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摘要：本文分析了航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)油液污染的危害和污染原因，針對飛機維修特點制定發(fā)動機滑油系統(tǒng)的污染防控措施，旨在使飛機在維修過程中控制發(fā)動機滑油系統(tǒng)污染源、發(fā)現(xiàn)和消除污染物，保障發(fā)動機工作安全、可靠。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機;維護;滑油系統(tǒng);污染防控

一、引言

近年來，因飛機油液系統(tǒng)污染導(dǎo)致的飛行事故、事故征候和較大故障已嚴重危及飛行安全，油液系統(tǒng)污染的防控工作已成為飛機維護中的重要工作?；拖到y(tǒng)是保證飛機發(fā)動機正常工作的重要系統(tǒng)之一，其主要功能是保證發(fā)動機摩擦件的潤滑和散熱，一旦滑油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將引起軸承等重要部件損壞而造成嚴重事故。因此增強發(fā)動機滑油系統(tǒng)的污染防控，分析滑油系統(tǒng)污染的危害及其原因，制定污染防控措施，對飛機維修企業(yè)確保發(fā)動機正常使用，保證飛機飛行安全具有十分重要的意義。

二、污染的危害

滑油系統(tǒng)污染是指系統(tǒng)內(nèi)部零件磨損、老化等產(chǎn)生的金屬屑、淤渣和從外部進入的塵埃、沙粒等固體顆粒物，當滑油中存有相當數(shù)量的雜質(zhì)，從而影響滑油潤滑和散熱效果，加速軸承、齒輪等運動零件磨損，縮短壽命?；椭械乃謺鸾饘倭慵砻驿P蝕，使滑油揮發(fā)，加速氧化分解，生成沉淀和腐蝕性物質(zhì)，進一步降低潤滑性能、惡化潤滑效果。在發(fā)動機使用過程中，常見的污染故障主要有傳動部件異常磨損、振動異常、抱軸、腐蝕、滑油消耗量異常、滑油量異常增加或減少、滑油溫度高、滑油壓力異常、滑油變黑或有異味、滑油中串入燃油等，這些故障對發(fā)動機的正常工作產(chǎn)生嚴重影響，造成發(fā)動機振動大、卡滯、失效等現(xiàn)象的發(fā)生，嚴重時將會導(dǎo)致發(fā)動機抱軸；滑油腐蝕性過大將造成發(fā)動機附件機匣等腐蝕，導(dǎo)致發(fā)動機結(jié)構(gòu)性故障。

三、產(chǎn)生污染的原因

1、金屬屑污染

航空發(fā)動機傳動零件表面磨損產(chǎn)生的銅、鐵、錫等金屬屑是造成滑油污染的一個重要因素。金屬屑產(chǎn)生的原因是由于使用維護中機件磨損、拆裝損傷和外部侵入物所致，如維護中機件未經(jīng)清洗或雖經(jīng)清洗但未清洗干凈而殘留在機件和系統(tǒng)中，體積大于系統(tǒng)過濾器通道的金屬屑則沉淀在滑油濾、磁塞等部位，或存留在系統(tǒng)中滑油流動的死區(qū)危害機件。同時金屬屑體積小于過濾器通道的則隨滑油流動，當含量大于一定數(shù)量和粒度大于一定值時，直接影響發(fā)動機工作性能，直接反映發(fā)動機工作環(huán)境的污染程度。

2、人為性污染

人為性污染主要發(fā)生在使用維護過程中的滑油系統(tǒng)污染。產(chǎn)生的原因是由于維護人員對滑油的清潔度重視不夠，防控措施不當或未落實防控措施，如維護的機件內(nèi)部污染度不達標，未用清潔擦拭機件外表面或發(fā)動機部位，加油口未清洗、擦拭，拆除滑油系統(tǒng)附件后斷開的導(dǎo)管、接頭和部件等未及時包扎，連接口不清潔或清洗不達標等，均可產(chǎn)生人為侵入物污染滑油系統(tǒng)。

3、水分污染

水分是滑油中最常見的液體污染物，對滑油系統(tǒng)的危害很大?；拖到y(tǒng)中的水分主要來自維護時工作環(huán)境中的水分，維護操作中接觸性水分侵入。如滑油箱加油口殘存的冷凝水分，附著在滑油加油設(shè)備的接觸性殘存水分等均易進入滑油系統(tǒng)，成為滑油系統(tǒng)水污染的來源。使用維護中的環(huán)境濕度控制和避免操作時水分接觸尤為重要。

四、污染防控的措施

1、滑油光譜監(jiān)控

滑油光譜分析是應(yīng)用最早的油液監(jiān)控技術(shù)，主要功能是根據(jù)滑油中各種磨粒元素濃度的變化狀況判斷機件磨損程度，根據(jù)磨粒元素成分判斷磨損部位，因此利用滑油光譜分析儀，可對發(fā)動機滑油維修中和試車產(chǎn)生的Fe、Al、Cu、Cr、Ag、Ti、Mg等金屬元素進行監(jiān)控?；凸庾V分析準確的關(guān)鍵在于油樣的獲取和檢測分析的準確性。其中油樣獲取非常關(guān)鍵，必須從設(shè)計的取樣點取樣，或從系統(tǒng)沉淀物位置取樣，按照使用維護時的取樣方法、取樣時機、取樣量等取樣，另外取樣信息、分析結(jié)果記錄、歸檔和污染防控信息傳遞流程和管理也十分重要。目前滑油光譜分析技術(shù)已在航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)污染監(jiān)控中廣泛地應(yīng)用，雖技術(shù)比較成熟，但對滑油光譜分析還應(yīng)引起重視。針對在實際使用過程中出現(xiàn)滑油光譜結(jié)果超出監(jiān)控指標時，應(yīng)采取以下措施：（1）重要磨損元素濃度超過警告值或增長率異常值時，重新采樣驗證確認后，進行鐵譜分析，綜合分析大磨粒監(jiān)控結(jié)果，并按照要求檢查滑油濾、磁塞、（熱）金屬屑信號器，檢查振動值、高低壓轉(zhuǎn)子慣性運轉(zhuǎn)時間以及軸承噪音值等。若發(fā)現(xiàn)有指標不符合規(guī)定，應(yīng)暫停使用，由發(fā)動機專業(yè)維修廠家排查原因，消除污染物。若未發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定指標，列入監(jiān)控使用，監(jiān)控5個飛行日。（2）對因滑油光譜監(jiān)控數(shù)據(jù)超過規(guī)定指標列入監(jiān)控使用的發(fā)動機，應(yīng)在每個起落后采樣進行滑油光譜分析、鐵譜分析和磨粒檢測，同時進行軸承檢查，監(jiān)控發(fā)動機振動值的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)異常時發(fā)動機暫停使用。（3）對列入監(jiān)控使用的發(fā)動機，在監(jiān)控周期內(nèi)，滑油鐵譜分析、磨粒檢測、軸承檢查和發(fā)動機振動值未超過規(guī)定指標時，發(fā)動機恢復(fù)正常使用。（4）滑油光譜監(jiān)控出現(xiàn)以下情況，若外場無法排除故障時，發(fā)動機暫停使用：鐵、銅元素濃度超過異常值時；鐵、銅元素濃度超過警告值且濃度增長率超過異常值時；其它重要磨損元素濃度超過異常值和增長率異常值時。（5）參考元素濃度超過異常值或者因腐蝕造成鎂元素濃度超過異常值，而發(fā)動機無其他故障征兆時，可更換滑油后繼續(xù)正常使用。

2、磨粒檢測

根據(jù)發(fā)動機滑油需進行磨粒檢測的時機，使用自動磨粒檢測儀，嚴格按照磨粒監(jiān)控指標（參見表1）對磨粒的數(shù)量、類型和尺寸分布等情況進行檢測。進行磨粒檢測時，當發(fā)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)超出指標時，應(yīng)將檢測結(jié)果和“航空發(fā)動機滑油光譜故障診斷專家系統(tǒng)”的診斷建議通知使用單位。使用單位應(yīng)結(jié)合發(fā)動機實際狀態(tài)，采取措施綜合分析確定發(fā)動機能否繼續(xù)使用，主要采取以下幾項措施。（1）當滑油磨粒檢測數(shù)據(jù)超標時，應(yīng)首先重新采樣檢測驗證。（2）新品或翻修發(fā)動機裝機使用25h內(nèi)，磨粒檢測數(shù)據(jù)首次超過規(guī)定指標時，確認發(fā)動機其他監(jiān)控參數(shù)和發(fā)動機性能參數(shù)正常時，可更換滑油后正常使用，以排除發(fā)動機磨合的影響因素。（3）確認磨粒濃度超過警告值時，進行鐵譜分析，檢查發(fā)動機滑油濾、磁塞、（熱）金屬屑信號器、軸承工作狀態(tài)及相關(guān)發(fā)動機監(jiān)控參數(shù)，如檢查結(jié)果異常，發(fā)動機應(yīng)暫停使用；若檢查結(jié)果正常，列入監(jiān)控使用，監(jiān)控5個飛行日。監(jiān)控期間，每個起落采樣進行磨粒檢測、光譜分析、鐵譜分析，同時進行軸承檢查，監(jiān)控發(fā)動機振動值的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)異常時發(fā)動機暫停使用。（4）確認磨粒濃度超過異常值時，發(fā)動機應(yīng)暫停使用，查找原因并排除污染源后使用。（5）當確認滑油污染度等級超過規(guī)定指標，而其它磨粒濃度數(shù)據(jù)正常，滑油光譜分析鐵、銅元素濃度及濃度增長率正常時，可更換滑油并清洗滑油系統(tǒng)。發(fā)動機換新滑油，試車后，重新采樣檢測正常，發(fā)動機可繼續(xù)使用，若仍異常，發(fā)動機暫停使用，再查找超標原因。（6）發(fā)動機滑油系統(tǒng)排故時，可從發(fā)動機附件機匣放油口采樣進行磨粒檢測、光譜和鐵譜分析，與滑油箱放油口采樣檢測數(shù)據(jù)對比，以定性分析故障。

3、滑油污染度控制

滑油的污染度控制除對滑油油液中的固體顆粒污染度進行檢測外，還應(yīng)采取以下幾個方面實的控制措施：（1）采購具有合格生成資質(zhì)企業(yè)生產(chǎn)的滑油，確保滑油的污染度從源頭上能夠可控。（2）加強發(fā)動機滑油的入廠檢驗。采購的滑油應(yīng)嚴格進行入廠取樣化驗。（3）在滑油使用過程中，除定期對滑油加油設(shè)備中滑油的污染度進行檢測外，按檢測時機要求對裝機使用發(fā)動機滑油的污染度進行控制。從發(fā)動機滑油箱和飛附機匣采樣，檢測滑油的固體顆粒污染度。（4）滑油采樣時必須使用統(tǒng)一采購的潔凈塑料瓶；采樣前應(yīng)先使用清潔毛刷蘸潔凈的洗滌汽油對各放油口進行清潔，并放出一定量的滑油后再進行采樣，確保油樣不被污染；采樣后在采樣瓶上詳細登記飛機號、發(fā)動機號、采樣日期和時間、采樣部位、采樣原因等信息，確保油樣受控，便于追溯。（5）人是油液污染防控中最重要因素，所有參與滑油油液采購、儲存和使用的人員都應(yīng)受控。對從事發(fā)動機滑油系統(tǒng)、工藝裝備安裝、清洗、試驗和維護人員，均應(yīng)經(jīng)過防污染專業(yè)培訓(xùn)。操作者雙手應(yīng)無污物，著清潔工作服和帽子，不許戴易脫落纖維或污濁手套，滑油采樣應(yīng)由專職檢驗員進行。

4、理化指標監(jiān)控

滑油理化指標監(jiān)控目的是檢驗滑油的品質(zhì)以及界定滑油使用惡化極限，確定滑油品質(zhì)或者決定能否繼續(xù)使用。使用的發(fā)動機主要應(yīng)按照滑油箱油量異常增加，滑油油樣顏色突然變深、變淺或目視有雜質(zhì)，滑油壓力擺動或滑油壓力超過規(guī)定且無法確定故障原因，發(fā)動機無滑油滲漏情況下出現(xiàn)滑油消耗量大或滑油箱液面低等狀況時，進行發(fā)動機滑油的理化監(jiān)控。

五、結(jié)束語

飛機維修企業(yè)在滑油污染防控中的主要任務(wù)是：對飛機維修期間的發(fā)動機按規(guī)定的周期和時機，通過滑油光譜分析、磨粒檢測、污染度檢測等對發(fā)動機滑油系統(tǒng)的污染實施防控，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報故障，保證飛行安全。由于滑油系統(tǒng)污染防控涉及制造、使用和維修等各個階段和環(huán)節(jié)，因此必須從各環(huán)節(jié)細節(jié)做起，扎實地落實防控措施，保障發(fā)動機滑油系統(tǒng)工作可靠和安全使用。

參考文獻：

[1]陳衛(wèi),程禮《航空發(fā)動機監(jiān)控技術(shù)》國防工業(yè)出版社，2011；

[2]卿華,王新軍《飛機油液監(jiān)控技術(shù)》航空工業(yè)出版社，2011。

作者:劉宏臣 單位:石家莊海山實業(yè)發(fā)展總公司