冬季液压油箱溢油故障

HNA-HNA-24-2728-02B

737NG-FTD-29-04001

2024年12月,近期机队中连续发生两起从最南边的基地航前出港,第一个航段落地就就发生溢油的事件。特对此类事件的特点做一说明。

1、典型的溢油表现

严重的出现喷油的情况。

2、漏油点和影响

这两起反流是从增压管通气孔PLUG排出,这个是带孔的堵头,目的是带走引气中的水汽。

反流的油液会对引气系统造成引气管路、空调系统各部件的污染。严重的情况下,有直接从地面起源接口漏油,发生过导致发动机启动过程中冒烟,以及NGS系统污染的情况。

3、典型的数据表现

在落地后,当发动机进入慢车状态后,可见的A系统油量大幅上升,到数据截止时已经从102上升到112的情况。

4、失效过程分析

油箱的四通单向活门(9R3886),实际上起着油箱压力保持的作用,手册的要求是,关引气以后需要保持15分钟压力不下降。因此正常情况下封闭效果,应该是非常好的。当引气系统供压,引气压力大于油箱内部压力的时候。单项活门打开,给油箱增压。正常情况引气压力40PSI左右,那么油箱增压就是40PSI。当发动机慢车,引气压力只有20PSI左右,那么单向活门关闭。如果单向活门卡在打开位,就会发生油箱压力大于引气压力的情况,从而形成反流,尤其是油中混合了较多气的情况下。

5、四通单向活门

在四通组件可否单独更换单向活门的问题上,波音表示P/N 9R3886 是Crissair生产的一个组件。包括限流器和单向活门。 单向活门的封圈是 P/N 3C4578 ,CROSS FITTING的 P/N NAS1611-012只所以没有在IPC列出来,是因为波音不认为单向活门是一个单独可更换件。

6、波音沟通

在过去的二十年里,波音公司收到了大约十几份液压系统事件的报告,这些事件导致两个系统的液压储油器溢流,以至于怀疑液压油从APU排水杆的通风管流出或进入ECS系统。这可能会导致机舱内有烟雾味,737NG-FTD-29-04001捕捉到了这种特定情况。我们认为HNA也经历过类似的情况,液压油进入气动系统。

虽然我们理解这可能会引起担忧,但它不会对飞机安全产生影响。

一般来说,由于维护服务而导致的油箱溢流本身可能会导致这种情况,但在大多数情况下,这通常是由系统A和B之间的流体输送引起的。液压系统A和B.油箱之间安装了一个减压阀,该减压阀连接到每个交叉接头。减压阀仅在储气罐中的气压增加到60-65psi时打开,以保护储气罐免受过压。如果其中一个储液罐完全充满液压油,并且正在进行流体传输,则可能会导致此阀打开,从而排出液压油而不是空气。该阀可能卡在打开位置,导致储液罐无法保持压力。此外,止回阀作为交叉接头的一部分,允许空气进入系统,但不允许空气排出,从而使储气罐保持压力。如果此止回阀在打开状态下卡住,当没有施加恒定源时,您将失去储液罐压力,如果储液罐加注过量,液压油可能会进入气动系统。因此,我们建议更换这些组件。

此外,您所指的塞子是SB 737-29-1106的一部分,塞子的目的是去除水分。这种设计解决了气动系统中的水分问题,水分会导致储液罐加压系统冻结和堵塞。为了直接回答问题(5),如果十字接头上的阀门受损,但过滤器止回阀没有受损,我们同意如果储液罐加注过量,液压油可能会从塞子中泄漏。

我们在AMM中确实有过满储液罐的警告,但如前所述,更常见的是流体转移导致这个问题,而这个问题往往被忽视。因此,根据上述信息,我们认为HNA可能希望审查FIM 29-10任务806和807,以及737NG-FTD-29-16003,其中提供了有关流体转移事件的信息。此外,飞行员中心显示单元上的储液罐QTY最多只能显示106%满。然而,一旦真实水平达到114%至116%,就有可能发生溢出,我们认为在这种情况下发生了溢出。

7、737NG-FTD-29-04001 客舱烟雾的情况

背景:线号1345之后的飞机发使用了新的油箱增压系统,以消除结冰。但使用新系统的737NG飞机的航司报告称,机舱或驾驶舱内有液压烟雾。这些事故是由液压油过渡勤务,通过p/n 9R3886四通中止回阀并进入空调系统造成的。

对烟雾事件飞机上的p/n 9R3886限流器十字(IPC 29-11-52-12A项目603)的检查表明,十字中的止回阀因污染而保持打开状态,随后允许液压油在储气罐过度使用后沿空气管路回流并进入空调引气管道。
波音公司进行了两次设计更改:
1.在现有P/N 7595270-101过滤器组件的每条储气罐空气管路中添加第二个止回阀。添加的止回阀应有助于防止液压油进入引气管道。
2.将储气罐增压引气管道配件(左和右)更换为进一步突出到气流中的新配件。这应该会减少进入储液罐加压系统的污染物量。

8、737-MT-12-002

建议围绕92%执行勤务。

当前的液压油检查勤务标准,是2021年结合冬季运行时南北温差大的特点,考虑液压油温度变化曲线、油箱容限、不同系统用油影响等因素综合制定的。分成了检查标准和勤务标准。11月1日-3月31日,若读数<86%或读数>105%,则勤务至94-98%。

9、根本原因

从译码数据获取的油量差值则发现存在过满的情况。

5*62

10、后续计划

1),增加滑油满油量监控

2),考虑将勤务值和检查值区间范围整体下移。

EDP的释压电插头松脱或损坏

737-SL-29-126/SB 66087-29-480

自有案例和网络公众号

机队中日常偶有发现EDP的释压电插头松脱或者损坏电池阀的情况,不论是EATON构型还是PARKER构型(现机队已统一为PARKER构型)。

从失效原因分析,此插头导线有一段较长距离弯曲悬空,而且距离最近的固定卡子大概20cm左右,发动机是高振动区域,在长期的振动作用下,导线容易拉扯和转动,最终导致插头松脱或者螺纹损坏。

该线束MW0312连接到EDP的导线线束,在EDP附近没有设计卡子固定导致的,所以最终还是要厂家从工程设计上来根本解决。厂家应该也意识到这个问题,但并为从线束角度来解决,而是PARKER联合发布了关于EDP释压电磁阀的SL和改装。SL和SB同一描述,希望通过对垫圈,螺栓和垫片的改进提高其耐受能力。机队下发EOCOM,执行EDP的被动改装。

从设计上看,单一改变EDP本体,应该是无法解决源头的问题。

737MAX使用相同的EDP,但在线束的布局上,则相对好很多。但机队出现过一起在更换EDP后大概1个多月发生松脱的案例,机队情况进一步观察中。

罕见的压力组件导致EMDP过热灯亮

来自于网络公众号

一、故障描述:

某航XXX飞机过站出港时机组反应A系统EMDP过热灯点亮,关泵以后灯灭,完成线路检查正常,更换A系统EMDP及过热电门,测试正常;推出滑行时,机组再次反应A系统EMDP过热灯点亮,关泵以后灯灭。

二、处理经过

第一次滑回,参考FIM29-30TASK806排故

第二次滑回,尝试再现故障,全面收集相关故障现象

三、原理介绍

EMDP或者EDP泵体在运转中,不可避免的会产生热量,进入泵体的液压油,一部分用于增压后供到下游液压用户,另外有一小部分油液,在泵体内循环,起到润滑作用,同时,将泵运转产生的热量带走,我们称这部分为壳体油路。在壳体油路上,装有壳体回油滤,用于监控泵是否存在异常磨损,若异常,则会产生金属屑并被壳体回油滤过滤。一般来说,壳体回油是液压系统中温度最高的部分,因此,在壳体油液回到油箱的管路上,装有一个冷却器,用燃油来对此路液压油液进行冷却。

有两个过热电门对EMDP系统过热状态进行监控,一个位于EMDP泵本体,用于监控泵体温度,门限值为235F,当温度超过235F时,点亮驾驶舱过热灯;另外一个位于EMDP壳体回油管路上,门限值为225F,用于监控EMDP壳体回油的温度,当油温高于225F时,点亮驾驶舱EMDP过热灯。

EMDP及EDP的输出压力,正常范围为2800~3200psi,在压力组件上装有压力传感器,对液压压力进行探测并在驾驶舱指示。当压力超过3500PSI时,为了防止下游液压用户被损坏,在压力组件装有释压活门,将超压的油液直接返回到液压油箱内。

四、故障分析

1、EMDP泵实际温度较高,排除指示故障,参考FIMFIM29-30TASK806排故,可能部件有EMDP供压管、EMDP、EMDP壳体油滤、EDP.

2、检查泵输出压力不足,且过热,结合FIM情况,EMDP为最大可能性部件,然后更换后故障依旧,查询更换泵为返修件,总使用时间三万八千小时,怀疑新件故障,然而,再次更换,故障依旧,排除了EMDP的可能性。

3、检查了EMDP及EDP壳体油滤干净,排除了泵存在异常磨损的可能性。

4、在FIM范围内排除,只剩EMDP供油管及EDP,由于作动扰流板,压力瞬时下将较大,可能存在虚压的情况,及供给油量不足,供给油量远小于用户需求油量,怀疑EMDP供油管存在堵塞的情况,然而,更换EMDP供油管,故障依旧。

5、FIM范围可能部件剩余EDP,还是继续换EDP吗?该冷静一下了。。。

虽然过热灯亮是在EDP运转才表现出来的,看上去很像是EDP产生过热,过热的油液返回油箱,造成整个液压系统高温,高温油液进入到EMDP的过热探测,触发过热,似乎一切都解释得通,然而,在不启动EDP时,EMDP的压力会持续降低,且温度也会不断升高,这个现象解释不通,因此,EDP不是故障原因所在。

撇开FIM,结合原理重新审视这个故障,筛选出关键现象:

A、单开EMDP,油温不断上升,但是上升到一定值时,出现瓶颈,趋于稳定,不再升高

B、接通EDP,可以突破A情况的瓶颈温度,让温度继续上升,点亮过热灯

C、作动液压部件时,压力瞬时下降较大

现象A、B,说明系统中存在发热部件,液压系统中的热量,来自两个方面,

1、液压泵:

H1=P*(1-η)

 H1——液压泵发热功率,W

P——液压泵的输入功率,P=p*q/η,

η——液压泵的总效率,一般取0.8

p——液压泵实际出口压力,Pa,

q——液压泵实际流量,m3/s,

H1=p*q*(1-η)/η

2、溢流阀(内漏):

H2=p’*q’

H2——溢流阀发热功率,W

p’——溢流阀设定压力,Pa,

q’——溢流阀过油流量,m3/s。

结合液压流体热量计算公式可知,无论是泵产生的热量还是溢流阀(内漏)产生的热量,都和流量呈正相关,流量越大,所产生的温度越高。在本次故障中,开EMP使得温度可以突破开EMDP的温度瓶颈,产生超温,原因就在于EDP增加了液压流量。可以初步推断出此现场的故障原因在于部件存在内漏。同时,现象C,由于EMDP的供油管正常,及泵的油液供给是够的,然而,作动下游部件出现低压,说明泵与用户之间存在内漏,给到用户的液压油液不足造成了低压,此现场也从另外一个角度验证了内漏的可能。

回顾原理图,在泵与用户之前存在内漏的可能部件有2个:

1、压力组件的释压活门。

2、PTU回油。

再来分析下两种可能性:

1、压力组件这路,只需要压力组件的释压活门故障,限压阈值低于EMDP的输出压力,就会造成内漏

2、PTU这路,需要PTU控制活门失效在开路,并且PTU本体故障,发生内漏,需要两个部件同时故障,可能性较低,再加上PTU控制活门前有个限流活门,流量不会太大,因此可能性较低。

综合来看,压力组件内的施压活门故障,限制发至低于EMDP的输出压力,是可能性最大的故障原因。

验证猜测:

接通EMDP泵5分钟,测量压力组件释压活门处的管路温度,测量温度80℃,对比B系统EMDP的温度为30℃,基本肯定了A系统的超压释压阀打开了。

最终,更换了A系统压力组件,故障排除。

附:自有案例的打压掉压力

EDP液压吊架管接头裂纹

HNA-HNA-24-1219-02B

2024年6月,近期有两架飞机的在吊架的管路接头,均发生裂纹漏油,件号为272A3151-27。

从说明可知,该管路为包含管子,sleeve、UNION和NUT这几个部分。

管组件件号为272A3151-27,相关信息为TUBING MATERIAL:1 IN. OD X .035 IN. WALLX 17.7 IN. LG AMS 4083 6061 T6 TUBING

这表明 管子的外径(OD=OUTER DIAMETER)为1英寸,壁厚(WALL)为0.035 英寸,长度(LG=LONG)为17.7英寸,衬套(SLEEVE)材料是6061-T6铝合金。

各组成部分如下:

1、衬套(SLEEVE)的件号为AP2097HP16,波音识别号为BACS13BX16HP,这里的HP表示材料为15-5PH, cadmium plate finish,镀铬的不锈钢。具体的材料识别方法查阅波音标准BACS13BX。可以得到如下信息:

MATERIAL

15-5 PH CRES PER AMS 5659.

LETTER “H” AFTER DASH NUMBER DESIGNATES PASSIVATED FINISH.

LETTERS “HP” AFTER DASH NUMBER DESIGNATE CADMIUM PLATED FINISH.

2、B螺帽(B-NUT)的BACN10YL16L,这里的YL表示材料是铝合金,(YA的话表示材料是钛合金,YE表示材料是不锈钢)。

3、连接件(UNION)的件号是35056GV16A,波音识别号是BACU24AB16AW,这里的W表示材料是7075-T73铝合金(如果是H和HP代表不锈钢,HP同时表面镀镉)

此次发生裂纹的为连接件(UNION)的件号是35056GV16A,波音识别号是BACU24AB16AW,7075材料的铝合金,针对7075管路接头的问题,波音737-FTD-29-05002(737NG-FTD-29-05006)中对7075铝合金接头发生裂纹的情况做了讨论。认为是过扭矩”和/或应力腐蚀引起,由于故障率在可控范围,并不准备做进一步的改进。

和波音SR沟通的情况如下:

a.是否有其他运营商报告的类似问题?
Ra。通常,当液压管路的接头扭矩过大时,我们会看到这种类型的损坏。特别是,对于该部件,我们只知道另一份报告中发生了类似损坏。否则,这种情况很少见。

b.管路破裂的可能原因是什么?
Rb。根据上述内容,我们已经看到这种损坏发生在发生已知过扭矩的其他安装上。当出现过扭矩时,我们已经看到断裂发生在径向和轴向,就像在这种情况下一样。

c.是否可以采取任何维护措施来防止裂缝?
Rc。我们建议海南航空审查737-SL-29-118,以获得液压部件扭矩值的额外解释,以确保在安装过程中不会出现扭矩过大的情况。

d.波音公司是否有计划改进或改造该管道?
Rd.波音公司没有改进或改造该管道的计划。

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