淺談A330飛機燃油泵氣穴腐蝕問題和管控措施

張馳

摘 要：隨著航空技術的不斷發展和飛機性能的不斷完善，民航飛機已成為人們長途旅行的首選方式，民航飛機的安全性也越來越受到廣大群眾的密切關注。只有提高飛機各系統的可靠性和冗余度，才能盡可能避免飛行安全事故的發生。為此，本文通過對空客A330飛機燃油泵的氣穴腐蝕問題展開詳細分析，希望能在一定程度上起到參考和借鑒的意義，希望機務人員在對飛機關鍵系統、關鍵部件實施修理時，能夠做到精準把控和嚴密控制，從而切實降低飛機部件的故障率，提高飛機的安全性能。

關鍵詞：飛機;燃油泵;氣穴腐蝕;管控措施

中圖分類號：V328 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0148-02

1背景介紹

空中客車A330是由歐洲空中客車集團于1987年6月生產的高載客量電傳操縱噴氣式中長程雙通道寬體客機，用于取代空中客車A300、空中客車A310與四引擎的空中客車A340同期研發，是一款安全性非常高的飛機。A330飛機之所以擁有如此高的安全性與其完善的維修體系息息相關。對比家中常用的電器設備，一般都是等到故障以后才會被拿去修理。而對飛機而言，卻不能如此，重大故障引發的后果是無法接受的，任何故障都要盡量避免發生，因此預防性修理的概念得到了廣泛的應用。空客公司為此專門制定了MPD（維修大綱）針對飛機的部附件進行定期檢修和時壽控制。但隨著飛機的持續運行，部件生產廠家也會不斷發現一些部件缺陷，并為此制定相應改進措施，最后通過文件的形式傳達至航空公司。2017年初，EATON公司在對一些返廠的A330燃油泵進行修理時，發現燃油泵的殼體存在腐蝕現象。經過深層次的研究，認定此腐蝕情況若繼續惡化，將導致殼體腐蝕區域穿孔，使得殼體內的高能導線暴露于燃油蒸汽中，有發生油箱爆炸的風險，嚴重影響飛行安全。對于以上所述情況，我們稱之為氣穴腐蝕。如圖1所示，為一例燃油泵嚴重腐蝕導致殼體穿孔的情況。

2氣穴腐蝕介紹

何為氣穴腐蝕？流體在高速流動和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發生洞穴狀腐蝕破壞的現象。常發生在如離心泵葉片葉端的高速減壓區，在此形成空穴，空穴在高壓區被壓破并產生沖擊壓力，破壞金屬表面上的保護膜，而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細小的麻點，然后逐漸擴大成洞穴。

在液壓系統中，當流動液體某處的壓力低于空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會游離出來，使液體產生大量的氣泡，這就是液壓中的氣穴現象。氣穴現象產生的原因： 在流動的液體中，因某點處的壓力低于空氣分離壓而使氣泡產生。

3燃油泵腐蝕對于飛機的影響

如圖2所示，A330飛機一共有8個燃油泵，中央油箱有兩個，左右機翼油箱各包含2個主燃油泵和1個備用燃油泵。飛機在正常飛行過程中優先使用中央油箱的燃油，其次為機翼油箱外側的燃油，當中央油箱燃油和機翼油箱燃油大量使用后，位于中央油箱的中央油泵和位于機翼外側的備用油泵將暴露于燃油蒸汽中。若燃油存在泵腐蝕穿孔的情況，其殼體內的導線也相當于暴露于燃油蒸汽中，若此時發生燃油泵發生空轉，產生了電火花將點燃燃油蒸汽，導致油箱爆炸，危害飛行安全。針對此種情況，歐洲航空安全局頒發的適航指令，我們根據適航指令的要求并結合航空公司自身情況，下發了指令要求對受影響燃油泵進行定期檢查，并根據檢查結果視情進行燃油泵的更換。

燃油泵殼體腐蝕程度可定義為4種情況，分別為無腐蝕（CASE 0）、輕度腐蝕（CASE 1），中度腐蝕（CASE 2）、重度腐蝕（CASE 3），穿孔（CASE 4）。具體燃油泵檢查的門檻和間隔規定如下：

（1）對于中央燃油泵和備用燃油泵：累計裝機時間達到10000FH前，需拆下進行殼體腐蝕檢查，根據以上檢查結果，按照無腐蝕和輕度腐蝕（CASE 1）間隔5000FH、中度腐蝕（CASE 2）間隔1000FH進行后續重復檢查，如果腐蝕結果為重度腐蝕或穿孔，則不能繼續使用，需立即更換合適的燃油泵。

（2）對于主燃油泵：累計裝機時間達到20000FH后，在繼續使用10000FH或30個月內進行首次檢查。檢查結果為無腐蝕、輕度腐蝕、中度腐蝕或重度腐蝕的燃油泵可繼續使用，但30個月后需進行下一次檢查。檢查結果為穿孔的燃油泵需立即更換合適的燃油泵。

從以上兩種不同控制方式中，我們不難看出主泵的檢查和更換標準要比中央油泵和備用泵略低。那是因為主泵安裝位置在翼根處的集油池內，非常接近機翼油箱的最低點，飛機正常飛行過程中，燃油泵集油池內一直存在燃油，主燃油泵完全浸在燃油中，從而隔絕了氧氣，故而油箱被點燃的風險較低。但若考慮到A330飛機在地面進行抽油，使用燃油泵排空油箱時，隨著油箱油量的不斷減少，當集油池內油量減小至200kg時，主燃油泵不再完全浸在燃油中，燃油泵開始暴露于燃油蒸汽中，這就創造出了燃燒的條件。所以在機務人員執行燃油箱抽油、倒油工作前，需對機翼油箱主燃油泵進行燃油泵腐蝕檢查，當燃油泵腐蝕程度達到穿孔時（CASE 4），則禁止進行機翼油箱低油量時的倒油、抽油工作，以免產生因腐蝕程度嚴重的燃油泵空轉而產生油箱爆炸的風險。若遇到特殊情況，急需排空燃油，沒有時間和條件去完成檢查時，可在機翼油箱油量較低時，緩慢抽油已保證集油池內一直充滿燃油，當油箱只剩200kg時，停止運轉燃油泵，并通過放油活門手動排出剩余燃油。

4管控難點和應對措施

（1）燃油泵腐蝕程度的判定是個難點，特別是針對中度腐蝕和重度腐蝕的判定。在判斷處于中度腐蝕和重度腐蝕之間的燃油泵，僅根據廠家提供的判斷標準圖，是很難做出準確判斷的，且因人而異，判斷標準也不盡相同，很難做到標準的統一。若提高判斷標準，都判定為重度腐蝕，則需更換燃油泵。表面看來飛機安全性得到了保證，但由于航材供貨周期較長，備件無法及時補充進來，導致整個機隊檢查計劃的停滯，無法在適航指令給定的期限內完成首檢，不僅增加了維修成本，也在另一方面降低飛機的安全性。若降低判斷標準，都判定為中度腐蝕，飛機的安全性也無法得到保證。所以我們需要找到一個非常適合的平衡點，這就需要維護經驗豐富的人員參與其中。故而為保證燃油泵腐蝕檢查工作的順利開展，我們規定此項目為必檢項目，需要有經過嚴格培訓的檢驗人員把關，對于檢驗人員也無法確定的案列，我們會提交至空客公司，讓專業工程師進行最終確認，從而確保檢查結果準確性。

（2）適航指令中規定中度腐蝕的燃油泵不能用于更換中央油泵和備用油泵。這項規定看起來簡單，但實際操作下來存在諸多困難。由于中度和重度腐蝕的燃油泵依舊能夠安裝在主泵位置，所以這條規定對于沒有經驗的航線工作者來說難以理解，容易造成混淆，甚至在檢查過程中把中度腐蝕的燃油泵更換掉了。由于航材庫房存在中度腐蝕的可用件，飛機排故缺件時，外借的燃油泵也出現過中度腐蝕的情況。所以從航材領出后的燃油泵存在安裝限制，現場工作者很難把控，很可能會把中度腐蝕的燃油泵安裝于中央油泵或備用泵位置，偏離適航指令的規定，影響飛機的飛行安全。為避免以上情況發生，我們增設了一個關口，讓航材檢驗人員在對A330燃油泵進行入庫時，進行腐蝕情況的判斷，若存在中度腐蝕或超過中度腐蝕的情況，則不能入可用件庫;另外要求修理廠家在對于中度腐蝕及以上程度的燃油泵進行修理時，全部更換新的殼體。航線人員所能領出的燃油泵將不會存在禁裝限制，這樣從源頭上消除有缺陷的燃油泵安裝于受影響位置帶來的安全隱患。

5最終解決方案

定期對A330燃油泵進行腐蝕檢查，雖然可以在很大程度上降低燃油泵腐蝕造成的不良影響，但卻不能從根本上解決問題。由于燃油泵腐蝕檢查的工作量特別大，嚴重耗費人力物力，若檢查工作執行不到位所產生的安全風險也較大。我們已聯合其他航空公司強烈要求伊頓公司（燃油泵生產廠家）盡快地研發出最終解決方案。目前，伊頓公司已計劃在燃油泵殼體區域涂保護漆層來避免油泵產生氣穴腐蝕，但目前還在實驗階段，不久后將會發布最終解決措施的服務通告，在執行此改裝后，則不再需要定期對燃油泵進行檢查和視情更換了。

6結語

隨著航空運輸業的不斷發展，人們出行需求的不斷加大，飛機的安全情況已成為社會非常關注的焦點。而燃油泵作為飛機發動機供油環節中不可或缺的一環，其性能的好壞也直接影響到了飛機安全性能。針對A330燃油泵氣穴腐蝕問題，飛機維護人員需要嚴密把控其定期檢查控制環節，加強燃油泵腐蝕檢查的培訓，嚴格按照手冊標準對缺陷燃油泵進行修理，才能將燃油泵氣穴腐蝕的不良影響和安全風險降至最低。相信在所有機務人員的共同努力下，憑著嚴謹的工作作風，精湛的維修技術以及踏實的苦干精神，必定能讓我們國家的民航飛機成為世界上最舒適、最便捷、最安全的飛機。