飛機(jī)整體油箱的微生物腐蝕嚴(yán)重影響著飛機(jī)結(jié)構(gòu)和燃油系統(tǒng)的安全。本文簡(jiǎn)要介紹了飛機(jī)油箱結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)探討了飛機(jī)整體油箱微生物腐蝕的原因、危害及控制方法，并通過(guò)具體案例，對(duì)飛機(jī)油箱的安全維護(hù)提出了有價(jià)值的建議。

    【油箱類(lèi)型和布局】

    1. 油箱類(lèi)型飛機(jī)油箱的作用是存儲(chǔ)飛行所需的燃油。飛機(jī)油箱有三種類(lèi)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(jī)和某些單翼飛機(jī)的中央油箱上。目前軟油箱在大型民航運(yùn)輸機(jī)上很少采用。

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

    結(jié)構(gòu)油箱民航飛機(jī)的油箱大多采用結(jié)構(gòu)油箱，即油箱本身是飛機(jī)結(jié)構(gòu)的一部分，利用機(jī)身、機(jī)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(jī)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(diǎn)是可充分利用機(jī)體內(nèi)的容積，增大儲(chǔ)油量，并減少飛機(jī)的重量。

    2. 油箱布局一架民航飛機(jī)上會(huì)布置多個(gè)油箱，即中央油箱、機(jī)翼主油箱，在主油箱外側(cè)設(shè)有通氣油箱。有些飛機(jī)還配有機(jī)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(jī)在機(jī)動(dòng)飛行時(shí)燃油發(fā)生晃動(dòng)。飛行中，為減少機(jī)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(shí)，油箱內(nèi)充滿燃油蒸氣，為消除油箱起火爆炸的危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)中央油箱時(shí)必須考慮加裝惰性氣體抑爆系統(tǒng)或設(shè)置無(wú)油干艙。

    主油箱機(jī)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(dòng)，翼肋底部有單向活門(mén)，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(jī)有配平油箱。配平油箱裝在飛機(jī)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(jī)重心的位置，減小飛機(jī)平尾配平角度，降低配平阻力，達(dá)到提高飛機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的目的。

    中央輔助油箱中央輔助油箱作為飛機(jī)正常油箱系統(tǒng)的補(bǔ)充，用于提高飛機(jī)的航程。中央輔助油箱外形和標(biāo)準(zhǔn)貨運(yùn)集裝箱類(lèi)似，安裝在飛機(jī)的前后貨艙內(nèi)，通過(guò)專用的供油管路和通氣管路與飛機(jī)燃油系統(tǒng)相連。在飛機(jī)內(nèi)配置輔助中央油箱時(shí)，應(yīng)注意對(duì)飛機(jī)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(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)造成的腐蝕稱為微生物腐蝕。對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，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(jī)物存在于我們生活的環(huán)境中，容易在燃油運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)入燃油，并在適宜的生長(zhǎng)環(huán)境下大量繁殖。

    飛機(jī)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(lái)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(huì)在油箱底部形成積水。盡管飛機(jī)整體油箱都設(shè)計(jì)有排水裝置，但由于長(zhǎng)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(jī)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。燃油是一種碳?xì)浠衔?，其本身就是這些微生物合適的營(yíng)養(yǎng)物。一些高分子材料耐微生物腐蝕的能力不是很強(qiáng)，如大多數(shù)飛機(jī)整體油箱的密封膠防護(hù)嚴(yán)重的微生物腐蝕的性能不足，也成為某些微生物的營(yíng)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(hù)涂層和密封膠。微生物對(duì)防護(hù)涂層的腐蝕，一方面把防護(hù)涂層的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)源，附著在其上生長(zhǎng)繁殖，對(duì)其進(jìn)行腐蝕，使其失去防護(hù)作用；另一方面，某些微生物的代謝產(chǎn)物也會(huì)對(duì)防護(hù)涂層造成腐蝕。在嚴(yán)重的微生物腐蝕環(huán)境中，防護(hù)涂層一旦遭到破壞，便會(huì)使得基體金屬（一般是2024-T3型鋁合金）進(jìn)一步受到腐蝕（一般呈點(diǎn)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(shí)間增長(zhǎng)，其腐蝕性也在增強(qiáng)，會(huì)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(tuán)狀或絮狀物會(huì)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(dòng)機(jī)的正常供油。因此，及時(shí)對(duì)油箱內(nèi)微生物的滋生情況進(jìn)行認(rèn)真的檢查并進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)是十分必要的。

    【整體油箱微生物污染的預(yù)防與控制】

    針對(duì)飛機(jī)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(zhǎng)的必要條件，因此要嚴(yán)格按照維修手冊(cè)，做好燃油中水分的排放工作。加油前保證加油車(chē)中油、水分離；隨時(shí)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(yíng)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(wú)法接近，則可以使用壓力清潔的方式對(duì)油箱進(jìn)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(lèi)很多，但真正適用于航空燃油的卻不多。因?yàn)閷?duì)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(diǎn)要求。

    能充分溶于油中，并能遷移到水相；對(duì)航空燃油本身性能無(wú)影響；燃燒時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能無(wú)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(wú)論使用哪種殺菌劑都必須嚴(yán)格遵守殺菌時(shí)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(dòng)機(jī)所允許的殺菌劑的最大濃度，如果所加的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)定的最大濃度，則必須延長(zhǎng)殺菌劑在燃油中的浸泡時(shí)間。

    表1發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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(jìn)整體油箱防護(hù)涂層防護(hù)涂層與微生物的接觸是最直接的。為防止微生物長(zhǎng)期大量繁殖后破壞整體油箱防護(hù)涂層進(jìn)而腐蝕金屬蒙皮，也在不斷改進(jìn)整體油箱防護(hù)涂層，但是仍然不能有效預(yù)防嚴(yán)重的微生物腐蝕。因此，防護(hù)涂層只能作為一種輔助措施。

    5. 加強(qiáng)維護(hù)工作維護(hù)工作主要包括嚴(yán)格控制燃油質(zhì)量；完善地面儲(chǔ)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(méi)有微生物腐蝕比較繁瑣，一般是先取出油箱沉淀液進(jìn)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(jìn)行難度更大的檢查。但是，在實(shí)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(shí)排故。下面的例子是國(guó)內(nèi)某航空公司的飛機(jī)遭受微生物腐蝕后的復(fù)雜排故過(guò)程。

    2006年，機(jī)組人員反映左發(fā)起動(dòng)慢，維修人員幾次對(duì)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(yàn)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(rèn)為是燃油泵內(nèi)零件磨損；有的認(rèn)為“金屬屑”不是來(lái)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(duì)三次結(jié)果比較分析后，建議對(duì)主油箱進(jìn)行檢查。在6C檢時(shí)，維修人員首次進(jìn)入飛機(jī)主油箱檢查，在主油箱放油口處發(fā)現(xiàn)較多非金屬物。測(cè)試中心對(duì)油樣依據(jù)ICP-AES法進(jìn)行檢驗(yàn)，證實(shí)非金屬物占整個(gè)雜質(zhì)的95％以上，其余為少量的鐵和鋁。進(jìn)一步的微生物檢驗(yàn)表明，左主油箱發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、酵母菌、霉菌，而右、中主油箱沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何微生物。隨后，按維修手冊(cè)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(kāi)始發(fā)現(xiàn)到最終排除，用了1年多的時(shí)間。由此也可以認(rèn)識(shí)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(duì)積累整體油箱維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，制定切實(shí)有效的微生物預(yù)防措施有很大幫助。

    參考文獻(xiàn)：

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

    【2】    任仁良，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)

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