飛機整體油箱的微生物腐蝕嚴重影響著飛機結(jié)構(gòu)和燃油系統(tǒng)的安全。本文簡要介紹了飛機油箱結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)探討了飛機整體油箱微生物腐蝕的原因、危害及控制方法，并通過具體案例，對飛機油箱的安全維護提出了有價值的建議。

    【油箱類型和布局】

    1. 油箱類型飛機油箱的作用是存儲飛行所需的燃油。飛機油箱有三種類型，即：軟油箱、硬油箱和結(jié)構(gòu)油箱。

    軟油箱軟油箱是用耐油橡皮、膠層和專用布等膠合而成，一般應(yīng)用在老式飛機和某些單翼飛機的中央油箱上。目前軟油箱在大型民航運輸機上很少采用。

    硬油箱由防腐能力較強的鋁錳合金制成箱體，箱內(nèi)有防止油液波動的帶孔隔板，隔板可以提高油箱強度和剛度。目前硬油箱通常作為大型飛機的中央輔助油箱。

    結(jié)構(gòu)油箱民航飛機的油箱大多采用結(jié)構(gòu)油箱，即油箱本身是飛機結(jié)構(gòu)的一部分，利用機身、機翼或尾翼的結(jié)構(gòu)元件直構(gòu)成的油箱。結(jié)構(gòu)油箱又被稱為整體型油箱。整體型油箱是飛機結(jié)構(gòu)的一部分，因此在接縫、結(jié)構(gòu)緊固件和接近口蓋等處應(yīng)妥善密封。結(jié)構(gòu)油箱的特點是可充分利用機體內(nèi)的容積，增大儲油量，并減少飛機的重量。

    2. 油箱布局一架民航飛機上會布置多個油箱，即中央油箱、機翼主油箱，在主油箱外側(cè)設(shè)有通氣油箱。有些飛機還配有機尾配平油箱和中央輔助油箱。

    中央油箱中央油箱位于中央翼盒內(nèi)，油箱內(nèi)的隔板可防止飛機在機動飛行時燃油發(fā)生晃動。飛行中，為減少機翼根部所受的彎矩，中央油箱的油液首先使用。當(dāng)油箱中油液耗空時，油箱內(nèi)充滿燃油蒸氣，為消除油箱起火爆炸的危險，設(shè)計中央油箱時必須考慮加裝惰性氣體抑爆系統(tǒng)或設(shè)置無油干艙。

    主油箱機翼上的結(jié)構(gòu)油箱稱為主油箱，主油箱內(nèi)的翼肋可防止油液發(fā)生晃動，翼肋底部有單向活門，使油液由翼尖流向翼根，通氣油箱通氣油箱位于主油箱外側(cè)、靠近翼尖的區(qū)域內(nèi)。通氣油箱內(nèi)不裝燃油，僅用于油箱的通氣。

    配平油箱某些大型飛機有配平油箱。配平油箱裝在飛機尾部，一般安裝在水平安定面內(nèi)。在飛行中，燃油管理系統(tǒng)可根據(jù)需要將燃油送人（或排出）配平油箱，調(diào)整飛機重心的位置，減小飛機平尾配平角度，降低配平阻力，達到提高飛機燃油經(jīng)濟性的目的。

    中央輔助油箱中央輔助油箱作為飛機正常油箱系統(tǒng)的補充，用于提高飛機的航程。中央輔助油箱外形和標(biāo)準貨運集裝箱類似，安裝在飛機的前后貨艙內(nèi)，通過專用的供油管路和通氣管路與飛機燃油系統(tǒng)相連。在飛機內(nèi)配置輔助中央油箱時，應(yīng)注意對飛機重心的影響。

    【整體油箱微生物腐蝕的原因】

    由微生物產(chǎn)生的分泌物對飛機結(jié)構(gòu)造成的腐蝕稱為微生物腐蝕。對于飛機結(jié)構(gòu)來說，微生物腐蝕主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)油箱內(nèi)。影響結(jié)構(gòu)油箱微生物繁殖的主要因素是霉菌孢子、燃油、水和溫度。

    航空燃油是霉菌的主要培養(yǎng)物。霉菌孢子、真菌等有機物存在于我們生活的環(huán)境中，容易在燃油運輸過程中進入燃油，并在適宜的生長環(huán)境下大量繁殖。

    飛機油箱中的游離水及油、水分界面處是微生物繁殖的主要地方。

    水主要來自于燃油的自身分解和空氣的冷凝，由于水的密度比燃油大，會在油箱底部形成積水。盡管飛機整體油箱都設(shè)計有排水裝置，但由于長桁等結(jié)構(gòu)件的影響，使得積水不能有效、徹底地排除。

    微生物的生存除了水外，還需要一定的有機和無機營養(yǎng)物質(zhì)。燃油是一種碳氫化合物，其本身就是這些微生物合適的營養(yǎng)物。一些高分子材料耐微生物腐蝕的能力不是很強，如大多數(shù)飛機整體油箱的密封膠防護嚴重的微生物腐蝕的性能不足，也成為某些微生物的營養(yǎng)源。

    霉菌分泌物能破壞油箱鋁合金結(jié)構(gòu)的表面保護涂層和密封膠。微生物對防護涂層的腐蝕，一方面把防護涂層的有機物作為營養(yǎng)源，附著在其上生長繁殖，對其進行腐蝕，使其失去防護作用；另一方面，某些微生物的代謝產(chǎn)物也會對防護涂層造成腐蝕。在嚴重的微生物腐蝕環(huán)境中，防護涂層一旦遭到破壞，便會使得基體金屬（一般是2024-T3型鋁合金）進一步受到腐蝕（一般呈點腐蝕形式）穿透油箱壁板，導(dǎo)致油箱滲漏。

    另外，隨著油箱結(jié)構(gòu)內(nèi)微生物滯留時間增長，其腐蝕性也在增強，會造成油箱內(nèi)部大面積腐蝕。大量的微生物、微生物分泌物及其腐蝕產(chǎn)物凝結(jié)成黏稠的團狀或絮狀物會堵塞油濾、油泵、燃油調(diào)節(jié)器和燃油系統(tǒng)其他附件，直接影響到發(fā)動機的正常供油。因此，及時對油箱內(nèi)微生物的滋生情況進行認真的檢查并進行相應(yīng)的維護是十分必要的。

    【整體油箱微生物污染的預(yù)防與控制】

    針對飛機整體油箱微生物腐蝕形成的原因，目前主要有以下幾種預(yù)防控制措施。

    1. 排除水分水是微生物生長的必要條件，因此要嚴格按照維修手冊，做好燃油中水分的排放工作。加油前保證加油車中油、水分離；隨時檢查、清洗微生物污染沉積物，確保排水通暢。

    2. 油箱清潔清潔油箱可以根除油箱內(nèi)的微生物污染，防止死去的真菌殘余物堵塞油濾，避免死去的真菌成為營養(yǎng)源。如果油箱中受污染區(qū)域不大，可采用人工清潔油箱的方式。如果受污染區(qū)域較大，或受污染區(qū)域無法接近，則可以使用壓力清潔的方式對油箱進行清潔。

    3.油箱殺菌控制整體油箱微生物腐蝕的方法當(dāng)中，最有效的方法便是使用生物殺菌劑。雖然殺菌劑的種類很多，但真正適用于航空燃油的卻不多。因為對用于航空燃油的殺菌劑有著相當(dāng)高的要求，主要有以下幾點要求。

    能充分溶于油中，并能遷移到水相；對航空燃油本身性能無影響；燃燒時對發(fā)動機性能無影響；毒性必須使人能夠接受，且不污染環(huán)境；必須具有合適的抗菌譜

    目前，航空公司普遍使用的生物殺菌劑有KATHONFP1.5和BIOBORJF。無論使用哪種殺菌劑都必須嚴格遵守殺菌時間、劑量的限制，殺菌前按要求調(diào)好生物殺菌劑的濃度。表1規(guī)定了發(fā)動機所允許的殺菌劑的最大濃度，如果所加的濃度遠遠低于規(guī)定的最大濃度，則必須延長殺菌劑在燃油中的浸泡時間。

    表1發(fā)動機所允許的生物殺菌劑的濃度

    通常將殺菌劑按照一定的比例加入燃油，放置足夠的時間以保證殺菌。之后，隨著燃油的燃燒消耗，殺菌劑也隨之揮發(fā)出去。

    4. 改進整體油箱防護涂層防護涂層與微生物的接觸是最直接的。為防止微生物長期大量繁殖后破壞整體油箱防護涂層進而腐蝕金屬蒙皮，也在不斷改進整體油箱防護涂層，但是仍然不能有效預(yù)防嚴重的微生物腐蝕。因此，防護涂層只能作為一種輔助措施。

    5. 加強維護工作維護工作主要包括嚴格控制燃油質(zhì)量；完善地面儲油及排放水系統(tǒng)，以減少燃油中的水分、雜質(zhì)和微生物的污染；按規(guī)定排放油箱中的沉淀，定期檢查油箱微生物腐蝕情況等。

    【微生物腐蝕舉例】

    要判斷油箱中有沒有微生物腐蝕比較繁瑣，一般是先取出油箱沉淀液進行霉菌培養(yǎng)，然后按發(fā)生腐蝕可能性的大小確定是否需要進行難度更大的檢查。但是，在實際工作中，微生物腐蝕常常容易與金屬零部件磨損等相混淆，影響及時排故。下面的例子是國內(nèi)某航空公司的飛機遭受微生物腐蝕后的復(fù)雜排故過程。

    2006年，機組人員反映左發(fā)起動慢，維修人員幾次對左發(fā)主燃油濾檢查，均發(fā)現(xiàn)有粉末狀物質(zhì)，這些粉末狀物質(zhì)從發(fā)現(xiàn)至排故結(jié)束一直被稱為“金屬屑”。技術(shù)人員將左、右發(fā)燃油濾油樣送往技術(shù)中心，并將檢驗結(jié)果先后傳真給GE公司和波音公司。各方的結(jié)論不同，有的認為是燃油泵內(nèi)零件磨損；有的認為“金屬屑”不是來自于燃油系統(tǒng)部件。

    隨后，該公司再次將左、右主燃油濾油樣、APU油濾油樣送檢。波音對三次結(jié)果比較分析后，建議對主油箱進行檢查。在6C檢時，維修人員首次進入飛機主油箱檢查，在主油箱放油口處發(fā)現(xiàn)較多非金屬物。測試中心對油樣依據(jù)ICP-AES法進行檢驗，證實非金屬物占整個雜質(zhì)的95％以上，其余為少量的鐵和鋁。進一步的微生物檢驗表明，左主油箱發(fā)現(xiàn)細菌、酵母菌、霉菌，而右、中主油箱沒有發(fā)現(xiàn)任何微生物。隨后，按維修手冊28-10-10要求，幾次采用BIOBORJF殺菌后，故障排除。

    這次微生物污染引起的故障，從開始發(fā)現(xiàn)到最終排除，用了1年多的時間。由此也可以認識到，微生物腐蝕的隱蔽性和危害性，以及預(yù)防微生物腐蝕的重要性。這對積累整體油箱維護經(jīng)驗，制定切實有效的微生物預(yù)防措施有很大幫助。

    參考文獻：

    【1】    馮振宇，飛機整體油箱的微生物腐蝕及維護，中國民航大學(xué)

    【2】    任仁良，渦輪發(fā)動機飛機結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)

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