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HB 8460-2014
民用飞机液压系统污染度验收水平和控制水平要求
Requirements for acceptance level and control level of contamination of civil
aircraft hydraulic systems
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前 言
本标准依据 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写》进行起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:西安飞机工业(集团)有限责任公司、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:张亚平、辛 艳、徐鹏国、贺 韡、马建平、张 涛、闫 坤。
民用飞机液压系统污染度
验收水平和控制水平要求
1 范围
本标准规定了民用飞机液压系统固体颗粒污染度、含水量的指标要求、污染控制要求以及验证要求。本标准适用于民用飞机液压系统污染控制。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GJB 380.2A-2004 航空工作液污染测试 第 2 部分:在系统管路上采集液样的方法
GJB 380.4A-2004 航空工作液污染测试 第 4 部分:用自动颗粒计数法测定固体颗粒污染度
GJB 380.7A-2004 航空工作液污染测试 第 7 部分:在液箱中采集液样的方法
GJB 5886 飞机液压系统工作液含水量检测方法
HB 7471 民用飞机液压系统设计和安装要求
HB 7799 飞机液压系统工作液采样点设计要求
HB 8461 民用飞机用液压油污染度等级
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
污染度验收水平 acceptance level of contamination
飞机交付时液压系统油液污染度、油液含水量的极限水平(简称验收水平)。
3.2
污染度控制水平 control level of contamination
飞机在营运期间,为保证液压系统安全、可靠地工作应予以控制的油液污染度、油液含水量的极限水平(简称控制水平)。
4 要求
4.1 水平指标
4.1.1 验收水平
飞机液压系统油液污染度验收水平应优于 HB 8461 规定的 8 级。飞机液压系统油液含水量验收水平不应超过 100ppm。
4.1.2 控制水平
飞机液压系统油液污染度控制水平应优于 HB 8461 规定的 10 级。飞机液压系统油液含水量控制水平不应超过 250ppm。
4.1.3 液压油污染度
加入飞机液压系统的油液污染度应优于 HB 8461 规定的 6 级。油液含水量不应超过 100ppm。
4.1.4 地面支持设备污染度
与飞机液压系统连接工作的地面支持设备如油泵车、加油车、清洗车等设备, 其油液污染度水平应优于 HB 8461 规定的 6 级,油液含水量不应超过 100ppm。
4.2 污染控制
4.2.1 系统设计
4.2.1.1 系统参数
液压系统的污染控制设计,要适应系统的温度、压力、流量等主要参数。要考虑这些参数对污染控制的影响;减少系统流动损失;降低系统发热量;应避免在高温区安装液压附件,若必须在高温区安装,应采取适当的隔热措施;应采取措施使泄漏降至最低;采用散热器使油液温度控制在规定的范围内;最大限度地减少由于高温、高压、流量冲击、泄漏等因素对系统造成的污染。
4.2.1.2 液压油
液压油的理化性能应适应液压系统在飞行包线范围内和地面工作的要求,在系统规定的范围内液压油应具有良好的化学稳定性,不应出现油质劣化和焦化现象。加入系统的油液应经预净化处理, 其油液污染度、含水量应符合 4.1.3 的要求。
4.2.1.3 材料
液压系统附件和元件的金属材料选择及其表面处理不应对系统造成污染,非金属材料应与其相应的工作介质相容。
4.2.1.4 结构
4.2.1.4.1 总体结构
除有特殊要求外,系统应设计成闭式系统。回路简单并便于清洗,减少对外开口,防止固体颗粒、水分、空气、氯化物等污染侵入和在系统内滞留。
4.2.1.4.2 管路连接形式
在保证相应管路段易于清洗的条件下,优先考虑永久性连接方式;在保证导管不至于出现过小弯曲半径的条件下,最大限度地减少接头数量;优先采用无扩口连接;密封设计可靠,使泄漏减至最少。
4.2.1.4.3 管路设计
管路设计应将盲端、死角和复杂的弯曲管路减至最少。
4.2.1.4.4 系统与地面设备接口
机上与地面设备的连接接头应集中布置,应具有有效防止固体颗粒、水分、空气、氯化物等污染侵入的措施。
4.2.1.4.5 非金属软管
采用的非金属软管材料应与系统油液相容,并与其工作环境相适应,不应有碎片脱落。
4.2.1.4.6 排油、排气装置
应采取措施有效地排除系统内的气体和多余的油液。可设置自动放气阀, 在无需人工操作情况下自动排除系统中的游离空气;也应考虑设置空气分离装置以排除系统油液中尚未溶解的空气。
4.2.1.4.7 自封装置
机体分离面及需经常拆卸的部位应设置自封装置,防止各种污染侵入和油液流失。
4.2.1.5 油箱
4.2.1.5.1 油箱型式
除有特殊要求外应优先采取隔离式油箱。
4.2.1.5.2 非隔离式油箱增压
如果采用非隔离式油箱,通过引发动机压缩空气增压,应设置合适的水分消除装置和气滤,不宜直接从发动机引气增压。
4.2.1.5.3 油箱增压值
油箱应保证飞机在所有飞行包线和地面工作条件下具有合适的增压值,避免在泵进口产生气穴,损坏油泵,产生污染。
4.2.1.5.4 焊接油箱
焊接油箱结构在满足性能要求的同时要考虑易于从油箱中清除污物。
4.2.1.5.5 加油
应采用压力加油,不应直接采用气体作为压力加油的压力源。
4.2.1.6 过滤器
4.2.1.6.1 过滤器的主要参数
过滤器的过滤精度、过滤效率和纳污容量是影响系统抗污染特性和固有固体颗粒污染度水平的重要因素。过滤器的主要参数应与系统要求的油液污染度控制水平相适应。机上过滤器的过滤精度一般选取5μm~15μm。
4.2.1.6.2 过滤器的型式和布置
旁通或非旁通过滤器型式的选择和布置应符合 HB 7471 要求,并考虑以下原则:
a) 系统中全部压力油液在进入工作管路前须经总供压过滤器过滤;
b) 系统中全部回油在进入液压油箱前须经总回油过滤器和泵壳体回油过滤器过滤;
c) 在污染敏感的附件前应设置保护过滤器,防止由于上游元件损坏带来的碎片危及这些附件的正常工作,造成严重事故。
4.2.1.6.3 过滤器污染指示器
过滤器应设置污染指示器,以监测过滤器的污染情况。
4.2.1.6.4 过滤器的附加装置
过滤器应设置自封阀,防止在拆下滤芯进行维护时油液流失和各种污染侵入。过滤器应具有防止滤芯漏装的措施。
4.2.1.7 小孔
不应使用直径小于 0.13mm 的节流孔。在小节流孔前应有足够强度的完整滤网加以保护,网孔直径为被保护油孔直径的 1/3 到 2/3。
4.2.1.8 采样阀
采样阀应能采集反映液压系统油液污染真实状况的具有代表性的油液。采样点的设计和布置应符合HB 7799 的要求,并考虑以下原则:
a) 采样阀的数量及位置应满足系统设计对各种污染进行全面有效监控的需要。每个液压系统的总回油过滤器的入口处应设置采样阀。
b) 采样阀应有防污染措施。
c) 采样阀应便于采样,其周围应有必要的操作空间。
d) 采样阀应与采样容器及相应的采样方式相适应。
4.2.1.9 液压系统使用维护资料
应根据飞机设计要求、系统污染度控制水平、系统特点、可靠性、维修性以及系统效能要求, 对系统在工作期间的污染控制,制定明确的工作条例和监控、维护等技术指导文件。
4.2.2 制造和安装
4.2.2.1 一般要求
4.2.2.1.1 环境
液压附件和系统的装配、试验、清洗、安装和调试等环境清洁度的要求应与液压附件和系统的污染度要求相适应。环境详细要求如下:
a) 液压系统安装、清洗、调试现场应整洁,地面无杂物和油污,附近设施无可见积尘;
b) 液压系统安装清洗中,在同一操作地点不应同时进行能引起环境污染的作业,如钻孔、铆接、铣削、修锉等;
c) 液压系统安装前,应清除飞机内部所有多余物;
d) 在室外拆、装液压系统, 应提供环境污染防护条件;不宜在风、雨、雪等不利天气条件下维护液压系统。
4.2.2.1.2 工艺装备
液压系统制造和安装工艺装备要求如下:
a) 液压系统制造和安装时内场使用的清洗、试验、加油等工艺装备应对液压系统起净化作用而不会对系统造成污染。应保证具有足够的自净化能力和防止污染侵入的措施, 加油车、清洗车等净化设备的污染度等级一般优于相应系统或产品要求的固体颗粒污染度验收水平 1 级~2 级;其他设备如油泵车等的污染度等级一般优于相应系统或产品要求的固体颗粒污染度验收水平
1 级;工艺装备的制造、使用和保管部门应对各类装备制定专门的污染控制维护规程和管理制度。
b) 各类工艺装备应在适当的部位设置采样阀,以便对其固体颗粒污染度、油液含水量实施监控,对产品的污染状况进行监测、评定; 系统试验(或清洗)设备采样阀设置在总回油过滤器前,加油设备采样阀设置在供油管路过滤器之后;在一些污染很敏感的附件入口前也可以根据需要设置采样阀。
c) 工艺装备应具有防污染能力;对接头、油箱、采样阀排油口及其他可能造成污染影响的部位应采取妥善的保护措施;一般不选用污染生成率高的附件;不采用难于清洗,污物易于淤积的结构形式;不应使用未经净化、干燥处理的工业气体向试验设备供压; 厂房外使用的工艺装备应有可靠的防水、防尘措施。
d) 工艺装备应具有清除污染的能力,应装有带污染指示器的过滤器,其过滤精度应高于装机油滤的精度,一般应采用过滤精度为 3μm 的过滤器。如需要,有些工艺装备可设置专门的接口,以便采用多功能净化装置有效地清除工作液中的水分、空气、氯化物和固体颗粒等。
e) 工艺装备应使用与飞机液压系统相同的液压油。
f) 液压系统、附件、各类工艺装备在安装、清洗、调试和维护过程中,应使用符合以下要求的工具:
1) 不脱落金属、非金属颗粒;
2) 无机械损伤、变形;
3) 表面处理层完好,无锈蚀、锈斑;
4) 用于擦拭附件、设备表面的抹布应是低颗粒脱落、四周卷边缝合、洁净的长纤维织物。
4.2.2.1.3 液压油管理和使用
液压油管理和使用要求如下:
a) 采购的液压油应符合 4.2.1.2 的规定,并应有注明固体颗粒污染度、油液含水量及主要理化性能指标的质量合格证明文件。液压油入库保管前,应根据 4.2.1.2 的规定按产出批次进行抽检。
b) 液压油使用前,应按不同受油设备的要求预先净化,其油液污染度、油液含水量应与相应的系统、附件或设备的污染控制要求相适应,应使用专门的设备向系统及工艺装备加油。
4.2.2.1.4 人员和着装
对从事飞机液压系统及其工艺装备和地面支持设备安装、清洗、试验、使用、维护的人员要求如下:
a) 应经过专业技术培训,考核合格后方可上岗;
b) 应严格执行有关的污染控制规程和规章;
c) 应衣着整洁,不应戴易脱落纤维或污浊的手套。
4.2.2.2 导管制造
导管制造指令性工艺文件应规定以下污染控制要求:
a) 导管下料前管材应进行启封脱脂处理和清洗,并防止管材内、外表面受机械损伤和化学腐蚀。
b) 用锉刀、刮刀等工具清理导管毛料端口, 应防铁锈、粉末等进入导管。不应使用钢丝刷和砂布刷、磨导管表面。
c) 导管弯曲成型采用机械弯管技术,不采用热工艺方法;手工弯管时,不应以砂粒等物为填充材料。
d) 不应使用棉织品擦洗导管内表面。
e) 交付前,应使用与系统工作液相同的油液或与之相容的溶剂清洗导管内腔,其油液污染度验收水平应优于 HB 8461 规定的 6 级;短导管可用晃动法采样,长的或弯曲的导管宜用流通法采样。
f) 用清洁的塑料堵帽、堵塞封堵经清洗合格的导管后, 每根导管端部都用洁净的聚乙烯薄膜袋包扎;不应使用易脱落纤维或污染颗粒的纸张或织物包扎导管。
4.2.2.3 安装
液压系统安装要求如下:
a) 液压系统安装前,应检验附件封装的完好性。如发现内包装破损或堵头、堵帽脱落, 或已超过油封规定日期,则该附件不得装机,应由主管部门根据有关规定进行处置。
b) 在液压系统安装时,方应打开液压附件内包装和开口处的封堵物,并清除外露元件活动部位上的防锈涂料。
4.2.2.4 清洗
液压系统及附件清洗要求如下:
a) 不应使用氯化剂来清洗液压系统、附件、零件、工艺装备、地面支持设备及其试验设备; 清洗用的流体不得对液压系统、液压附件和零件有腐蚀作用;
b) 液压系统安装后性能调试前,应采用专用的工艺装备进行清洗;复杂的液压系统应分段、分层次清洗;盲端管应单独清洗;
c) 液压系统清洗时,应以工艺附件、模型、工艺导管、接头取代或隔离精密附件和高速运转或污物易于淤积的附件,如电液伺服作动器、助力器、伺服阀、液压泵、液压马达、节流阀等; 清洗用工艺件应妥善保管,防止污染;
d) 液压系统清洗工作液流动方向,应与液压系统工作时工作液流动方向一致;清洗工作液应全部流经清洗设备的精密过滤器,清洗的工艺要求应按专用规范规定;
e) 为提高清洗效果,应合理选择清洗工作液的温度和流速使其流态完全处于紊流状态;可在清洗过程中不断地产生流量脉冲,并增加清洗温度,以提高清洗效果、加速清洗进程。
4.2.2.5 检测
系统污染检测要求如下:
a) 液压系统清洗后,每架飞机应检测液压系统污染的相关指标,检测结果应满足 4.1 的要求,将检测合格的数据记入产品工艺合格证;
b) 飞机交付前,在完成出厂试飞科目的过程中,从液压系统采样阀采样,逐架飞机检测液压系统污染的各项指标;检测至少进行两次,两次间隔时间至少为两个飞行小时,检测结果满足 4.1的要求,合格数据记入飞机履历本;
c) 详细记录每架飞机液压系统在试飞过程中的异常情况以及污染测试的过程和结果,为分析污染度变化趋势、变化规律和判断故障起因提供基本依据。
4.2.2.6 工艺文件
对每个影响液压系统污染水平的工艺环节都应制订具体的污染控制要求,并纳入产品和工艺装备的指令性工艺文件。
4.2.2.7 管理制度
应对液压系统及附件的生产环境,零、部件的保管和工序间转移, 各类工艺装备的制造、使用和维护,液压油的入库、出库、贮存和化验分析,以及人员的业务培训等,制定严密的污染控制管理制度。
4.2.3 使用、维护污染控制
4.2.3.1 一般要求
环境要求按照 4.2.2.1.1 的规定,液压油管理和使用按照 4.2.2.1.3 的规定,人员和着装要求按照
4.2.2.1.4 的规定。
4.2.3.2 地面支持设备
地面支持设备包括用于外场的清洗、试验、加油等设备, 地面支持设备应具有足够的自净化能力和
防止各种污染侵入的措施,应对液压系统起净化作用而不会对系统造成污染。应保证地面支持设备上的液压泵进口有足够的压力,防止地面液压泵发生气穴而损伤,进而污染飞机液压系统。应防止通过地面支持设备对液压系统造成污染。地面支持设备用的过滤器的过滤精度一般应为 3μm。地面支持设备的制造、使用和保管部门应对各类设备制定专门的污染控制维护规程和管理制度。
4.2.3.3 检测和维护要求
应从液压系统采样阀或油箱采集油样,进行检测分析。出现以下异常情况应做进一步处置:
a) 系统油液污染度等级劣于控制水平 1 级时,应使用外场清洗(或试验)设备清洗系统,直至合格(飞机维修手册规定的水平,下同)。在此情况下,应在 50 飞行小时后再次采样检测。在此期间如过滤器污染指示器提前显示,则应立即再次采样检测。当测定结果仍劣于系统油液污染度控制水平 1 级时,应按 b)条处理。
b) 系统油液污染度等级劣于控制水平 2 级或 2 级以上时,则应采取以下措施:
1) 查明原因,排除故障;
2) 更换工作液和滤芯、或进行系统清洗,直至合格;
3) 再次飞行结束后立即采样检测。
经以上处置后,测定结果如仍属情况 a),应继续予以相应处理;如仍属情况 b)则应考虑是否对系统主过滤器的性能进行重新鉴定分析。
c) 系统油液含水量超过控制水平时,应使用多功能清洗设备清洗系统,直至合格。事后应对其进行视情监控。
以上 a)、b)、c)三种情况的处置过程及测定结果应进行记录。
4.2.3.4 资料要求
在使用、维护过程中, 应详细记录每架飞机液压系统在工作中的异常情况、排故措施, 以及污染检测结果,为分析系统污染控制特性和判断故障起因提供系统的依据。
5 验证
5.1 检验责任
承制方应负责完成按液压系统型号规范或本标准所规定的液压系统污染度验收水平的所有检验。
必要时,用户或适航部门有权对液压系统污染度验收水平的任一检验项目进行检查。飞机在使用期间,液压系统污染度控制水平的检验应由用户(使用方)负责。
5.2 合格判据
验证结果应符合 4.1 的规定或满足飞机液压系统型号规范的要求。任何不合格项目都应查明原因,再次净化系统,直至达到要求。
5.3 检验方法
5.3.1 污染度验收水平验证
在飞机交付时,应对液压系统的污染度验收水平进行验证,结果应满足 4.1 的要求。验证方法如下:
a) 在系统管路上采集液样的方法按照 GJB 380.2A-2004 的规定;
b) 固体颗粒污染度测定按照 GJB 380.4A-2004 的规定;
c) 在液箱中采集液样的方法按照 GJB 380.7A-2004 的规定;
d) 含水量检测按照 GJB 5886 的规定。
5.3.2 污染度控制水平验证
在新型号飞机型号合格审定试飞和飞机运营期间应对液压系统污染控制水平进行验证,结果应满足
4.1 的要求。污染度控制水平验证方法如下:
a) 在新型号飞机型号合格审定试飞期间,应按规定的飞行时间对飞机液压系统的污染度控制水平进行验证。验证方法同 5.3.1。
b) 在飞机运营期间应按照维修手册的规定,按 5.3.1 规定的测试方法,对油液污染度、含水量控制水平进行检测和监控。根据检测结果按维修手册规定进行处理,以使液压系统处于良好状态。
5.3.3 液压油污染度验证
液压油污染度指标的验证从加油车出口处的采样阀采样,按 GJB 380.2A-2004 和 GJB 380.4A - 2004 规定的测试方法检测油液污染度。
5.3.4 地面支持设备污染度验证
地面支持设备液压油污染度指标的检测应从设备出口处的采样阀采样,按 GJB 380.2A-2004 和GJB 380.4A-2004 规定的测试方法检测液压油污染度。