飞机燃油箱的腐蚀机理
2016-06-30 09:17:43
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1.油箱腐蚀概述
（1）微生物污染和油箱腐蚀
当油箱内条件适宜时，细菌会在油液内大量滋生。燃油中的碳氢化合物以及溶解在燃油中的氮、氧、硫、磷等物质，为各类细菌提供了赖以为生的物质基础；燃油中的水为细菌滋生提供了合适的环境，细菌一般生活在燃油和水的界面处；适宜的温度会加速细菌的繁殖速度，细菌的最佳生长温度是25℃～30℃。微生物在燃油内的滋生会造成燃油品质下降，在燃油中形成暗色泥状沉淀物。该沉淀物会对燃油系统造成较大影响：堵塞油泵吸油口和油滤，造成供油系统故障；堵塞油量传感器燃油口，造成油量指示系统故障；污染物不能得到及时清理而导致油箱的腐蚀。研究表明，微生物腐蚀是结构油箱腐蚀的主要形式。为了消除微生物污染对燃油系统的影响和对油箱的腐蚀，必须破坏细菌的滋生环境，控制其滋生速度。目前唯一能做的工作就是控制燃油中的水分。
（2）水进入油箱的途径
水进入油箱的途径包括以下两条：
① 燃油本身溶解的水分析出。所有燃油都会溶解水分，随着空气温度和湿度的增加，水在燃油中的溶解度会相应增大。随着飞机的爬升，外界环境温度下降，油液中水的溶解度下降，部分水分将从燃油中析出。由于航空煤油的黏性相对较大，析出的水分以悬浮方式存在，不会很快下沉，形成游离水或乳浊状。
② 大气中的水分在油箱内壁上冷凝成水滴流入油箱。当飞机在低空飞行时，大气中的水分含量较大，湿度较高。空气经过油箱通气系统进入油箱，水分便在温度较低的油箱侧壁上凝结成水滴或凝华成霜（气温升高时，霜会溶化成水），最后流入燃油。由于凝结生成的水滴较大，且水的密度比燃油大，水经油箱侧壁直接流入油箱，聚集在底部。当飞机执行短程航线时，经油箱侧壁凝结进入燃油中的水分会增加，因为短程航线飞行中，飞机在低空飞行时间相对较长。飞机在地面停放时，空气中的水分也会经油箱壁凝结进入燃油中。油箱中的剩余燃油越少和不飞行的时间越长，燃油系统中的水分也越多。
（3）水分对燃油系统的其他影响
燃油中的水分不但会为细菌滋生创造适宜的环境，还会对飞机燃油系统造成直接的负面影响。
① 增加静电危害关于水对静电产生的影响。
② 导致燃油指示系统故障。游离的水会造成燃油指示系统偏差（油量读数偏高），因为水的介电常数不同于燃油的介电常数。
③ 游离水引起飞机燃油系统结冰。进入燃油系统导管内的游离水受冻结冰；会使导管截面变小，影响燃油流量；悬浮的水会结成冰晶，会堵塞油滤并使附件磨损。管路截面变小和燃油滤的堵塞会使发动机因得不到足够的燃油而发生燃烧不稳定，严重时会导致发动机空中停车。 为防止这种情况发生，燃油滤设置旁通活门，并在燃油进入油滤前的管路上设置燃油加温器，对燃油进行加温。目前普遍采用发动机润滑油冷却器作为燃油加热器，既降低了润滑油的温度，又消除了燃油中的冰晶。
（4）微生物污染检查
燃油内是否发生微生物污染，可通过检查分析从油箱中排出的燃油油样和目视检查油箱内部两种方法确定。
① 油样检查分析法。当目视检查油样时，任何颜色、气味的异常均是燃油出现微生物污染的征兆，尤其是油样中出现浑浊、悬浮物、沉淀物和强烈的硫磺气味时。为了得到准确的结果，也可将油样送到检验室进行专业分析，测定每毫升油样中的菌落数确定污染等级。
② 油箱目视检查法。每次进入油箱进行维护都是检查油箱内是否出现微生物腐蚀的机会。检查时应仔细检查容易出现污染的油箱底部区域，若发现存在固形物，无论是何种颜色，均意味着油箱已发生微生物污染。
2.微生物污染的预防
通过以上分析可知，微生物生活在水中，以燃油中的碳氢化合物和其他元素为生；水积存在油箱内，增加了微生物滋生的危害。控制燃油内的水分是预防微生物污染的唯一有效手段。
现代飞机采用以下两种方法控制燃油中的水分。
（1）燃油系统中设置除水系统。通过引射泵将油箱底部的含水燃油抽吸送到燃油增压泵吸油口处，不断送入发动机燃烧，减少水分在油箱底部的积累。
（2）油箱定期放水。油箱底部设有排水阀。排水阀安装在油箱的最低点，而且从排水阀出来的油正是水油界面附近的燃油，因此排积水和取油样可以同时进行。为了有效放水，应根据飞机制造推荐的间隔和自身的运行情况确定飞机的放水间隔。在飞机执行短航线、低高度飞行和在温暖区域运行时，应缩短放水间隔。一般在每天的航前、飞机加油前与加油后，都要把飞机油箱中的水分和沉淀物放掉。 飞机油箱会在其底部设置多个放水活门，为了有效排水，应对每个放水活门进行放水操作，直到游离水全部放空为止。
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