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飛機燃油交輸系統(tǒng)管路清洗及余油回收裝置的設(shè)計
發(fā)表時間：2021-10-19
飛機燃油交輸系統(tǒng)管路清洗及余油回收裝置的設(shè)計
黃新鈞，蔣曉陽
成都富凱飛機工程服務(wù)有限公司
成都高新區(qū)科園南二路800號
摘要：本文介紹了飛機燃油交輸系統(tǒng)（ACFS-Aircraft cross fueling system或稱為ACFS加油車）管路清洗及余油回收裝置的設(shè)計思路、工作原理和操作方法
關(guān)鍵詞：飛機燃油交輸系統(tǒng)、ACFS加油車、管路清洗、余油回收
一、背景介紹
航空公司日常運營中，可能出現(xiàn)執(zhí)飛長航線的飛機（如A330），起飛前發(fā)現(xiàn)飛機出現(xiàn)機載故障或其它原因而改飛國內(nèi)航線。這樣由于航程變短，所需燃油減少，因此需將多余的燃油抽出。以A330飛機為例，正常情況下需要抽油30噸左右。在實際抽油過程中，由于抽油車油箱容量有限，因此需要多次往返飛機和油庫之間，非常的耗時。并且抽出的燃油沒能再次加回飛機使用。另外每年定檢維修和飛機油箱維修都需要把油箱里的燃油抽出，且數(shù)量較多。每年累計下來，都會產(chǎn)生不小的經(jīng)濟損失。
通過ACFS加油車不僅可以將抽出的燃油直接再次利用，避免造成資源浪費，而且還可以大大節(jié)省抽油時間，提升飛機的利用率，在保證安全的前提下為航空公司創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。為了確保滿足航空燃油嚴格的品質(zhì)要求，ACFS加油車需要根據(jù)相關(guān)規(guī)章要求設(shè)計保證其管路內(nèi)部清潔干凈的裝置，防止抽出的航油由于設(shè)備管路受到二次污染。鑒于此，ACFS加油車專門設(shè)計開發(fā)了管路清洗及余油回收裝置。
1-1 ACFS加油車使用示意圖
二、設(shè)計思路
為了滿足規(guī)章對輸油設(shè)備管路清潔度的要求，需要設(shè)計清洗裝置來保證管路的清潔。由此進行初步設(shè)計，考慮以下因素：
1. 在設(shè)備的選材上，考慮到燃油的腐蝕性，軟管采用滿足航油國家標準的專用軟管，其它硬管和配套的法蘭接頭均為不銹鋼材質(zhì)，避免與燃油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)污染燃油或損壞設(shè)備。
2. 在設(shè)備的維護上，清洗油管需要使用大量的燃油沖洗，加上設(shè)備使用的環(huán)境一般都在機坪，需要根據(jù)使用的地點進行移動，因此設(shè)計上就需要考慮清洗管路的燃油一次性用量不能太多，以便在保證清洗效果的同時，減少燃油的耗費，并減小設(shè)備的整體重量和體積。清洗管路后的燃油不能再次使用需要容器臨時存放，工作結(jié)束后作為廢油放出回收處理。
3. 出于使用安全的考慮，設(shè)備需要保證充分的油電隔離。
綜合以上幾點，最終設(shè)計出了自帶油箱的自循環(huán)清洗和余油回收設(shè)備；該設(shè)計巧妙的解決了以上幾個問題。
設(shè)備自帶的油泵能夠為清洗提供動力，通過自帶的油箱和對應(yīng)的標準接頭進行循環(huán)清洗，解決清洗管路燃油消耗多和清洗后廢油臨時存放的問題。在清洗結(jié)束后，通過余油回收系統(tǒng)將管路中的余油全部排放到油箱中，再通過專用通氣孔通入清潔干燥的氣體，使管路保持清潔干燥的良好狀態(tài)，從生長環(huán)境上防止微生物的生長可以長期存放，從而保證了管路的清潔度達到規(guī)定的要求。
三、工作原理
圖2-1 系統(tǒng)原理圖
圖2-2 操作面板示
1. 接口連接方式
自循環(huán)清洗：將1#與2#對接，9#與10#對接，打開6#，啟動5#，形成一個回路，泵開始工作，。
管路回油：將1#對接在9#，再將10#對接在11#上，打開17#，關(guān)閉6#，啟動5#，形成一個回路，泵開始工作。
ACFS加油車的管路清洗裝置原理：將清潔的燃油先加注到加油車的油箱中，將2條加油軟管分別與對應(yīng)的接口連接形成一個閉環(huán)回路。接通電源，打開加油車上的油泵，通過油泵提供動力，清潔的燃油即可在閉環(huán)管路中循環(huán)流動，依靠流體將管路中殘留的污染物沖洗出來。如有必要可按以上步驟進行多次循環(huán)清洗，直到達到規(guī)定的要求為止。
管路清洗裝置的優(yōu)點在于：設(shè)備利用自帶的油泵提供動力通過循環(huán)的方式清洗管路，可大大節(jié)約清洗所需的燃油量。
管路清洗操作步驟如下：
1. 通過油箱蓋板注油口加注適量清潔燃油；
2. 參考圖2-1，將加油接頭1#對接到加油接口2#，將加油接頭10#對接到加油口9#；
3. 參考圖2-2，打開交流電總電源將管路切換打到系統(tǒng)循環(huán)擋位，當兩個指示燈亮起后打開油泵啟動開關(guān)；
4. 通過液位計液面高度變化來檢查確認整個回路中有介質(zhì)在管路中循環(huán)流動，從而確認自循環(huán)清洗功能正常；
5. 清洗完畢，將管路切換打到中位，關(guān)閉油泵和電源開關(guān)，取下加油接頭1#和10#。
圖4-1 自循環(huán)清洗
五、余油回收原理和操作流程
ACFS加油車在完成管路清洗后，通過管路回油系統(tǒng)可以將管路中循環(huán)清洗的燃油排出。余油回收系統(tǒng)也是通過自帶的油泵提供動力，將2條加油軟管分別與對應(yīng)的回油接口連接形成一個回路。接通電源，打開油泵，管路系統(tǒng)中的燃油就通過排油管口排放并保存到油箱中。
通過液位計刻度觀測，當刻度不再升高時，及時關(guān)閉油泵，如軟管在卷軸上未平鋪放在地面，需先將軟管拖出平放在地面，通過專用排油工裝，打開加油接口閥，并將加油接口接到油桶里，通過重力將管路中部分殘留的余油排出，再通過專用通氣口，接入干燥、干凈的氣體足夠長的時間，使得管路內(nèi)部無余油殘留。最后將油箱中的燃油通過排油口排出并做報廢處理。
余油回收系統(tǒng)的優(yōu)點在于通過管路回油系統(tǒng)可將管路中的余油全部排空。
設(shè)備具體操作步驟如下：
1. 參考圖2-1，將軟管加油接頭1#對接到加油口9#，將加油接頭10#對接到加油口11#；
2. 參考圖2-2，打開交流電總電源將換向開關(guān)轉(zhuǎn)到管路排空擋位，當兩個指示燈亮起后，然后打開泵啟動開關(guān)；
3. 通過油箱處的液位計確認管路中的介質(zhì)基本排空，當液位計液面高度不再變化時及時將泵關(guān)閉；
4. 將管路切換打到中位、并關(guān)閉交流總電源開關(guān)；
5. 取下加油接頭1#和10#，并分別安裝放油接頭，使接口處于打開狀態(tài)并接到容器里；
6. 將管路收回到卷軸，放掉管路中剩余的大部分測試介質(zhì)，再將軟管抽出平放在地面；
7. 在管路中部的充氣閥門處再次接入過濾滿足要求的氣源，壓力不超過45PSI；
8. 通氣足夠長時間后，關(guān)閉氣源，并參考圖3和圖7打開油箱處的泄壓閥18#釋放壓力，壓力釋放后將閥門關(guān)閉；
9. 排油結(jié)束，取下放油接頭并將管路收回使系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖5-1 余油排空
六、設(shè)計驗證和總結(jié)
通過ACFS加油車樣機根據(jù)相關(guān)測試大綱進行了航油管路清洗和余油回收設(shè)計的功能驗證測試，測試過程如下：
1. 使用航油進行管路循環(huán)清洗每次循環(huán)使用500L左右的航油（含管路中的航油），在進行3到4次循環(huán)后，通過取樣進行微生物檢測，確認管路達到規(guī)定的清潔狀態(tài)。（見附件的檢測報告。）
圖6-1 燃油取樣
2. 按照程序進行余油回收操作。
綜上所述，ACFS加油車的管路清洗和余油回收系統(tǒng)在設(shè)計選材上完全滿足規(guī)章要求，選用不銹鋼材料保證設(shè)備的耐腐蝕性；油泵的壓力可控可調(diào)滿足系統(tǒng)所需壓力要求，系統(tǒng)所有功能都達到了設(shè)計預(yù)期的效果。采用該設(shè)備以后，能夠有效的保證ACFS加油車的管路的清洗和回收余油的工作。
參考文獻
[1]《民用航空器維修-地面安全-第7部分：民用航空器的加油和放（抽）油》 MH/T 3011-2006.7
[2]《民用航空燃料質(zhì)量控制和操作程序》 MH/T 6020-2012
[3]《民用航空器加油規(guī)范》 MH/T 6005-2009
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