航空发动机使用灭火剂的探讨

贾航 曹平亚 曹斌

(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳 110043)

航空发动机使用灭火剂的探讨

贾航 曹平亚 曹斌

(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,辽宁沈阳 110043)

航空发动机在外场使用中,不可避免的会出现失火等意外情况,出现失火的位置、原因不尽相同。本文涉及的范围仅包括尾喷口内有余火或启封试车尾喷口内起火。航空发动机在尾喷口内有余火的情况下,机务人员往往用灭火剂进行灭火。通过对灭火剂材料等的分析,得出使用灭火剂将对航空发动机造成外场不可修复的损伤。并结合外场实践给出了解决方案。

航空发动机 灭火剂 探讨

机务人员在尾喷口内有余火或启封后试车尾喷口内异常火焰时,急于灭火,往往用灭火剂喷入喷管内灭火。现对灭火后的发动机后续使用问题进行探讨。

1 外场常用灭火器类型

目前,常见的灭火器主要有清水灭火器、泡沫灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器等,外场常用的主要是干粉灭火器和二氧化碳灭火器。

1.1 干粉灭火器

干粉灭火器内充装的是干粉灭火剂,干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末。灭火剂成份不一,但主要以磷酸盐类、硝酸盐类、氯化物等为主要成份,配有少量的滑石粉等物质。灭火后留下细微粉末状物质。

1.2 二氧化碳灭火器

二氧化碳灭火器都是以高压气瓶内储存的二氧化碳作为灭火剂进行灭火。其主要倚靠窒息作用和部分冷却作用灭火。

2 喷入灭火剂后航空发动机的表面情况

自航空发动机尾喷口内喷入干粉后,由于干粉灭火器压力较大,干粉会覆盖整个流道。尾喷口、加力燃烧室、高低压涡轮导向器、高低压涡轮转子、主燃烧室内外壁、压气机导向器及高、低压压气机转子上会留下细微粉末状物质。该物质附着在发动机内部机件基体上,整个流道自尾喷口至压气机上均有附着。

二氧化碳灭火器中的二氧化碳是一种惰性气体,灭火后很快散逸,灭火后不会在航空发动机上留下痕迹。

3 灭火剂对航空发动机的影响

3.1 航空发动机机体温度的急剧下降

任何一种灭火剂都会造成发动机机体温度急剧下降。发动机尾喷管、高低压涡轮及导向器、燃烧室采用高温合金材料。在发动机运转时温度极高,灭火剂使用后,温度下降速率极大,会造成材料性能的下降,影响发动机后续使用的安全。材料的性能在外场更是无法进行检测,发动机需返厂处理。

3.2 干粉灭火器造成的其它问题

(1)粉末会堵塞冷却气膜。航空发动机高压涡轮导向叶片和工作叶片目前大量采用对流撞击气膜冷却的空心叶片。干粉灭火器使用后留下的粉末会堵塞冷却气膜孔,影响气膜孔的冷却效果,造成对高压涡轮导向叶片和工作叶片的不可预知的伤害;

(2)腐蚀作用。磷酸盐类、硝酸盐类、氯化物等粉末附着在发动机内部,对相关金属材料会有一定的腐蚀作用;

(3)粉末造成发动机效率降低。在发动机压气机转子叶片等处附着的粉末,对发动机整机的效率有一定影响。目前尚无可靠的办法,有效的清除掉附着的粉末。

4 外场实践

外场实践表明,发动机试车后余油造成的尾喷口内明火,可以进行冷运转吹除。启封后试车,起动时尾喷口内的明火可上推转速消除。

5 结语

发动机在运转过程中或刚刚停车后短时间内,喷入灭火剂,无论那种灭火剂都会对发动机造成严重伤害。会对发动机造成不可逆的伤害,该伤害在外场无法消除,需返厂处理。