【原】A320-"FUEL ENG x LP VALVE OPEN"

龐工隨手記 2023-07-07 發(fā)布于山東

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【事件背景】

最近接到機組反饋：某A320NEO飛機關(guān)車后左發(fā)閃現(xiàn)："FUEL ENG1 LP VALVE OPEN"信息，航后參照TSM排故，檢查線路正常，測試活門馬達正常，然而，試車驗證，故障重現(xiàn)。針對這個故障，結(jié)合排故實際，進行簡單研究，并提出相關(guān)推論。

【系統(tǒng)原理】

A.系統(tǒng)簡介

發(fā)動機低壓燃油關(guān)斷系統(tǒng)控制低壓燃油活門，每個低壓燃油活門隔離來自油箱的燃油到相關(guān)發(fā)動機。相關(guān)的發(fā)動機主電門控制低壓燃油活門的操作。但是，如果相關(guān)的發(fā)動機火警按鈕電門操作，低壓燃油活門將關(guān)閉。

低壓燃油關(guān)斷系統(tǒng)的每一個低壓燃油活門有兩個獨立的控制電路。它們通過一個控制繼電器連接到相關(guān)的電門：發(fā)動機主電門和發(fā)動機火警電門。

每一個低壓燃油活門有一個作動器，作動器和低壓活門通過活門軸相連。當(dāng)作動器操作時，它移動低壓燃油活門到開或關(guān)位。一個V型卡子將作動器固定在活門體上。

B.部件介紹

(1)低壓燃油活門

低壓燃油活門由以下部分組成：

活門體
帶熱泄壓閥的球型活門
活門桿
安裝法蘭

活門體包含孔徑為 38.1 毫米（1.5 英寸）的球型活門。球型活門通過活門桿連接到低壓活門作動器。定位槽確保活門桿與作動器正確接合。熱釋壓閥安裝在球型活門中。當(dāng)?shù)蛪夯铋T關(guān)閉時，熱釋壓閥在 0.83 bar (12 psi) 至 1.52 bar (22 psi) 的壓力下操作，通過活門釋放下游燃油壓力。低壓活門通過安裝法蘭安裝在機翼前梁的正面。

(2)低壓燃油活門作動器

低壓燃油活門作動器有兩個電動馬達，它們驅(qū)動相同的差速齒輪使球閥轉(zhuǎn)動 90 度。作動器中的限位開關(guān)控制這個 90 度移動并為下一次操作設(shè)置電路。如果另一臺馬達不工作，兩臺馬達中的一臺可以打開或關(guān)閉活門。作動器驅(qū)動軸在穿過作動器本體的地方有一個see/feel指示器。這個指示器指示活門的位置，無需拆卸低壓燃油活門。

C.電路介紹

每個作動器有2個馬達，這2個馬達供電來自不同的電源。

28VDC ESS BUS supplies the motor 1
28VDC BUS 2 supplies the motor 2

由于兩條供電線路相互獨立，一條線路故障了，活門仍然能夠正常操作。馬達 1 的布線沿前梁；馬達2 的路線沿著后翼梁，然后繼續(xù)通過 RIB6 處的襟翼軌道整流罩。

作動器發(fā)送位置信號到SDACs。SDACs處理這些數(shù)據(jù)并發(fā)送它們到ECAM-FUEL頁顯示信息。

當(dāng)主電門置于ON位時，

28VDC ESS BUS通過跳開關(guān)1QG、火警面板1WD、繼電器11QG到達活門作動No1的OPEN環(huán)路；
28VDC BUS2通過跳開關(guān)3QG、火警面板1WD、繼電器11QG到達活門作動No2的OPEN環(huán)路；

當(dāng)?shù)蛪喝加突铋T打開時，作動器中的限位開關(guān)控制90度移動并為下一次操作重新設(shè)置電路，OPEN/SHUT環(huán)路轉(zhuǎn)換。

當(dāng)主電門置于OFF位時，

28VDC ESS BUS通過跳開關(guān)1QG、火警面板1WD、繼電器11QG到達活門作動NO1的SHUT環(huán)路；
28VDC BUS2通過跳開關(guān)3QG、火警面板1WD、繼電器11QG到達活門作動NO2的SHUT環(huán)路；

當(dāng)?shù)蛪喝加突铋T關(guān)閉時，作動器中的限位開關(guān)控制90度移動并為下一次操作重新設(shè)置電路，SHUT/OPEN環(huán)路轉(zhuǎn)換。

【故障分析】

我們以某B30**飛機關(guān)車后左發(fā)閃現(xiàn)："FUEL ENG1 LP VALVE OPEN"信息為例來進行研究。

A.排故過程

排故程序參見：TSM28-24-00-810-802-A

Fuel LP Fuel Valve Engine 1 Does Not Close

由于航后排故測試低壓活門2個馬達均正常，于是我們繼續(xù)：do Para 4.C.

參照Para4.C. 完成線路測量后正常，再次測試低壓活門正常，試車驗證，故障依舊。

B.譯碼數(shù)據(jù)

于是我們對該機最近3個航段的數(shù)據(jù)進行譯碼分析。

譯碼數(shù)據(jù)顯示：正常的右發(fā)，主電門選擇OFF位后，主電門反饋位置OFF，高壓活門和低壓活門均立即關(guān)閉，燃油流量均變?yōu)榱悖?/span>

而，故障的左發(fā)，主電門選擇OFF位后，主電門反饋位置NO OFF，高壓活門和燃油流量正常，低壓活門位置為NOT FULLY CLOSED.

C.試車驗證

因地面檢查指示正常，測試活門作動器2個馬達均正常。我們猜測：此發(fā)的低壓活門存在關(guān)閉延遲的問題。

于是，我們針對左發(fā)低壓活門關(guān)閉延遲進行了試車驗證，發(fā)現(xiàn)：主電門設(shè)置OFF位后，約1秒，燃油流量為0；約5-6秒，警告出現(xiàn)，活門位置琥珀色“開”；約13秒，活門顯示琥珀色“關(guān)”，警告消失。進一步證實了活門關(guān)閉延遲的問題。

參照ELSD發(fā)現(xiàn)，此故障的觸發(fā)有一個“5秒鐘”的確認(rèn)時間，這也驗證了試車時5-6秒觸發(fā)故障的邏輯。

D.原因推斷

到此，故障原因找到了，但是故障件還需要進一步確認(rèn)。原因推斷如下：

（1）活門體球型閥內(nèi)部磨損導(dǎo)致阻力增大可能會導(dǎo)致活門關(guān)閉延遲；

（2）作動器輸入電壓低于要求值或內(nèi)部差動齒輪阻力增大可能會導(dǎo)致活門關(guān)閉延遲；

（3）繼電器性能下降，吸合時間變長，可能會導(dǎo)致活門關(guān)閉延遲；

（4）線路上分壓問題，導(dǎo)致作動器輸入電壓降低，可能導(dǎo)致活門關(guān)閉延遲；

（5）從ELSD可以看出，發(fā)動機主電門選擇位置和反饋位置不一致也可能觸發(fā)故障；

牽涉的部件如下：

-ACTUATOR-LP FUEL VALVE, ENG 1 (9QG)

-VALVE-LP FUEL, ENG 1 (12QM)

-RELAY-ENG/MASTER 1 (11QG)

-CTL SW-ENG/MASTER 1 (3KC)

-ENG/APU FIRE PNL (1WD)

-aircraft wiring

E.思路梳理

（1）火警面板在此系統(tǒng)中僅提供一個線路的通斷功能，我們在測試過程中線路是通的，可以優(yōu)先排除火警面板；

（2）在地面做活門的開關(guān)操作測試時，開或關(guān)的整個過程均在2秒內(nèi)，可以判斷繼電器吸合正常；

（3）檢查線路未見異常，可以排除線路的問題；

接下來是主電門、低壓活門和作動器；

（4）在試車驗證過程中，操作完主電門后，在未動主電門的情況下，故障經(jīng)13秒后消失；說明主電門設(shè)置位置和反饋位置最終一致，不存在主電門回不到位的情況。至于為什么開始時位置不一致有待進一步研究；

（5）接下來就是低壓活門和作動器了；如何判斷故障源是低壓活門還是作動器呢？

首先燃油低壓活門是一個純機械的活門，結(jié)構(gòu)比較簡單，常見的問題是部件磨損，即使有磨損，隨活門體的作動，碎屑也會隨流動的燃油進入管路到達油濾；在沒有滲漏的情況下，可靠性很高；

其次是作動器，作動器結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜；不僅受輸入電壓的影響，而且受活門作動扭力以及本身內(nèi)部阻力等的影響，這些都會影響作動時間。

結(jié)合排故實際，我們做如下推斷：地面測試時，因僅操作測試了活門的開與關(guān)，沒有油壓，作動阻力小，無需釋壓功能，活門和作動器可以正常作動；當(dāng)試車驗證時，由于有油壓，同時作動器的扭力可能有所下降，導(dǎo)致啟動時困難，關(guān)閉過程中由于需要釋壓下游油壓操作，導(dǎo)致關(guān)閉阻力增大，關(guān)閉時間延遲，但最終還是會完全關(guān)閉。電路的重新布置說明了這一點。

相關(guān)參考材料，請參見相關(guān)CMM程序，摘抄部分片段如下：

F.故障總結(jié)

此故障屬于“隱形”故障，不通過試車還原故障時的工況，單純在地面檢查、測量、測試很難確認(rèn)故障源，最終只能通過更換件來判斷，這不是我么提倡的。即使一次更換作動器后，故障排除，那也是碰運氣的成分在里面。為驗證故障件，針對作動器和活門的測試，包括扭力和時間，可以去嘗試，但目前僅有CMM支持，不足以指導(dǎo)航線排故，在沒有充分理解部件原理及操作的前提下，不建議去做。這個時候，我們需要回到系統(tǒng)原理本身，參照ASM等通用技術(shù)手冊、結(jié)合試車時的細節(jié)和譯碼數(shù)據(jù)，才可能會推斷出可能性較高的故障源。