浅谈A330飞机燃油泵气穴腐蚀问题和管控措施

张驰

摘 要：随着航空技术的不断发展和飞机性能的不断完善，民航飞机已成为人们长途旅行的首选方式，民航飞机的安全性也越来越受到广大群众的密切关注。只有提高飞机各系统的可靠性和冗余度，才能尽可能避免飞行安全事故的发生。为此，本文通过对空客A330飞机燃油泵的气穴腐蚀问题展开详细分析，希望能在一定程度上起到参考和借鉴的意义，希望机务人员在对飞机关键系统、关键部件实施修理时，能够做到精准把控和严密控制，从而切实降低飞机部件的故障率，提高飞机的安全性能。

关键词：飞机;燃油泵;气穴腐蚀;管控措施

中图分类号：V328 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）09-0148-02

1背景介绍

空中客车A330是由欧洲空中客车集团于1987年6月生产的高载客量电传操纵喷气式中长程双通道宽体客机，用于取代空中客车A300、空中客车A310与四引擎的空中客车A340同期研发，是一款安全性非常高的飞机。A330飞机之所以拥有如此高的安全性与其完善的维修体系息息相关。对比家中常用的电器设备，一般都是等到故障以后才会被拿去修理。而对飞机而言，却不能如此，重大故障引发的后果是无法接受的，任何故障都要尽量避免发生，因此预防性修理的概念得到了广泛的应用。空客公司为此专门制定了MPD（维修大纲）针对飞机的部附件进行定期检修和时寿控制。但随着飞机的持续运行，部件生产厂家也会不断发现一些部件缺陷，并为此制定相应改进措施，最后通过文件的形式传达至航空公司。2017年初，EATON公司在对一些返厂的A330燃油泵进行修理时，发现燃油泵的壳体存在腐蚀现象。经过深层次的研究，认定此腐蚀情况若继续恶化，将导致壳体腐蚀区域穿孔，使得壳体内的高能导线暴露于燃油蒸汽中，有发生油箱爆炸的风险，严重影响飞行安全。对于以上所述情况，我们称之为气穴腐蚀。如图1所示，为一例燃油泵严重腐蚀导致壳体穿孔的情况。

2气穴腐蚀介绍

何为气穴腐蚀？流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。

在液压系统中，当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会游离出来，使液体产生大量的气泡，这就是液压中的气穴现象。气穴现象产生的原因： 在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而使气泡产生。

3燃油泵腐蚀对于飞机的影响

如图2所示，A330飞机一共有8个燃油泵，中央油箱有两个，左右机翼油箱各包含2个主燃油泵和1个备用燃油泵。飞机在正常飞行过程中优先使用中央油箱的燃油，其次为机翼油箱外侧的燃油，当中央油箱燃油和机翼油箱燃油大量使用后，位于中央油箱的中央油泵和位于机翼外侧的备用油泵将暴露于燃油蒸汽中。若燃油存在泵腐蚀穿孔的情况，其壳体内的导线也相当于暴露于燃油蒸汽中，若此时发生燃油泵发生空转，产生了电火花将点燃燃油蒸汽，导致油箱爆炸，危害飞行安全。针对此种情况，欧洲航空安全局颁发的适航指令，我们根据适航指令的要求并结合航空公司自身情况，下发了指令要求对受影响燃油泵进行定期检查，并根据检查结果视情进行燃油泵的更换。

燃油泵壳体腐蚀程度可定义为4种情况，分别为无腐蚀（CASE 0）、轻度腐蚀（CASE 1），中度腐蚀（CASE 2）、重度腐蚀（CASE 3），穿孔（CASE 4）。具体燃油泵检查的门槛和间隔规定如下：

（1）对于中央燃油泵和备用燃油泵：累计装机时间达到10000FH前，需拆下进行壳体腐蚀检查，根据以上检查结果，按照无腐蚀和轻度腐蚀（CASE 1）间隔5000FH、中度腐蚀（CASE 2）间隔1000FH进行后续重复检查，如果腐蚀结果为重度腐蚀或穿孔，则不能继续使用，需立即更换合适的燃油泵。

（2）对于主燃油泵：累计装机时间达到20000FH后，在继续使用10000FH或30个月内进行首次检查。检查结果为无腐蚀、轻度腐蚀、中度腐蚀或重度腐蚀的燃油泵可继续使用，但30个月后需进行下一次检查。检查结果为穿孔的燃油泵需立即更换合适的燃油泵。

从以上两种不同控制方式中，我们不难看出主泵的检查和更换标准要比中央油泵和备用泵略低。那是因为主泵安装位置在翼根处的集油池内，非常接近机翼油箱的最低点，飞机正常飞行过程中，燃油泵集油池内一直存在燃油，主燃油泵完全浸在燃油中，从而隔绝了氧气，故而油箱被点燃的风险较低。但若考虑到A330飞机在地面进行抽油，使用燃油泵排空油箱时，随着油箱油量的不断减少，当集油池内油量减小至200kg时，主燃油泵不再完全浸在燃油中，燃油泵开始暴露于燃油蒸汽中，这就创造出了燃烧的条件。所以在机务人员执行燃油箱抽油、倒油工作前，需对机翼油箱主燃油泵进行燃油泵腐蚀检查，当燃油泵腐蚀程度达到穿孔时（CASE 4），则禁止进行机翼油箱低油量时的倒油、抽油工作，以免产生因腐蚀程度严重的燃油泵空转而产生油箱爆炸的风险。若遇到特殊情况，急需排空燃油，没有时间和条件去完成检查时，可在机翼油箱油量较低时，缓慢抽油已保证集油池内一直充满燃油，当油箱只剩200kg时，停止运转燃油泵，并通过放油活门手动排出剩余燃油。

4管控难点和应对措施

（1）燃油泵腐蚀程度的判定是个难点，特别是针对中度腐蚀和重度腐蚀的判定。在判断处于中度腐蚀和重度腐蚀之间的燃油泵，仅根据厂家提供的判断标准图，是很难做出准确判断的，且因人而异，判断标准也不尽相同，很难做到标准的统一。若提高判断标准，都判定为重度腐蚀，则需更换燃油泵。表面看来飞机安全性得到了保证，但由于航材供货周期较长，备件无法及时补充进来，导致整个机队检查计划的停滞，无法在适航指令给定的期限内完成首检，不仅增加了维修成本，也在另一方面降低飞机的安全性。若降低判断标准，都判定为中度腐蚀，飞机的安全性也无法得到保证。所以我们需要找到一个非常适合的平衡点，这就需要维护经验丰富的人员参与其中。故而为保证燃油泵腐蚀检查工作的顺利开展，我们规定此项目为必检项目，需要有经过严格培训的检验人员把关，对于检验人员也无法确定的案列，我们会提交至空客公司，让专业工程师进行最终确认，从而确保检查结果准确性。

（2）适航指令中规定中度腐蚀的燃油泵不能用于更换中央油泵和备用油泵。这项规定看起来简单，但实际操作下来存在诸多困难。由于中度和重度腐蚀的燃油泵依旧能够安装在主泵位置，所以这条规定对于没有经验的航线工作者来说难以理解，容易造成混淆，甚至在检查过程中把中度腐蚀的燃油泵更换掉了。由于航材库房存在中度腐蚀的可用件，飞机排故缺件时，外借的燃油泵也出现过中度腐蚀的情况。所以从航材领出后的燃油泵存在安装限制，现场工作者很难把控，很可能会把中度腐蚀的燃油泵安装于中央油泵或备用泵位置，偏离适航指令的规定，影响飞机的飞行安全。为避免以上情况发生，我们增设了一个关口，让航材检验人员在对A330燃油泵进行入库时，进行腐蚀情况的判断，若存在中度腐蚀或超过中度腐蚀的情况，则不能入可用件库;另外要求修理厂家在对于中度腐蚀及以上程度的燃油泵进行修理时，全部更换新的壳体。航线人员所能领出的燃油泵将不会存在禁装限制，这样从源头上消除有缺陷的燃油泵安装于受影响位置带来的安全隐患。

5最终解决方案

定期对A330燃油泵进行腐蚀检查，虽然可以在很大程度上降低燃油泵腐蚀造成的不良影响，但却不能从根本上解决问题。由于燃油泵腐蚀检查的工作量特别大，严重耗费人力物力，若检查工作执行不到位所产生的安全风险也较大。我们已联合其他航空公司強烈要求伊顿公司（燃油泵生产厂家）尽快地研发出最终解决方案。目前，伊顿公司已计划在燃油泵壳体区域涂保护漆层来避免油泵产生气穴腐蚀，但目前还在实验阶段，不久后将会发布最终解决措施的服务通告，在执行此改装后，则不再需要定期对燃油泵进行检查和视情更换了。

6结语

随着航空运输业的不断发展，人们出行需求的不断加大，飞机的安全情况已成为社会非常关注的焦点。而燃油泵作为飞机发动机供油环节中不可或缺的一环，其性能的好坏也直接影响到了飞机安全性能。针对A330燃油泵气穴腐蚀问题，飞机维护人员需要严密把控其定期检查控制环节，加强燃油泵腐蚀检查的培训，严格按照手册标准对缺陷燃油泵进行修理，才能将燃油泵气穴腐蚀的不良影响和安全风险降至最低。相信在所有机务人员的共同努力下，凭着严谨的工作作风，精湛的维修技术以及踏实的苦干精神，必定能让我们国家的民航飞机成为世界上最舒适、最便捷、最安全的飞机。