CFM56-5B發(fā)動機(jī)PRV在航線上非例行更換比較頻繁。故障現(xiàn)象也不盡相同,例如常見故障:
(1)AIR ENG1 BLEED ABNORM PR
(2)PRESS REG-V 4001HA1 OR
SOL 10HA1 OR SENSE LINE
(3)BLEED ENG1 PRV NO CLOSED
(4)機(jī)組口頭反應(yīng)PRV關(guān)閉慢等
為了分析這些故障,我們先從系統(tǒng)原理說起。
發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)提供的引氣供給飛機(jī)的氣源系統(tǒng)前要進(jìn)行壓力和溫度的調(diào)節(jié)。發(fā)動機(jī)引氣來自于發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)的中壓級(IP)和高壓級(HP)。
當(dāng)發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速情況下,高壓引氣活門(HPV)提供引氣到飛機(jī)系統(tǒng)。一旦中壓級引氣充足,高壓活門關(guān)閉。
所有的發(fā)動機(jī)引氣通過一個發(fā)動機(jī)引氣活門(也就是壓力調(diào)節(jié)活門PRV)供給飛機(jī)氣源系統(tǒng)。PRV是一個關(guān)斷和壓力調(diào)節(jié)活門。
引氣監(jiān)控計算機(jī)BMC監(jiān)控系統(tǒng)壓力,一旦超壓將關(guān)斷發(fā)動機(jī)引氣。另外,一個超壓活門(OPV)安裝在引氣活門的下游,一旦超壓進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)。
發(fā)動機(jī)引氣的溫度調(diào)節(jié)到最大值。熱引氣通過一個氣-氣熱交換器(也就是預(yù)冷器pre-cooler)來進(jìn)行冷卻。風(fēng)扇空氣活門(FAV)利用風(fēng)扇出口的空氣流過預(yù)冷器來冷卻熱引氣來維持溫度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
PRV氣動調(diào)節(jié)引氣壓力在44PSI左右(+-1.75psi)。一旦發(fā)動機(jī)火警溫度達(dá)到450攝氏度(+-25),一個熱熔塞使活門關(guān)閉。PRV是電控啟動活門,通過一個外部位于預(yù)冷器下游(恒溫器濾吊架上)的伺服控制器(引氣壓力調(diào)節(jié)活門控制螺線管CTL SOL,也就是通常說的電磁線圈)來氣動控制??刂坡菥€管操作在兩個模式下來使PRV完全關(guān)閉:氣動模式和電動模式。
氣動模式用于:
(1)反流保護(hù)-當(dāng)探測到預(yù)冷器出口和PRV進(jìn)口有(正)壓差時,PRV掛壁
電動模式下,PRV的關(guān)斷功能通過控制螺線管來激活,當(dāng)以下條件滿足:
(1)發(fā)動機(jī)引氣電門設(shè)定在OFF位
(2)發(fā)動機(jī)火警按鈕被松出
在下列條件下,螺線管通過BMC被自動激活:
(1)預(yù)冷器下游超溫-熱交換器出口溫度傳感器感受到溫度高于257攝氏度(+-3) (60秒延時)。
(2)PRV下游超壓-當(dāng)壓力調(diào)節(jié)傳感器感受到超過57PSI(+-3)(15秒延時)
(3)滲漏探測-在吊架、大翼、機(jī)身和附近區(qū)域
(4)APU引氣活門沒有關(guān)閉
(5)相關(guān)的啟動活門沒有關(guān)閉
在系統(tǒng)概述部分,我摘錄了兩段以上故障的描述如下:
從上圖分析發(fā)現(xiàn):AIR-ENG1 BLEED ABNORM PR觸發(fā)的必要條件之一是ENG1 BLEED ABNORMAL PR,實際上是ENG 1 BLEED LO PR。
從上圖分析發(fā)現(xiàn):AIR-ENG1 PRV NOT CLOSED觸發(fā)的必要條件之一是:ENG1 PRESS REG VALVE DISAGREE,結(jié)合后面的分析理解為:PRV該全關(guān)的時候沒有全關(guān),該全開的時候沒有全開。
經(jīng)過對幾起不同故障現(xiàn)象進(jìn)行譯碼,發(fā)現(xiàn)譯碼數(shù)據(jù)幾乎一樣,下面僅列舉一次進(jìn)行研究。
通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):事件大多發(fā)生在雙發(fā)啟動好之后,關(guān)掉APU引氣電門時,一發(fā)引氣活門會在FULLY OPEN與NOT FULLY OPEN位置波動一段時間,然后正常。
既然經(jīng)過譯碼分析,在雙發(fā)啟動好以后,1發(fā)PRV在FULLY OPEN與NOT FULLY OPEN位進(jìn)行波動,那么我們探究下PRV是如何控制FULLY OPEN位的,以及涉及那些部件?(如圖所示)圖中:紅色箭頭表示控制端氣流方向;綠色箭頭標(biāo)示操作端氣流方向。
上圖控制原理比較簡單,在此不做詳細(xì)論述。
為了研究故障發(fā)生的真實情況,我們分別介紹可能的故障源。
(1)PRV(FIN:4001HA):尤其是上圖所示的極限電門和蝶形活門擋板;
(2)SOLENOID(FIN:10HA):此部件是PRV的控制電磁閥;
(3)SENSE LINE:尤其是PRV到10HA和PRV到HPV間的管路;
(4)還有圖中沒有列出的壓力傳感器(FIN:8HA)和引氣電門
(5)電子線路及BMC
經(jīng)查詢空客在線與A320FAM-PRV故障有關(guān)的TFU,如下:
從以上TFU,我們不能看出,PRV故障在全球整個A320FAM機(jī)隊發(fā)生的概率很多,并且很多故障不能簡單地通過TSM排除。
另外空客TFU還專門提出很多返廠維修的PRV并沒有檢測出故障,如原文:
通過以下的翻修報告,我們也可以得以驗證。
通過以上件號為PN:6774E010000的PRV為例,安裝九次,拆下7次,僅維修了3次,故障概率小于50%。
結(jié)合以上分析,參照AIRBUS的大數(shù)據(jù)以及譯碼文件,總結(jié)排故思路如下:
內(nèi)容 | 步驟 | 方法 | 目前 |
1 | 對PRV有關(guān)的感壓管路和管接頭進(jìn)行滲漏詳細(xì)檢查,尤其是PRV到10HA和PRV到HPV的管路 | 可逐段隔離,增壓測試。 | 排除管路滲漏 |
2 | FIN:8HA | 接通APU引氣查看ECAM上兩邊引氣壓力,確保壓力與 APU 壓力幾乎一致 | 排除8HA故障 |
3 | FIN:10HA | 噴測漏劑,引氣看滲漏 | 無滲漏,更換 |
4 | PRV | 條件允許的話,可以進(jìn)行功能測試和電子通斷性測試 | 測試不正常,更換 |
5 | 信號電路排查 | 用萬用表進(jìn)行通斷性和絕緣性測試 | 修復(fù)不正常線路 |
6 | BMC | 自測試 | 測試有故障,更換 |
7 | 咨詢空客 |
發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)故障在平時的運行中屬于較常見的故障類型,從目前的情況看,以往那種按照TSM順序涉及的部件先更換一遍的排故思路已經(jīng)不符合目前技術(shù)公司精益化排故的具體要求。
所以我們在排除此類故障時,一定要先研究清楚系統(tǒng)的工作原理,再結(jié)合故障信息、機(jī)組反映的現(xiàn)象、譯碼數(shù)據(jù)、AIRBUS技術(shù)文件等,來綜合判斷到底故障源在哪里,以提高排故的準(zhǔn)確率。