對APU航線維護及故障防范措施的分析

宋利潤

摘 要：文章以APU失效故障的統計分析和翻修經驗為基礎，分析了導致APU失效的內、外部因素，給出了APU的小時成本估算法。為了實現對失效故障產生根源的削弱，且有效降低綜合維修的成本，相關單位提出了APU的航線使用策略、日常維護與例行檢查策略等，這樣能夠有效的提高對APU航線的維護及對故障的防范能力。

關鍵詞：APU航線；維護；故障；防范措施

APU輔助動力裝置的服役壽命既是反映APU的設計制造可靠性和廠家修理質量的重要指標，也是衡量航空公司機隊管理和航線維護水平的重要參數。APU航線故障的原因主要來自制造設計及修理的缺陷、使用過程中維護不到位等多個方面，通過對失效故障進行研究分析，針對性制定出預防措施，有利于提高APU航線使用的維護水平，提高APU輔助動力裝置的使用時間，從而在一定程度上降低綜合維修的成本。

一、失效故障分析

（一）內部誘因

內部缺陷主要指制造設計、裝置時的缺陷，可能是單個零件的內部缺陷，或者是零部件的相對位置關系缺陷等。內部缺陷可以分為熱部件應力疲勞及熱疲勞，進而造成裂紋及燒蝕現象的發生，主要表現為效率下降、不啟動、引起壓力低、超溫等故障；封嚴的磨損失效，表現為燃滑油滲漏或客艙異味；傳動件的損傷，表現為金屬屑；氣動殼體的損傷，表現為效率下降、高溫或啟動慢；航線可更換件的失效。同時，內部缺陷可以造成二次FOD（外部異物損傷）和氣動、潤滑系統污染。

（二）外部誘因

功能附件異常及污染等有可能導致結構發生損傷，從而增強了內部缺陷，進而加劇了熱疲勞及應力疲勞的效應，使其產生二次損傷；污染有可能使氣動曲發生一定程度的形變，或者是出現磨損，導致其工作效率下降，進一步加劇了內部缺陷。滲漏（油、氣）會導致或加劇系統效率下降，同時，功能附件如燃油、滑油、空氣、電源等等控制調節附件異常，會加劇并擴展內部損傷。

二、維護及故障防范

（一）滲漏檢查

滑油滲漏，會導致滑油耗量增大，增加勤務工作量，并可能導致潤滑冷卻清洗效果不良，使轉動系統受損漏氣導致效率下降，發動機排氣溫度余度下降，熱應力會有所加大，增加了熱部件額損傷程度，從而直接影響了轉子及熱部件的使用壽命。電控氣控制APU上大量的活門，所以，漏氣就會降低其工作的穩定性，增加了故障排除的困難。另外，針對熱氣泄漏現象，相關人員應該加強對外部附件及導線系統損傷程度的檢查，避免高溫、燃油泄漏引進失火的現象。

（二）磁堵檢查

磁堵檢查是發現內部磨損的有效途徑，這也是APU航線維護及防范的重要措施。一旦發現金屬屑，說明內部磨損已經發生，碳封嚴的損傷已經開始出現。滑油中的細屑分為鐵質、銅質或碳質。鐵質金屬屑會吸附在磁堵上，而其他細屑會沾在磁堵表而上或混在滑油中，可通過放油來發現。鐵質金屬屑能夠反映出齒輪、軸承、傳動花鍵等的損傷程度，而銅質顆粒能夠反映出發電機電樞的磨損程度；碳質顆粒既可能是磨損的碳封嚴顆粒，也有可能是脫落的高溫積碳。利用這種磁堵檢查能夠有效的實現對APU航線的維護及一些故障的防范。

（三）完整性及FOD檢查

在APU運轉的過程中，每次接近APU時，都應對其進行完整性檢查，以便及時發現并排除潛在的損傷或隱患，防止造成更大的損失。壓氣機和負載壓氣機區域，該區域是最容易受外物損傷的區域，也是唯一可能在航線上目視檢查到的轉子區域，應著重加以關注；外部機匣接口，該處極易發生滑油、燃氣等滲漏的現象，同時，在結構受力的作用下也容易發生形變或者裝配位置變化等，對于結構損傷或系統異常的維護及防范具有重要作用。

三、防范策略

（一）一般排故策略

對APU進行排故過程中一般可以根據參考手冊匯總的排故程序進行工作，但仍然存在大量的故障隔離程序不能涵蓋的故障，所以必須以發動機物理原理為基礎，先建立故障現象和故障產生外部誘因之間的聯系，對相關聯的系統開展針對性的檢查工作，進而對故障范圍進行縮小；如果無法排除故障，就需要對導致故障產生的內因進行排查，采用孔探、試車或者內場分解等手段，進行排除。

（二）線路問題

線路問題是軟故障的最主要原因，由于線路本身發生斷裂磨攝損傷的可能性并不大，大多數問題發生在線路連接或接頭本身。量線是針對脫開接頭進行線路測量的，對于接頭及接觸問題沒有辦法進行測量。933號APU曾經進行修理廠進行排故處理，主要是在對滑油低壓電門導線插頭進行返修時，固定插釘的橡膠件沒有被取下來，裝上之后出現了接觸不良的現象，直接造成無規律性的滑油低壓現象，長時間找不到原因，不得不拆下APU返回修理廠排故。

（三）偶發性故障或無故障吊發

偶發性故障時APU航線中易出現的問題，這類問題產生的主要原因技術系統本身控制協調存在一定的問題，或者是內置軟件系統的紊亂，不影響工作，約17%的故障經系統重啟動可以排除。當無故障時，也有可能出現換發現象，每飛行10000小時，大約發生4次的APU拆下送修現象，但是卻并沒有發生任何的故障問題。總有一些復雜故障，受飛機上相關電源、空調、引氣、客艙控制系統的交聯影響而無法確認，需要送入修理廠，隔離飛機系統進行排故。

四、結語

本文通過對APU航線維護及故障防范措施、失效故障分析、排故策略的研究分析，明確了針對APU航線維護進行排故處理及防故措施的重要性。

參考文獻：

[1]仇建培.APU航線維護和故障防范[J].江蘇航空，2013，02：35-36.

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