[38水和污水] 一起737NG厕所废水箱指示故障引发的思考

南方航空公司B-5300飞机厕所废水指示系统故障自2012-11-20机组反映以来，由于故障原因比较复杂，波音故障隔离手册中没有相关的类似排故经验可供参考，直到2012年12月28日才彻底排除，排除周期比较长，事后分析潜在后果也比较严重。以下对此故障进行分析和总结，希望对各位同行在碰到类似故障时提供参考和帮助。

一、故障现象

       客舱乘务员反映：空中废水箱指示显示已满，地面检查废水箱勤务前和勤务后均显示均正常。

二、排故过程：

l  2012-11-20客舱乘务员反映废水箱指示量最低为1/4，航后按照FIM38-30TASK809E项做初始评估，发现完成废水箱勤务后，在水箱为空的情况下，客舱乘务员面板废水箱指示器指示为1/4（大概八个显示小格），不满足手册要求（正常值为2-4个显示小格）。在废水箱上LCM BITE自检测试，无故障代码。拆下废水箱位置传感器，发现有较多污染物，传感器表面有磨损，清洁之。检查废水箱指示器依然显示1/4，证实指示系统存在故障。

l  2012-11-21航后按AMM TASK38-33-00-710-801完成调节后废水箱指示器显示到E刻度，正常。

l  2012-12-13客舱乘务员反映：空中废水箱指示显示已满，地面检查废水箱勤务前和勤务后均显示均正常。地面在LCM 上自检测试，无故障代码。为隔离故障，更换LCM，测试正常。

l  2012-12-14客舱乘务员再次反映，地面检查完成废水箱勤务后废水箱指示器排污后显示为略小于1/4，航后更换废水箱位置传感器并检查线路正常，地面系统指示正常。

l  2012-12-19客舱乘务员反映空中废水箱指示显示已满，按照FIM38-30TASK 809进行故障隔离，更换废水连续传感器。

l  2012-12-23为隔离故障，与B-5193飞机对换后乘务员控制面板，测试正常。

l  2012-12-24根据维修方案，按AMM 38-32-02拆下废水箱真空系统水分离器，下滤筒比较脏，清洁分离器上下滤筒。

l  2012-12-25航后询问乘务员，空中未发现厕所有漏气产生的气流声，地面检查发现右后厕所冲洗活门关不严。

l  2012-12-26更换右后厕所冲洗活门，次日机组反映指示正常。

l  2012-12-28日机组再次反映空中废水箱指示显示已满。航后完成以下工作：

1)  检查三个厕所冲洗活门无渗漏。

2)  地面检查废水箱排污后废水箱指示器显示为EMPTY；客舱增压到0.8PSI时，废水箱指示器显示为满，故障地面重现。

3)  增压测试时，发现废水箱排气口有大量气体高速喷出。

4)  检查检查右后厕所管路，发现后货舱右后部排污管连接卡箍脱开，检查发现卡箍已损坏，严重腐蚀。

5)  由于卡箍无件，临时进行固定，冲洗检查无渗漏。

6)  客舱增压到2PSI，废水箱指示器显示为EMPTY。

至此故障原因确定并排除故障。

三．故障分析

以下为737NG典型的真空厕所系统图（图1）、指示系统图（图2）以及面板示意图（图3）：

图1

图2 图3

先介绍厕所废水指示系统工作原理。

由图2所示，废水指示系统主要由LCM（逻辑控制组件）、两个点液位传感器、一个连续传感器和指示面板组成。LCM根据采集的点液位传感器和连续传感器的信号，在指示面板提供废水箱液位指示和故障指示。

正常情况下，一个或两个点液位传感器故障/堵塞（脏）后，指示面板上清洁/检查传感器灯会点亮。只有两个点液位传感器感受到液位满，LCM才停止厕所冲洗活门工作并点亮厕所不工作灯。当一个点液位传感器故障后，只要另外一个点液位传感受到液位满信号，LCM同样会停止厕所冲洗活门工作并点亮厕所不工作灯。如果出现指示面板上清洁/检查传感器灯会点亮情况，在LCM自检来判别相关故障的传感器。

在点液位传感器未输出“满”信号情况下，LCM负责处理连续传感器的信号并传送给指示面板，指示面板指示废水箱的液面高度（容量）。

B-5300飞机从反映故障以来，LCM和指示面板自检均未出现过故障信息，也不影响厕所冲洗活门工作，说明点液位传感器没有问题，问题应该出现在连续传感器信号。

连续传感器的两个传感头分别感受废水箱底部和外部压力，LCM根据两个传感头压差换算出废水箱箱内废水高度/容量，其传感头安装位置如图1所示。更换该传感器或废水箱后，需要对指示系统进行“零”位设定。B-5300飞机最初反映地面勤务废水箱后，指示面板依旧有1/4格的指示，说明系统“零”位设定随使用时间会发生漂移，按AMM TASK 38-33-00-710-801完成自动“零”位调节后故障没有再次反映。

随后机组反映空中废水箱指示一直为满，地面指示正常，空中不影响厕所冲洗。为此在排故过程中按FIM手册更换过连续传感器、对换过LCM和面板，均未解决该问题。

仔细分析连续传感器工作原理：图1中废水箱通过一个单向活门与外界相通，随着飞机高度的上升，废水箱内的压力会随着机外环境压力下降而下降，怎样在废水箱内压力变化的情况下准确计算废水箱内的废水液面高度呢？连续传感器底部传感头感受的（Pm）是箱内气体压力和液体压力的叠加，远程传感膜片感受废水箱内的气体压力(Pg)，由于连续传感器组件感受Pm 和Pg的差值（△P=Pm-Pg）来计算液面高度，所以当飞机高度变化引起废水箱内压力变化时，后乘务员面板上的废水箱液面指示不会变化。△P增加，废水箱液面指示上升。飞机在空中液位一直指示满，说明△P大于正常值，是什么原因导致△P上升呢？有三种可能：Pm增加；Pg减小；或两者同时发生。有一点必须注意：远程传感膜片感受的气体压力是感受废水箱排水管内的静压。当客舱增压气体通过冲洗活门或者下游冲洗管路漏到废水箱，再从废水箱通过单向活门漏到机外时，由于大量客舱增压气体从废水箱排气口高速喷出（该现象已经经过地面增压测试得到验证），装在废水箱排气管路侧壁的远程传感膜片感受的静压Pg急剧下降，而连续传感器底部传感头感受的（Pm）则由于高压客舱气体漏到废水箱而大于正常值，此时就会引起第三种情况的发生即Pm增加，Pg减小，导致△P上升。另外位于增压区内的三个冲洗活门下游的冲洗管路出现渗漏也和冲洗活门漏气一样会出现同样的效果。对于故障验证，飞机在地面时可采用增压来判断，如果增压时废水箱排气口有气体漏出，就说明三个冲洗活门或相关冲洗管路有渗漏，然后再逐个隔离查找。首先需要检查冲洗活门是否没有关闭，具体方法是向厕所倒一定数量的水，如果水量减少，说明冲洗活门没有完全关闭，逐个检查三个冲洗活门渗漏情况。如果确认三个冲洗活门均没有渗漏，则说明厕所管路存在渗漏情况，这时就需要根据漏气声音仔细检查各个厕所管路及管路接头。

按照以上故障分析思路，首先进行地面增压测试，重现故障，发现废水箱排气口有大量气体高速喷出，然后再根据右后厕所地板下有轻微漏气声对右后厕所管路进行检查，最后发现后货舱右后部排污管连接卡箍脱开，检查发现卡箍已损坏，严重腐蚀，重新处理后故障排除。卡箍脱开情况如图4：

图4

四、问题与思考

在整个故障排除过程中，按FIM 38-30 TASK 809/810均未提到管路渗漏会造成废水箱指示满的情况，排故过程中没有相关排故经验可以参考，对于厕所管路检查工作量也比较大，造成排故周期较长。但通过此次故障排除，在故障分析和排故经验方面也得到了积累。同时在排除故障过程中发现如下几个问题：

1)  该故障首先是因为冲洗管路卡箍处轻微漏废水导致卡箍腐蚀继而断裂，最后导致污水大量漏到机身内部。对于卡箍的安装问题，波音早在2009年12月就发布了维护提示737MT38-004，维护提示中注明如果两根管路没有对齐就用力安装卡箍很容易造成封圈损坏，损坏的封圈容易造成污水渗漏，从而引起卡箍腐蚀。所以在进行管路安装时一定要按手册程序施工，而且安装后一定要按维护手册进行渗漏测试。

2)  我们发现该管路脱开时只是两根冲洗管轻微错位，同时发现机身内部管路错位处积累有大量粪便污物。厕所冲洗管路脱开潜在后果有四方面：一是如果不及时发现飞机厕所管路渗漏，渗漏的污染物长期存在会腐蚀飞机结构；二是由于该管路脱开处位于增压区，大量客舱增压气体通过废水箱排气口漏到机外，如果管路由于振动完全脱开，将会引起增压系统异常，影响飞行安全。同时737MEL38-02中明确规定如果厕所部件失效时一定要隔离锁定，确保没有渗漏，以免影响飞机增压。三是如果废水外漏到非增压区，飞机在高空低温情况下会引起结冰，限制飞行操纵系统。如图5所示为前厕所废水管漏水导致结冰，最后引起前轮转弯失效。四是如果不及时修复废水系统渗漏将可能导致下游管路堵塞，很难疏通。波音在2012年8月发布的维护提示737MT38-003R2中就有由于厕所冲洗活门渗漏导致下游管路堵塞的实例。而现有南航MRS没有相关的管路检查工卡任务。通过检查厕所真空度可以发现潜在的管路渗漏，AMM手册也有相关的真空度检查方法，在目前情况下建议定期进行增压测试检查废水箱排气口是否漏气，完全可以提前发现可能存在的所有冲洗活门和所有冲洗管路渗漏。

   

                        图5

3)  针对飞机废水箱地面指示不在零刻度，是因为漂移导致，发现飞机出现上述情况时，应首先按AMM手册对指示系统进行“零”位调节。