波音飛機油箱安全預防性維護措施淺析

■ 陶軍/中國郵政航空有限責任公司南京分公司

0 引言

根據美國國家運輸安全委員會（NTSB）的數據統計，從1959 年到2012 年世界民航機隊共發生18 起因燃油箱問題導致的安全事故，共造成542人死亡、11 架飛機報廢。尤為嚴重的一起事故發生在1996 年7 月17 日，一架機齡25 年的波音747-100 飛機在執行TWA 800 航班從肯尼迪機場起飛爬升時，因中央油箱爆炸導致飛機空中解體，造成230 人死亡。

為了找出這些飛行事故發生的根源以及潛在的危險源，從而避免同類悲劇的再次發生， NTSB 經過詳細的事故調查分析后將18 起事故分為7 大類，如圖1 所示。各國的適航當局及飛機制造廠商根據事故調查結果，從法規建設、飛機系統改裝、維護等方面制訂了降低可燃性措施（FRM）或減輕點燃影響措施（IMM）來提高燃油箱的安全。

圖1 燃油箱事故統計

1 特殊聯邦航空條例第88 號（SFAR 88）

為了杜絕或降低燃油箱問題導致的飛行事故，根據NTSB 的建議，美國聯邦航空管理局（FAA）在2001 年頒布了特殊聯邦航空條例第88 號（SFAR 88），對在役和在審機型加入了FAR 14 CFR 25.981 （a）和（b）關于油箱系統爆炸防護的要求。隨后，波音對其飛機設計、運行和維護方案做了相應更改，并對飛機燃油箱系統進行了改進，制訂了點火源防護的維護和檢查指南，以保證飛機整個生命周期內的安全可靠。這些要求主要體現在以下兩個方面。

第一，波音和FAA 針對各機型頒布了大量的服務通告和適航指令（見圖2），以改裝與燃油相關的系統，如更換燃油浮子電門（28A1142）、燃油關斷活門測試（28-1160）、2 號增壓泵線路檢查（28A1188）、中央油箱外部線束檢查（AD 2008-10-10）等。通過這些服務通告和適航指令的執行，改進了油箱系統部件的可靠性，減少了燃油箱點火源的來源，大大提高了油箱安全。

圖2 各機型服務通告和適航指令

第二，為了使飛機全生命周期內保持其原有設計特征，避免維護過程中燃油箱出現點火源，波音將關鍵設計構型控制項目（CDCCL）和適航限制項目（ALI）加入維護手冊中，要求維護人員在獲得飛機制造廠家或適航當局的批準前需嚴格按照維修文件進行燃油箱的維修任務，即鑒于燃油箱安全的重要性以及不當施工可能會導致點火源產生，在實施涉及油箱的維護工作時需嚴格按照維護手冊的要求進行。

SFAR 88 的頒布與執行，對于保證燃油箱的安全將起到重要作用。根據FAA 在2002 年發布的油箱協調工作組報告，預測按照SFAR 88 的要求對燃油箱執行相關的檢查、改裝、維護任務后，2002—2020 年間因燃油箱問題導致的安全事故將大大減少。

2 氮氣發生系統（NGS）加裝

不同于機翼油箱，中央油箱暴露于空調系統中，當空調系統工作時，外部的熱源使得中央油箱燃爆的風險增加。為了避免這個問題，按照FAA 于2008年7 月21 日頒發的降低油箱可燃性法規的要求，波音在飛機的中央油箱中引入了氮氣發生系統（NGS），該系統的主要功能是將氣源系統提供的氣體降溫、調壓后輸入空氣分離組件，空氣分離組件對空氣中的氧氣進行分離而獲得富氮氣體，隨后這些富氮氣體被送入中央油箱，從而實現降低油箱可燃的目的。根據中國民用航空局的要求，國內航空公司機隊中50%的飛機需在 2021 年12月7 日之前完成氮氣發生系統的加裝，機隊中所有飛機需在 2024 年12 月7 日之前完成加裝。

3 燃油箱的滲漏及處理措施

燃油箱滲漏是飛機運行中面臨的一個重大問題，也是困擾航空公司機隊運營的重要故障之一。尤其是對老齡飛機來說，長時間的服役導致油箱內部原有的密封膠出現龜裂、松動等老化現象，使油箱更容易出現滲漏現象。圖3 統計了我司波音737CL 機隊機齡與燃油滲漏次數的相互關系。

圖3 波音737CL的機齡與燃油滲漏次數

根據對公司波音737 機隊最近十年油箱滲漏數據的統計，燃油滲漏主要集中在油箱蓋板和機翼結構接縫兩個位置。

3.1 油箱蓋板滲漏

圖4 所示為油箱蓋板結構示意圖。油箱蓋板是燃油箱內部維護、操作的唯一通道，頻繁的拆裝增加了蓋板燃油滲漏的幾率，滲漏的主要原因是蓋板處的橡膠密封圈破損或變形。該橡膠密封圈長時間與燃油接觸，導致其老化、變形，失去或降低密封效果；油箱蓋板在拆裝過程中易造成橡膠密封圈破損，但維修人員未能在第一時間發現并更換，從而導致后續的燃油滲漏。

圖4 油箱蓋板構造示意

3.2 大翼結構接縫處滲漏

飛機的大翼油箱是由機翼蒙皮和內部的長桁、肋板共同構成的箱體密閉結構，為了防止燃油滲漏，飛機油箱在制造過程中使用密封膠對安裝緊固件和內部結構的結合面進行密封，使其形成整體的密閉空間。但隨著運行時間的增加，密封膠的密封效果逐漸變差，導致機翼上下蒙皮搭接縫隙出現滲漏。尤其對于停場時間較長的定檢或客改貨飛機，由于燃油排空，油箱內部的密封膠失去燃油的浸泡更易開裂或從結構上剝離，從而更易出現燃油滲漏。由于結構的漏油故障需要找到漏油點后才能修補，且密封膠存在干膠時間，因此對油箱滲漏的修補勢必影響航班的正常運行。

為保證油箱具有良好的工作狀態，避免航線運營中出現燃油滲漏，從施工、培訓等方面采取下列改進措施：

1）油箱蓋板拆裝過程中嚴格按手冊要求施工，蓋板安裝前應仔細檢查蓋板橡膠密封圈狀況，如發現變形、磨損、缺口等立即更換；

2）結合飛機定檢期間打開油箱蓋板的時機，要求維修人員檢查油箱內部的密封膠修理和油箱整體封膠情況，重點檢查關鍵區域密封狀況，以及時查找缺陷并完成修補、滲漏測試；

3）增加油箱修補基本技能培訓，提高施工質量；

4）配置油箱修理應急包，包括密封膠、清潔劑、常用工具、鼓風機、通風管、個人防護用品等，實現拎包即走的快速響應。

4 結束語

從航空適航監管當局的法規制定到飛機生產廠家的設計、制造、改裝，再到航空公司的精心維護，目的都是保證燃油箱的安全，保證飛機的安全運行。航空安全無小事，作為擔負飛機持續適航責任的機務維修人員應時刻關注油箱的安全，及時發現問題、解決故障，保證航班的正常起降。