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[36气源] 737NG一起隐蔽的发动机引气压力低排故经历

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发表于 2019-7-14 04:05:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
一、故障现象
某架737-800飞机落地机组反映爬升阶段左发引气压力低。

二、排故过程
1、使用引气测试设备检查左发预冷器控制活门,当PC等于3PSI时,预冷器控制活门没有全开,不符合手册要求,更换左发预冷器控制活门。测试引气压力在高功率时依然低。
分析:一般的故障通过引气测试设备很容易就能检测出来,按以往的经验更换测试不合格的部件即可排除故障。

2、使用引气测试设备检查左发引气调节器,当PS2到70-75 PSI时,PC只有20 PSI(标准值20-28 PSI,处于下限),由于引气调节器无件,先更换左发390传感器。同时在反流测试时发现左发PRSOV转轴较为卡涩,不能自动回到全关位,更换左发PRSOV。试车检查故障现象依旧。引气调节器到件后更换,并更换左发450传感器,试车检查故障现象依旧。
分析:不合格的部件换了,只能更换性能下降的部件了,另外390和450传感器无法通过测试设备检查,为隔离故障预防性更换了这两个传感器。

3、拆掉左发预冷器控制活门信号管堵头,旁通预冷器控制系统,并将左发高压级活门锁定在关闭位,试车检查故障现象依旧。
分析:过高的温度和控制管路漏气会使预冷器降温效果降低。通过锁定高压级活门可以排除高温引气从高压级活门漏气的可能,拆掉堵头使预冷器控制活门全开,排除控制气管堵塞的可能,这两项无法通过设备检查测试。

4、再次更换左发450传感器及信号管软,与右发对串PRSOV及信号软管,并更换左发高压级活门,检查左发引气控制管路及接头无漏气现象,试车检查故障现象依旧。

5、检查预冷器正常无损伤。更换左发预冷器控制活门传感器(390)。为隔离故障,更换左发预冷器控制活门。为隔离故障,将450度电门脱开,堵上信号管。试车故障现象依旧。
分析:前面排故工作仍然排除不了故障,考虑到部件返修质量,再次更换了一些有库存的部件。同时把450传感器及控制管路隔离。

6、为隔离故障,左右对串引气压力调节器和管路等,试车右发引气正常,左发故障依旧。
分析:为了确定换上件是好的,采取了对串的方式,对串了多个部件。

7、将高压调节器到反流控制信号管拆下并堵上。左发试车正常,故障现象消失。判断为高压引气调节器故障。更换左发高压级调节器,试车正常。

三、故障分析
下图是737NG引气系统原理图。

低功率引气来自9级活门,高功率引气来自5级单向活门。9级引气输出压力为32PSI(±6PSI),PRSOV将引气调节为42PSI(±8PSI),引气再通过预冷器降温到390-440华氏度,如果温度超过450F,PRSOV通过减小引气的方式来降温。即预冷器控制系统为第一级温度调节,PRSOV为第二级温度调节。

1、从气路图看,引气压力低不外乎两种情况,即HSV或PRSOV关小,而使这两个活门关闭的可能部件就比较多了。
1.png
(1)HSV关小的原因有:HSV故障、HSR故障和控制气路渗漏。
HSV故障模式:给A腔提供20PSI压力时活门没有完全打开或者活门开关不顺畅有卡阻现象。
HSR故障模式:输出控制压力低于下限15PSI(正常15-18),HSV将有关的趋势。
而控制气管漏气将使A腔得不高足够的压力,HSV有关的趋势。
2.png

(2)PRSOV关小的原因涉及两个系统,引气调节系统和预冷器控制系统。
1)引气调节系统:PRSOV故障、BAR故障、450故障和控制气路渗漏。
PRSOV故障模式:和HSV类似,给A腔提供10PSI压力时活门没有完全打开或者活门开关不顺畅有卡阻现象。
BAR故障模式:类似HSR,输出控制压力低于下限20PSI(正常20-28)。
450故障模式:过早打开,类似管路漏气。
而控制气管漏气将使A腔得不高足够的压力,PRSOV有关的趋势。
3.png

2)预冷器控制系统:PCCV故障,390F传感器故障和控制气路堵塞。
PCCV故障模式:A腔的压力降到3PSI时无法完全打开或者活门开关不顺畅有卡阻现象。
390F故障模式:温度达到390F时没打开,类似下游控制气管堵塞。
控制气路堵塞将导致B腔气压放不掉,活门无法正常打开。以上故障均能导致冷却空气量不足,最终导致PSROV减小气量。
4.png

(3)引气温度过高,可能的原因有HSV漏气,导致高功率时温度过高。
如果因为渗漏而导致引气温度过高,预冷器无法将温度降到限定的温度,将导致PRSOV关小。

2、以上分析说明任何部件故障都有可能导致引气压力低。但故障出现在爬升阶段,即高功率阶段。高功率时使用5级引气,而且温度比较高。所以预冷器控制系统故障可能性最大,其次是引气调节系统,高压级调节系统故障可能性最小。然而,如下图,把最可能的部件都更换了故障还是没有排除,问题出现在哪呢?
5.png

没有更换的件就只有HSR,故障已排了两天,大家都筋疲力尽。然而在试车检查左发N1 90%时引气压力只有5 PSI,故障现象依旧,同时在低转速时,左发引气压力也偏低。试车引气压力如下表。故障似乎更加复杂,前一个故障没有排除,又出现另外一个故障吗?还是换上的件有问题呢?低功率时引气压力低,HSR可能性还是比较大的,大家先把高功率引气压力低的故障先放下。经过工程师仔细研究,一致决定先不换件,而是采取等效的方式隔离高压级调节器,最后把反流下游管路堵住试车正常,两个故障现象均消失,确定HSR故障。

推油门
  
左发
右发
慢车
10(18-20)
20(18-20)
30%
16(26-38)
30(26-38)
40%
23(26-38)
30(26-38)
50%
33(26-38)
33(26-38)
转换N1
53%
53%
60%
45(34-50)
46(34-50)
70%
42(34-50)

80%
30(34-50)

90%
5(34-50)


收油门
  
左发
右发
90%
5(34-50)

80%
16(34-50)

70%
30(34-50)

60%
35(34-50)
42(34-50)
转换N1
53%
53%
50%
33(26-38)
33(26-38)
40%
22(26-38)
30(26-38)
30%
15(26-38)
30(26-38)
慢车
10(18-20)
20(18-20)

3、故障原因:高压调节器故障,高压调节器内的反流膜盒损坏漏气(如下图所示)。高压调节器反馈管的作用是防止引气总管的引气通过高压活门倒流,进入发动机。当下游压力大于9级引气压力时,膜盒向上运动,控制HSV的气体排出,进入A腔的气量减小,HSV将关闭。反流膜盒损坏漏气,低功率时,供气管路气体向外漏,活门得到的控制气量不足,HSV关小,导致引气压力低。高功率时,通过膜盒排除的高压控制引气反向流到PRSOV下游管,导致PRSOV关小,导致引气压力减小。
   7.png

四、经验总结
1、关于发动机引气压力低故障,隔离手册FIM36-10TASK 804有非常详细的排故步骤,但是内容非常多,需要根据故障现象判断具体哪些步骤需要完成,必要时试车获取详细的故障信息。
6.png

2、只有掌握系统的工作原理才能结合具体的故障现象分析故障,必要时采用等效的隔离步骤排故,减少盲目换件,提高排故效率。
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发表于 2019-7-15 14:00:51 来自手机 | 显示全部楼层
您的意思是说,高压级引气通过反流组件,把PRSOV关闭了
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 楼主| 发表于 2019-7-15 15:06:03 来自手机 | 显示全部楼层
行知者 发表于 2019-07-15 14:00
您的意思是说,高压级引气通过反流组件,把PRSOV关闭了

高功率时就是这样的
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