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[29液压] B737 NG Hydraulic Fluid Check-液压油检测报告和后续工作

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发表于 2020-3-1 20:12:10 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
背景介绍
近日我们在对B53XX B737NG 执行SHEO液压油取样(循环间隔1年),于9月28日完成取样后得到检测报告显示B系统液压油细颗粒物超标,于10月5日再次取样后B系统的细颗粒物则却在手册范围内。
对此我们就会有疑问为什么同一架飞机的1周内前后2次对液压油检测会存在较大的偏差?为此我们特意查询了一些资料

检测报告的细颗粒物

首先我们需要知道检测报告中Particulate Contamination 细颗粒物污染检测报告怎么解读
B53XX 9月28日报告
B53XX 10月11日报告

2份检测报告对比后我们发现主要是细颗粒物NSA307110计数法分级的差别,当我们去百度NSA307110计数法分级时发现这个其实是空客的标准,而对比B737NG AMM 29-11-00-200-801的工卡波音采用的是NAS1638标准

那么 NAS1638 NSA307110 计数法等级到底是什么鬼?
NAS1638是美国航空航天工业联合会(AIA)于1964年1月提出。含义为每100ML内的最大颗粒数。有5个尺寸段。由于实际油液各尺寸段的污染程度不可能相同,因此被测油样的污染度按其中的最高等级来定。
随后我们寻求空客工程师下载到了NSA307110标准文件,发现其实NSA307110是对标波音的NAS1638,计数法分级分级是完全一致的,并在文件里有说明
但按照NAS1638计数法分级会产生一个问题:
例如,测出的5~10μm的污染度是4级,15~25μm的污染度是6级,25~50μm的污染度是5级,而50~100μm的污染度是8级,这时数据就很难处理,如果保守的话,就会按照规定判定为8级,认为系统很脏。而事实上5~15μm的细颗粒物在液压系统中危害最大,原因之后阐述。

工卡施工注意项目

那么前后2次的检测报告的细颗粒物偏差我们是否可以认为是施工时的某些因素造成的。而可能的原因在AMM 29-11-00-200-801工卡都有阐述,如果仔细阅读工卡你会发现波音编写工卡中尽可能的让工作者注意一些小细节,避免造成不必要的液压油污染。我们将工卡简编后如下:

  • 使用清洁的聚乙烯或玻璃的取样瓶,并在取样过程中瓶盖朝下放在无棉无尘的表面上避免污染
  • 在取样过程中使用无粉手套(工具间的医用橡胶手套即可)
  • 在取样前需要操作飞行控制系统所有舵面6-8次,已达到混合系统液压油的细颗粒物的目的,使之均匀的分布在系统内
  • 在操作飞行舵面后1小时完成取样工作,避免因超过时间后液压油中的细颗粒物重新沉淀在油箱底部在飞机航后落地1小时内,完全可以等效此步骤
  • 在取样前从液压油箱排放口放出1PT=1品脱=0.5L的液压油后再执行取样工作
  • 相对而言在超标后更换液压油时最好将飞机的液压系统停止工作1小时以上达到尽可能多的排放出污染颗粒



检测报告超标后的危害

AMM 29-11-00-200-801 Table 601 限制标准

略过液压油基本的物理特性,我们这里需要详细说明的是元素污染和细颗粒物污染
Elemental Contamination元素污染的危害

钙Calcium、钾Potassium、钠Sodium:主要来自外来物,过多会导致液压油过早的失效
氯Chlorine:导致铝合金的腐蚀;当水存在时可能产生HCL会对部件产生更严重腐蚀
硫Sulfur :对非金属产生强烈的吸附,导致液压油失效;当水存在时可能产生酸溶液会对金属产生腐蚀
另外我们需要注意的是Elemental Contamination元素污染的Footnote
  • 常规的液压流体分析,是不需要检测有机物体或元素污染物。
  • 污染量大于原油液量或添加油液量时,将液体分析所得的数据与新液体的极限标准进行比较
  • 只在怀疑有污染时才需要进行分析。如果污染超过极限标准,冲洗系统直到低于极限标准



Particulate Contamination 细颗粒物污染的危害

细颗粒物污染:对液压部件的磨损从而加速失效过程,加速封圈磨损老化的过程从而造成漏油,加速油液的氧化过程。根据一些相关的论文的观点磨损理论表明只有尺寸与部件运动间隙相当的颗粒才会引起严重的磨损,那么5~15μm的颗粒危害最大,而50~100μm由于无法进入运动间隙对磨损的影响不大。
据一些资料介绍,在以液压能源为驱动力的各类机械中,有40%的故障是因液压系统出现的,而在液压系统中有70%以上的故障是因液压油的污染造成的。一般而言以NAS1368标准,污染等级下降1级那么部件的使用寿命会延迟1倍。

检测报告超标后的相关维修工作

在我们长期对此B737NG机队的监控发现,往往最终结果都是细颗粒物超标,所以我们对细颗粒物超标后的工作做了如下推荐:
  • 第一次得到检测报告发现发现某一系统的细颗粒物超标,因为考虑到取样工作中存在较多的意外污染,首先需要联系PPC再次下发取样的工卡,AMM中也在前言中提到:If the first sample has a high particle count, you can sample the hydraulic fluid again with the hydraulic fluid check task. NOTE: This will show if there was contamination during the sampling procedure and could prevent replacing all the systems fluid.
  • 第二次得到检测报告后发现是同一系统的细颗粒物超标,系统工程师会下发相应的TO更换液压油,并联系PPC再次下发工卡完成重新取样的工作。
    此处注意的是飞机的液压系统尽可能静置1小时以上再更换受影响系统的液压油,在更换液压油后操作飞行舵面6~8次后方可执行取样工作。



关于手册中提到的更换受影响的回油滤和壳体回油滤,那什么是受影响的油滤?
我们只是在SDS中找到了一些可供参考的数据(ATA29主要的油滤过滤精度参考数据)
  • EDP/EMDP压力油滤 过滤精度 5~15μm
  • EDP/EMDP壳体回油滤 过滤精度 10~20μm
  • 系统回油滤  过滤精度 15μm
  • PTU压力油滤 过滤精度 5~15μm
  • 备用系统压力油滤 过滤精度 5~15μm
  • 备用系统壳体回油滤 过滤精度10~20μm


在得到这些数据后我们初始以为如果检测报告大于油滤过滤精度的颗粒物超标(姑且认定>25μm以上范围超标),就说明油滤内部已经堵塞需要更换,但是又存在疑问为什么压力油滤都小于回油滤的过滤精度,而手册提到只更换回油滤和壳体回油滤而对压力油滤未提到呢?
带着疑问我们查找一些论文和资料发现过滤精度多数是供应商提供在特定环境用特定方法测量所得,只能体现其油滤自身的净化能力,并不能反映在系统中真实的净化效果和污染程度/实际油滤的使用寿命的关系。
当油滤拦截住颗粒时,每个颗粒都有穿过网孔的机会,随着堵截量的增大,系统压力的波动等因素都会不断改变过滤精度而使之成为一个变量。
在某些文献的实验中把NAS1638 9级400L液压油通过过滤精度为3微米的油滤循环过滤,通过理论计算发现如果净化到NAS1638 6级只需要1.2小时,但是循环净化1月后却只达到了NAS1638 8级由此是否可以忽略AMM更换相应受影响的油滤的步骤,因为是否油滤受影响我们根本无从得知!或许我们只能通过油滤本身的压差指示器来判定
另外当我们百度过滤精度这个词条的时候发现了更有趣的情况:
而目前比较流行的是过滤比概念即上图中提到的β=油滤上下游同尺寸的颗粒物比值由此来反映油滤过滤比值,通过多次得到过滤比值来计算平均值最终测算油滤的使用寿命,我们查询过CMM文件后我们并没有发现过滤比和额定寿命相关参数,同时在飞机液压系统测量得到此些数据难度也较大。

总结

针对航线和定检实施取样工作时注意细节的把控,而针对工程师而言更重要的是从把NAS1638计数法分级作为主要依据,改变为将5~25μm的细颗粒物浓度作为主要依据把控,NAS1638计数法分级作为辅助手段加以辨别。
如果颗粒物超标及时更换液压油已达到相对清洁的液压工作环境!附带检查液压油滤的压差指示销。

此文属于比较理论的概念内容较多,其中的某些观点可以讨论,最终我们的愿望是一致的,愿ATA29章节没有故障!

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发表于 2020-3-1 22:04:26 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江
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发表于 2020-11-26 11:24:47 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
请教一下,每个系统取样必须要两瓶(一个玻璃瓶一个聚乙烯瓶)是什么原因呢?这是硬性要求还是说取一瓶也可以?
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