【原】浅谈CFM56-5B发动机PRV故障

CFM56-5B发动机PRV在航线上非例行更换比较频繁。故障现象也不尽相同，例如常见故障：

• （1）AIR ENG1 BLEED ABNORM PR 

• （2）PRESS REG-V 4001HA1 OR 

          SOL 10HA1 OR SENSE LINE

• （3）BLEED ENG1 PRV NO CLOSED

• （4）机组口头反应PRV关闭慢等
  

为了分析这些故障，我们先从系统原理说起。

发动机引气系统提供的引气供给飞机的气源系统前要进行压力和温度的调节。发动机引气来自于发动机高压压气机的中压级（IP）和高压级（HP）。

当发动机在低转速情况下，高压引气活门（HPV）提供引气到飞机系统。一旦中压级引气充足，高压活门关闭。

所有的发动机引气通过一个发动机引气活门（也就是压力调节活门PRV）供给飞机气源系统。PRV是一个关断和压力调节活门。

引气监控计算机BMC监控系统压力，一旦超压将关断发动机引气。另外，一个超压活门（OPV）安装在引气活门的下游，一旦超压进行系统保护。

发动机引气的温度调节到最大值。热引气通过一个气-气热交换器（也就是预冷器pre-cooler）来进行冷却。风扇空气活门（FAV）利用风扇出口的空气流过预冷器来冷却热引气来维持温度在标准范围内。

PRV气动调节引气压力在44PSI左右（+-1.75psi）。一旦发动机火警温度达到450摄氏度（+-25），一个热熔塞使活门关闭。PRV是电控启动活门，通过一个外部位于预冷器下游（恒温器滤吊架上）的伺服控制器（引气压力调节活门控制螺线管CTL SOL，也就是通常说的电磁线圈）来气动控制。控制螺线管操作在两个模式下来使PRV完全关闭：气动模式和电动模式。

• 气动模式用于：

   （1）反流保护-当探测到预冷器出口和PRV进口有（正）压差时，PRV挂壁

• 电动模式下，PRV的关断功能通过控制螺线管来激活，当以下条件满足：
  

        （1）发动机引气电门设定在OFF位

         （2）发动机火警按钮被松出

• 在下列条件下，螺线管通过BMC被自动激活：

   （1）预冷器下游超温-热交换器出口温度传感器感受到温度高于257摄氏度（+-3）   （60秒延时）。

   （2）PRV下游超压-当压力调节传感器感受到超过57PSI（+-3）（15秒延时）
  

   （3）渗漏探测-在吊架、大翼、机身和附近区域 

   （4）APU引气活门没有关闭

   （5）相关的启动活门没有关闭

在系统概述部分，我摘录了两段以上故障的描述如下：

从上图分析发现：AIR-ENG1 BLEED ABNORM PR触发的必要条件之一是ENG1 BLEED ABNORMAL PR，实际上是ENG 1 BLEED LO PR。

从上图分析发现：AIR-ENG1 PRV NOT CLOSED触发的必要条件之一是：ENG1 PRESS REG VALVE DISAGREE,结合后面的分析理解为:PRV该全关的时候没有全关，该全开的时候没有全开。

经过对几起不同故障现象进行译码，发现译码数据几乎一样，下面仅列举一次进行研究。

通过数据分析发现：事件大多发生在双发启动好之后，关掉APU引气电门时，一发引气活门会在FULLY OPEN与NOT FULLY OPEN位置波动一段时间，然后正常。

既然经过译码分析，在双发启动好以后，1发PRV在FULLY OPEN与NOT FULLY OPEN位进行波动，那么我们探究下PRV是如何控制FULLY OPEN位的，以及涉及那些部件？（如图所示）图中:红色箭头表示控制端气流方向；绿色箭头标示操作端气流方向。

上图控制原理比较简单，在此不做详细论述。

为了研究故障发生的真实情况，我们分别介绍可能的故障源。

• （1）PRV(FIN:4001HA)：尤其是上图所示的极限电门和蝶形活门挡板；
  

• （2）SOLENOID(FIN:10HA):此部件是PRV的控制电磁阀；
  

• （3）SENSE LINE:尤其是PRV到10HA和PRV到HPV间的管路；
  

• （4）还有图中没有列出的压力传感器（FIN:8HA）和引气电门

•   (5)电子线路及BMC

经查询空客在线与A320FAM-PRV故障有关的TFU，如下：

从以上TFU，我们不能看出，PRV故障在全球整个A320FAM机队发生的概率很多，并且很多故障不能简单地通过TSM排除。

另外空客TFU还专门提出很多返厂维修的PRV并没有检测出故障，如原文：

通过以下的翻修报告，我们也可以得以验证。

通过以上件号为PN:6774E010000的PRV为例，安装九次，拆下7次，仅维修了3次，故障概率小于50%。

结合以上分析，参照AIRBUS的大数据以及译码文件，总结排故思路如下：

内容	步骤	方法	目前
1	对PRV有关的感压管路和管接头进行渗漏详细检查，尤其是PRV到10HA和PRV到HPV的管路	可逐段隔离，增压测试。	排除管路渗漏
2	FIN:8HA	接通APU引气查看ECAM上两边引气压力，确保压力与 APU 压力几乎一致	排除8HA故障
3	FIN:10HA	喷测漏剂，引气看渗漏	无渗漏，更换
4	PRV	条件允许的话，可以进行功能测试和电子通断性测试	测试不正常，更换
5	信号电路排查	用万用表进行通断性和绝缘性测试	修复不正常线路
6	BMC	自测试	测试有故障，更换
7	咨询空客

发动机引气系统故障在平时的运行中属于较常见的故障类型，从目前的情况看，以往那种按照TSM顺序涉及的部件先更换一遍的排故思路已经不符合目前技术公司精益化排故的具体要求。

 所以我们在排除此类故障时，一定要先研究清楚系统的工作原理，再结合故障信息、机组反映的现象、译码数据、AIRBUS技术文件等，来综合判断到底故障源在哪里，以提高排故的准确率。