提升民航飛機燃料加注本質安全水平的探索

摘要：鑒于目前民航機場飛機燃油加注量逐年上升，采用先進、可靠、智能的飛機燃油加注設備尤為重要。提升設備的本質安全，特別是設備安全聯鎖裝置的覆蓋度、精度、智能化水平需在現有基礎上進一步進行研究探索?，F闡述了民航飛機加油車采用系統聯鎖有效防范人為安全差錯、事故，提升裝備本質安全水平的實踐應用，并在此基礎上，對安全聯鎖的未來前景進行了展望。

關鍵詞：加油設備;安全;聯鎖;智能化

0? ? 引言

隨著我國民航業快速發展，民航機場的各種保障任務越來越繁重，安全運行的壓力與日俱增。萬里航程從油開始，確保每個架次飛機燃料加注的絕對安全至關重要，關系到機坪的運行安全和航班的正常保障。因此，為確保飛機燃料加注安全，上海承飛航空特種設備有限公司（以下簡稱“承飛公司”）堅持以科技創新為依托，堅持安全發展的理念，努力在提升飛機加油車本質安全水平上不斷探索。

1? ? 民航飛機燃油加注設備現狀分析

從1961年10月國內第一輛自行研制的飛機加油車誕生到現在，已經經歷了59年，從一開始的創業模仿和對發達國家的技術引進到現在的自主研發，我國的飛機加油車已發展到一個較高的水平。目前，民用機場加油設備以飛機罐式加油車和飛機管線加油車為主，國內一年航空燃料的加注量已超過3 000萬t，為適應不斷增加的航班量和加油量，加油車的需求量也在上升，由于飛機燃油屬于危險物品，飛機加油車的工作都是靠近飛機、油庫等重要場所，所以加油車的本質安全性是加油作業中的重要保障。為提升加油設備本質安全，一般采取聯鎖防控的方式，在容易出現疏漏或必要的安全提示點進行聯鎖控制。

2? ? 飛機加油車對燃料安全加注所采取的提升本質安全的技術措施

承飛公司作為國內的民航飛機加油設備供應商，歷經數十年發展，已成為專業致力于民用機場航空燃油加注設備研發、生產、銷售的企業，產品涵蓋標準管線加油車、低高度管線加油車及2 000～65 000 L的飛機罐式加油車。為避免作業過程中人員失誤或設備故障等突發情況造成人員傷害、設備損壞，做到自動排除安全隱患，加油車的安全聯鎖系統應運而生。加油系統一般采用剎車制動聯鎖控制、兩級在線壓力聯鎖控制、智能緊急聯鎖控制等來實現加油車整車的安全性，加油車也逐漸從機械化、功能化往電子化、智能化轉變。

2.1? ? 剎車制動聯鎖控制

飛機加油車在機坪進行加油操作和在油庫進行灌油時均需有規定的動作，以機坪加油為例，航空加油站在數十年的加油工作中總結了“三到四確認”等固化的方法步驟，統一動作，以減少人為失誤。在數十年的發展中，根據作業要求，加油車剎車制動聯鎖控制系統也逐步完善，聯鎖點變得更多，功能變得更強大，更加貼合實際操作，其中任一點處于聯鎖狀態，加油車即處于駐車制動。早期加油車的聯鎖點數量比較少，直接采用氣控閥作為聯鎖觸發點，以簡易的電路板實現邏輯控制。機械式聯鎖通常采用彈簧復位，長時間使用后彈簧容易失效。為了保障加油過程中的安全，逐漸將聯鎖觸發點由機控閥桿改進為靈敏度更高、受外界環境影響更小的電磁接近開關，通過電控原理，用PLC實現邏輯控制。聯鎖制動氣路如圖1所示。

加油車根據實際操作動作，選取要規范的動作作為聯鎖控制點，以飛機罐式加油車為例，全車設置了取力器、加油接頭、導靜電、輪檔、升降平臺、飛機油箱蓋、灌油口等一系列聯鎖點，聯鎖點選取后，接入PLC的輸入端，如果聯鎖點比較多，可選取可擴展的模塊或點位更多的控制器?？刂品绞揭灿勺畛跏褂玫碾娐钒灏l展到西門子LOGO、S200，再到IFM集成控制模塊，模塊體積、點位、功能越來越多。

2.2? ? 兩級在線壓力聯鎖控制

為保證加油安全，一般飛機油箱加注口最大承受壓力不超過（0.35+0.035）MPa，過高的壓力會導致飛機油箱或飛機供油系統損壞。為滿足這個條件，必須在飛機加油車泵油系統上設置壓力聯鎖控制系統，控制加油車的加油接頭末端壓力不能超過0.385 MPa，當超過最大值時，立即關閉泵油系統，停止加油。為保障油箱入口處壓力不大于0.385 MPa，在加油系統中設置包含文氏管、壓力控制閥和壓力加油接頭的控制回路，通過調節文氏管負區的壓力來模擬加油接頭末端的壓力，使得在任意流量下文氏管壓力等于加油接頭的壓力。文氏管的反饋壓力直接接入壓力控制閥，壓力控制閥超過最大限值后會自動關閉，從而關閉整個泵油系統。一般加油車的泵油系統由離心泵（管線車無）、壓力控制閥、過濾分離器、流量計、文氏管及加油接頭組成，為保證出廠的每一臺車都有著安全穩定的壓力控制系統，承飛公司設有專門的試驗調試平臺，模擬飛機加油，測試加油車的各項功能和參數，如加油流量、壓力等，如圖2所示。

2.3? ? 智能緊急聯鎖控制

當飛機加油車在加油作業中遇到緊急情況，需要進行報警或者立即停止作業時，早期的加油車一般只能緊急熄火。隨著控制器的不斷升級，其報警功能、用途逐漸增多，且越來越智能化、人性化，例如目前的加油車，除了正常的發動機人工緊急熄火、升降平臺防撞緊急熄火、半掛轉彎角度過大緊急熄火（半掛式罐式加油車）外，其智能緊急聯鎖控制正向著可視化、自動化方向發展，各執行機構、液壓系統、氣控系統、電氣系統均加入了故障報警，對流量計故障、副油箱液位、液壓系統壓力、行車速度、離飛機距離限制等也都進行了控制，是集機電氣液為一體的邏輯控制。

3? ? 進一步提升加油設備本質安全的展望

未來加油車的聯鎖安全控制會越來越成熟，安全聯鎖技術也會隨著自動化控制水平的提高而提高，對依靠新技術加強安全生產管理也更具主動性，安全聯鎖控制的方式會越來越多，監控的手段也會越來越多樣化，大數據、互聯網、手機終端、遠程控制勢必會引入飛機加油設備。目前國內外廠商都在這些方面開展了研究，包括加油車的360°視頻監控及雷達測距制動等，雖不是非常成熟，受外界自然環境的干擾較大，還處于嘗試階段，但已在積極改進和探索中，以后將慢慢趨于成熟。溫度、密度、雜質等方面未來均會進行監測，還有數據平臺通信、自動加油等，未來的加油設備會繼續智能化，飛機加油設備會出現多樣化發展，而不單單是飛機加油車。加油設備智能化程度的提升，也促進了加油員加油工作的制度化和規范化，安全加油必然得到更加充足的保障。

4? ? 結語

隨著民航機場和通航機場的不斷發展，加油車安全聯鎖系統的應用將越來越廣泛，在進行聯鎖點選取和設計時應根據現場需求合理考慮系統的布置方案，同時要盡量降低邏輯控制的復雜程度，提高控制系統的可靠性。

[參考文獻]

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[2] 趙興林，梁玉平.自動化控制及安全聯鎖在化工安全生產中的運用探討[J].化工管理，2016（29）：164.

收稿日期：2020-05-20

作者簡介：黃海頻（1967—），男，上海人，工程師，從事航空特種設備制造工作。