试析油箱惰性系统故障

唐海彬

（东方航空技术公司虹桥维修基地，上海 200335）

试析油箱惰性系统故障

唐海彬

（东方航空技术公司虹桥维修基地，上海 200335）

摘要：A320飞机油箱惰性系统包括两个子系统，一定条件下的空气系统（CSAS）和惰性气体发生系统（IGGS），使油箱间隙处于惰性状态，防止中央油箱没油，油泵干磨，引起燃油蒸汽爆炸起火，保证飞机始终处于持续适航的安全状态。

惰性气体发生系统IGGS；空气分离模块ASM；惰性系统控制组件ICU；双通流量关断活门DFSOV

1.故障分析

某A320飞机航后反映FUEL INTERING SYSTEM FAULT，依据TSM47-11-00-810-804-A排故，判断为温度传感器IGGS SENSOR-BLEED AIR TEMP（2YA）故障，按AMM47-41-11 PB401更换2YA，安装检查正常无漏气，按AMM47-31-34-740-001测试故障依旧，继续排故，判断为惰性系统控制组件ICU故障，按AMM47-31-34 PB401更换ICU，安装检查正常，并按AMM47-31-34-740-001测试正常。

2.原理

由于飞机燃油油箱优先使用中央油箱的油，油箱惰性系统FTIS就是为了防止中央油箱没油，油泵干磨，引起燃油蒸汽爆炸起火。FTIS系统包括两个子系统：IGGS和CSAS。

IGGS组件包含隔离活门，双层超细微粒子气滤（D-ULPA FILTER），温度、压力和氧气传感器，空气分离模块（ASM），双通流量关断活门（DFSOV），放气塞和通气管道组成。CSAS给IGGS提供正常温度、压力和流量的空气流，IGGS从空气流中清除氧气，并且产生富氮空气Nitrogen Enriched Air （NEA） 和富氧空气Oxygen Enriched Air （OEA） ，通过单向活门，然后经过双层超细微粒子气滤、压力、温度传感器后进入空气分离模块ASM，分离模块将OEA排出机外，NEA经过一个氧气传感器和双通流量关断活门，放气塞放气后进入油箱。氮气是惰性气体，氮分子的键能很大，不易被破坏，所以氮气的化学性质很不活泼，不容易产生化学反应，由于不支持烃燃烧反应，它和燃油系统的部件和设备的材料也不发生反应。当NEA进入燃油箱，它将含氧的空气通过通气管排出燃油箱，从而在油箱内部形成惰性状态。ICU（惰性系统控制组件）采集压力传感器（5YA）、温度传感器（2YA）、氧气浓度传感器（4YA）和NEA流量活门空气控制（6YA）的信息，103PP DC1总线向ICU提供28V直流电，接收反馈隔离活门、温度压力传感器，氧气传感器和双通流量关断活门DFSOV。当引气温度超温或者超压时，ICU告诉隔离活门（3YA）关闭。ICU采集氧气浓度传感器（4YA）的参数（分离后空气中的含氧量）来衡量ASM的工作性能，每次飞行采集一次，含氧率连续超标3次，发出故障信息。ICU和CSAS控制组件之间的信通过ARINC 429传递，另外，ICU还接收ADIRU1的信息。

在排故中反映FUEL INTERING SYSTEM FAULT，故障指向温度传感器（2YA），更换传感器之后，故障依旧，这时候我们也可以看一下ASM47-44-01 SCH01 就一目了然，ICU收集2YA信息，如果AMM47-31-34-740-001 BITE TEST OF THE IGGS WITHOUT BLEED AIR测试失败，则肯定是ICU故障了。IGGS系统控制器用于系统的控制和故障监控并带有自测试功能（BITE），IGGS 组件被安装在非增压的机腹整流罩处。IGGS控制器安装在电子舱。

CSAS是空气温度调节系统和燃油惰性系统的一部分，位于靠近空调PACK1腹部整流罩左边。1033P DC1向CSAS提供28V直流电，CSAS控制器（100HW）操控CSAS隔离活门（111HW）和热空气旁通活门（113HW）并接收两个活门不同位置反馈信号。CSAS控制器接收温度传感器（115HW）和压力传感器（117HW）模拟信号。发动机、APU或地面高压引气经过隔离活门（111HW），臭氧转换器（5101HW），温度控制组件TCM（110HW）最后到IGGS，其中TCM包括：CSAS热交换器（5103HM）、热空气旁通活门（113WH）、温度传感器（115HW）和CSAS出口压力传感器（117HW）。CSAS控制器通过ARINC 429总线与SDAC1、CFDIU、FWC1和2连接，采用RS232串行接口，采集和输出信息。一旦有故障信息，会直接反馈给FWC计算机。

3.排故总结

在日常运行过程中，经常会遇到：

（1）监控有FUEL INERT维护信息和ASM PERFORMANCE DEGRADED故障。

（2）多次监控到有FUEL INERT维护信息和CSAS PRESS SNSR （117HW）、CRITICAL OVTEMP，CSAS ISOL VLV（111HW），BYP VLV （113HW）故障信息。

（3）警告信息FUEL L OUTER TK HI TEM。

在日常维护时，首先视情按MEL办理故障保留，航后按TSM TASK 21-58-00-810-802-A进行引气测试，然后视情更换相应部件，ASM、传感器、控制器甚至有可能是ADIRU1。

结语

为了更好地解决飞机的燃油箱爆炸问题，提升民航飞机的安全性，保证飞机燃油箱系统全面满足FAA的安全要求，波音和空客的大部分机型必须按照规定加装燃油箱惰性系统或可燃性抑制系统。已经投入运营的第一代燃油箱惰性系统还存在的一系列可靠性问题，相信未来这套系统将越来越成熟稳定。

[1]张振玉.浅析A320飞机油箱空气惰化系统及维护[J].航空维修与工程，2013（4）：74-76.

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