提升民航飛機(jī)燃料加注本質(zhì)安全水平的探索

摘要：鑒于目前民航機(jī)場(chǎng)飛機(jī)燃油加注量逐年上升，采用先進(jìn)、可靠、智能的飛機(jī)燃油加注設(shè)備尤為重要。提升設(shè)備的本質(zhì)安全，特別是設(shè)備安全聯(lián)鎖裝置的覆蓋度、精度、智能化水平需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行研究探索?，F(xiàn)闡述了民航飛機(jī)加油車(chē)采用系統(tǒng)聯(lián)鎖有效防范人為安全差錯(cuò)、事故，提升裝備本質(zhì)安全水平的實(shí)踐應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)安全聯(lián)鎖的未來(lái)前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：加油設(shè)備;安全;聯(lián)鎖;智能化

0? ? 引言

隨著我國(guó)民航業(yè)快速發(fā)展，民航機(jī)場(chǎng)的各種保障任務(wù)越來(lái)越繁重，安全運(yùn)行的壓力與日俱增。萬(wàn)里航程從油開(kāi)始，確保每個(gè)架次飛機(jī)燃料加注的絕對(duì)安全至關(guān)重要，關(guān)系到機(jī)坪的運(yùn)行安全和航班的正常保障。因此，為確保飛機(jī)燃料加注安全，上海承飛航空特種設(shè)備有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“承飛公司”）堅(jiān)持以科技創(chuàng)新為依托，堅(jiān)持安全發(fā)展的理念，努力在提升飛機(jī)加油車(chē)本質(zhì)安全水平上不斷探索。

1? ? 民航飛機(jī)燃油加注設(shè)備現(xiàn)狀分析

從1961年10月國(guó)內(nèi)第一輛自行研制的飛機(jī)加油車(chē)誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)經(jīng)歷了59年，從一開(kāi)始的創(chuàng)業(yè)模仿和對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)引進(jìn)到現(xiàn)在的自主研發(fā)，我國(guó)的飛機(jī)加油車(chē)已發(fā)展到一個(gè)較高的水平。目前，民用機(jī)場(chǎng)加油設(shè)備以飛機(jī)罐式加油車(chē)和飛機(jī)管線加油車(chē)為主，國(guó)內(nèi)一年航空燃料的加注量已超過(guò)3 000萬(wàn)t，為適應(yīng)不斷增加的航班量和加油量，加油車(chē)的需求量也在上升，由于飛機(jī)燃油屬于危險(xiǎn)物品，飛機(jī)加油車(chē)的工作都是靠近飛機(jī)、油庫(kù)等重要場(chǎng)所，所以加油車(chē)的本質(zhì)安全性是加油作業(yè)中的重要保障。為提升加油設(shè)備本質(zhì)安全，一般采取聯(lián)鎖防控的方式，在容易出現(xiàn)疏漏或必要的安全提示點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

2? ? 飛機(jī)加油車(chē)對(duì)燃料安全加注所采取的提升本質(zhì)安全的技術(shù)措施

承飛公司作為國(guó)內(nèi)的民航飛機(jī)加油設(shè)備供應(yīng)商，歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，已成為專(zhuān)業(yè)致力于民用機(jī)場(chǎng)航空燃油加注設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋標(biāo)準(zhǔn)管線加油車(chē)、低高度管線加油車(chē)及2 000～65 000 L的飛機(jī)罐式加油車(chē)。為避免作業(yè)過(guò)程中人員失誤或設(shè)備故障等突發(fā)情況造成人員傷害、設(shè)備損壞，做到自動(dòng)排除安全隱患，加油車(chē)的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。加油系統(tǒng)一般采用剎車(chē)制動(dòng)聯(lián)鎖控制、兩級(jí)在線壓力聯(lián)鎖控制、智能緊急聯(lián)鎖控制等來(lái)實(shí)現(xiàn)加油車(chē)整車(chē)的安全性，加油車(chē)也逐漸從機(jī)械化、功能化往電子化、智能化轉(zhuǎn)變。

2.1? ? 剎車(chē)制動(dòng)聯(lián)鎖控制

飛機(jī)加油車(chē)在機(jī)坪進(jìn)行加油操作和在油庫(kù)進(jìn)行灌油時(shí)均需有規(guī)定的動(dòng)作，以機(jī)坪加油為例，航空加油站在數(shù)十年的加油工作中總結(jié)了“三到四確認(rèn)”等固化的方法步驟，統(tǒng)一動(dòng)作，以減少人為失誤。在數(shù)十年的發(fā)展中，根據(jù)作業(yè)要求，加油車(chē)剎車(chē)制動(dòng)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)也逐步完善，聯(lián)鎖點(diǎn)變得更多，功能變得更強(qiáng)大，更加貼合實(shí)際操作，其中任一點(diǎn)處于聯(lián)鎖狀態(tài)，加油車(chē)即處于駐車(chē)制動(dòng)。早期加油車(chē)的聯(lián)鎖點(diǎn)數(shù)量比較少，直接采用氣控閥作為聯(lián)鎖觸發(fā)點(diǎn)，以簡(jiǎn)易的電路板實(shí)現(xiàn)邏輯控制。機(jī)械式聯(lián)鎖通常采用彈簧復(fù)位，長(zhǎng)時(shí)間使用后彈簧容易失效。為了保障加油過(guò)程中的安全，逐漸將聯(lián)鎖觸發(fā)點(diǎn)由機(jī)控閥桿改進(jìn)為靈敏度更高、受外界環(huán)境影響更小的電磁接近開(kāi)關(guān)，通過(guò)電控原理，用PLC實(shí)現(xiàn)邏輯控制。聯(lián)鎖制動(dòng)氣路如圖1所示。

加油車(chē)根據(jù)實(shí)際操作動(dòng)作，選取要規(guī)范的動(dòng)作作為聯(lián)鎖控制點(diǎn)，以飛機(jī)罐式加油車(chē)為例，全車(chē)設(shè)置了取力器、加油接頭、導(dǎo)靜電、輪檔、升降平臺(tái)、飛機(jī)油箱蓋、灌油口等一系列聯(lián)鎖點(diǎn)，聯(lián)鎖點(diǎn)選取后，接入PLC的輸入端，如果聯(lián)鎖點(diǎn)比較多，可選取可擴(kuò)展的模塊或點(diǎn)位更多的控制器?？刂品绞揭灿勺畛跏褂玫碾娐钒灏l(fā)展到西門(mén)子LOGO、S200，再到IFM集成控制模塊，模塊體積、點(diǎn)位、功能越來(lái)越多。

2.2? ? 兩級(jí)在線壓力聯(lián)鎖控制

為保證加油安全，一般飛機(jī)油箱加注口最大承受壓力不超過(guò)（0.35+0.035）MPa，過(guò)高的壓力會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)油箱或飛機(jī)供油系統(tǒng)損壞。為滿(mǎn)足這個(gè)條件，必須在飛機(jī)加油車(chē)泵油系統(tǒng)上設(shè)置壓力聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，控制加油車(chē)的加油接頭末端壓力不能超過(guò)0.385 MPa，當(dāng)超過(guò)最大值時(shí)，立即關(guān)閉泵油系統(tǒng)，停止加油。為保障油箱入口處壓力不大于0.385 MPa，在加油系統(tǒng)中設(shè)置包含文氏管、壓力控制閥和壓力加油接頭的控制回路，通過(guò)調(diào)節(jié)文氏管負(fù)區(qū)的壓力來(lái)模擬加油接頭末端的壓力，使得在任意流量下文氏管壓力等于加油接頭的壓力。文氏管的反饋壓力直接接入壓力控制閥，壓力控制閥超過(guò)最大限值后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而關(guān)閉整個(gè)泵油系統(tǒng)。一般加油車(chē)的泵油系統(tǒng)由離心泵（管線車(chē)無(wú)）、壓力控制閥、過(guò)濾分離器、流量計(jì)、文氏管及加油接頭組成，為保證出廠的每一臺(tái)車(chē)都有著安全穩(wěn)定的壓力控制系統(tǒng)，承飛公司設(shè)有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)調(diào)試平臺(tái)，模擬飛機(jī)加油，測(cè)試加油車(chē)的各項(xiàng)功能和參數(shù)，如加油流量、壓力等，如圖2所示。

2.3? ? 智能緊急聯(lián)鎖控制

當(dāng)飛機(jī)加油車(chē)在加油作業(yè)中遇到緊急情況，需要進(jìn)行報(bào)警或者立即停止作業(yè)時(shí)，早期的加油車(chē)一般只能緊急熄火。隨著控制器的不斷升級(jí)，其報(bào)警功能、用途逐漸增多，且越來(lái)越智能化、人性化，例如目前的加油車(chē)，除了正常的發(fā)動(dòng)機(jī)人工緊急熄火、升降平臺(tái)防撞緊急熄火、半掛轉(zhuǎn)彎角度過(guò)大緊急熄火（半掛式罐式加油車(chē)）外，其智能緊急聯(lián)鎖控制正向著可視化、自動(dòng)化方向發(fā)展，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)均加入了故障報(bào)警，對(duì)流量計(jì)故障、副油箱液位、液壓系統(tǒng)壓力、行車(chē)速度、離飛機(jī)距離限制等也都進(jìn)行了控制，是集機(jī)電氣液為一體的邏輯控制。

3? ? 進(jìn)一步提升加油設(shè)備本質(zhì)安全的展望

未來(lái)加油車(chē)的聯(lián)鎖安全控制會(huì)越來(lái)越成熟，安全聯(lián)鎖技術(shù)也會(huì)隨著自動(dòng)化控制水平的提高而提高，對(duì)依靠新技術(shù)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理也更具主動(dòng)性，安全聯(lián)鎖控制的方式會(huì)越來(lái)越多，監(jiān)控的手段也會(huì)越來(lái)越多樣化，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)終端、遠(yuǎn)程控制勢(shì)必會(huì)引入飛機(jī)加油設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外廠商都在這些方面開(kāi)展了研究，包括加油車(chē)的360°視頻監(jiān)控及雷達(dá)測(cè)距制動(dòng)等，雖不是非常成熟，受外界自然環(huán)境的干擾較大，還處于嘗試階段，但已在積極改進(jìn)和探索中，以后將慢慢趨于成熟。溫度、密度、雜質(zhì)等方面未來(lái)均會(huì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還有數(shù)據(jù)平臺(tái)通信、自動(dòng)加油等，未來(lái)的加油設(shè)備會(huì)繼續(xù)智能化，飛機(jī)加油設(shè)備會(huì)出現(xiàn)多樣化發(fā)展，而不單單是飛機(jī)加油車(chē)。加油設(shè)備智能化程度的提升，也促進(jìn)了加油員加油工作的制度化和規(guī)范化，安全加油必然得到更加充足的保障。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

隨著民航機(jī)場(chǎng)和通航機(jī)場(chǎng)的不斷發(fā)展，加油車(chē)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，在進(jìn)行聯(lián)鎖點(diǎn)選取和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求合理考慮系統(tǒng)的布置方案，同時(shí)要盡量降低邏輯控制的復(fù)雜程度，提高控制系統(tǒng)的可靠性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 劉寧榮.飛機(jī)加油車(chē)電控聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2012（30）：78.

[2] 趙興林，梁玉平.自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的運(yùn)用探討[J].化工管理，2016（29）：164.

收稿日期：2020-05-20

作者簡(jiǎn)介：黃海頻（1967—），男，上海人，工程師，從事航空特種設(shè)備制造工作。