向部脫落,切不可使用蠻力抽出軟軸。首先要保持冷靜,之后在清楚卡阻位置結構后,輕輕轉動軟軸的同時抽出軟軸。另在可行的前提下,最好使用另一臺孔探設備持續觀察卡阻位置的實時情況,防止情況惡化。
對于發動機而言,進入其內部的任何東西都可能成為FOD,因此在工作開展前,需確認孔探鏡頭已牢固地安裝在軟軸上及軟軸上未掛有雜物。同時在孔探檢查轉子葉片時,為防止葉片意外轉動切削鏡頭,轉動人員應在聽清口令后,緩慢轉動相應轉子。在孔探檢查N2轉子葉片時,需要固定N1轉子,防止N1意外轉動帶動N2。同時,在工作中,要嚴格執行工具“三清點”。
因為在飛機落地之后的一段時間內發動機核心機溫度仍然較高,因此在工作時應按需冷轉發動機或者延長等待時間并做好防護工作,防止人員燙傷及工具的損壞。
綜上所述,可見孔探作為重要的目視檢查方式,具有操作簡便、可接近性強、直觀深入等優點,在排除客艙異味故障中得到了很好的應用。實踐證明,孔探技術可廣泛應用于不易接近部位的檢查工作中,輔助排故工作,可避免拆蓋板、排積液等工作,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