飞机真空排污系统结垢原因及清洁方案

作  者：张金娜 王晓艳 王可伟 李晓楠 徐小艳

北京雅迪力特航空新材料股份公司

北京市密云区十里堡镇程家庄村北

邮编：101500

摘  要：对民用飞机排污系统三个部位的结垢情况及原因进行了分析，并提出相应的解决方案。这三个部位涉及飞机厕所，污水管路，污水箱组件。解决方案的提出为排污系统的通畅工作提供参考，从而保证客舱的优质服务。

关键词：飞机厕所 污水管路 污水箱 结垢 清洁

引言

飞机真空排污系统的工作原理是利用客舱气压将马桶污物通过污水管路吸入污水箱。目前，此系统在民用飞机上得到广泛的应用，现役主流机型如A300、A320、A330、A340、A380、B737、B767、B777、B787等均采用此系统[1]。此系统冲洗能力强，减轻了飞机携带清洗用水的重量，基本无“蓝冰”危害、对座舱无污染、技术先进、总重量较轻、系统布置方便，可靠性、安全性好[1]。具有这些优点的同时，在实际维护方面，真空排污系统存在容易结垢的缺陷。具体结垢部位涉及飞机厕所，污水管路和污水箱组件。其中，新飞机正常运营一年后，污水管路结垢问题会出现，情况严重还会导致航班延误，航班取消，飞机停场等，给航空公司造成巨大经济损失，影响航空公司的服务品质。本文将一一详述结垢的产生原因及解决方案。

1.  厕所结垢问题   

飞机厕所的环境状况是航空公司客舱服务水平的重要组成部分。厕所结垢后容易产生异味，扩散到客舱内部，影响乘客的乘机体验。

1.1厕所结垢原因分析

厕所内部空间狭小，不易清洁。结垢的部位主要集中在洗手盆及周边，马桶内部，马桶垫圈下部，马桶周围硬质表面，防水垫等部位。飞机厕所洗手盆及周围硬质表面容易留存皂垢，锈迹，水垢。马桶内部硬质表面以及马桶周围、防水垫圈等部位会藏留尿碱，污水等污物。在潮湿的环境下，这些结垢易滋生霉菌，霉菌分解污物会产生氨气、硫化氢、氮氧化物等异味气体。

1.2厕所结垢解决方案

解决飞机厕所的结垢问题，单一使用清洗剂往往达不到预定效果。因为飞机客舱清洗剂的pH值多为中性，而水垢、尿碱这些污垢只有在酸性清洗剂中才可以溶解。通常的做法是使用清洗剂去除洗手台面的水渍，厕所死角的灰尘等，使用酸性除垢剂去除马桶硬质表面及马桶周边残存的尿碱，洗手盆残存的水垢，皂垢。使用杀菌剂去除污垢周围滋生的细菌。三种清洗剂的联合使用可以使飞机厕所保持清洁干燥，无异味产生。

2.  污水管路结垢问题

污水管路连接飞机厕所马桶和飞机污水箱。马桶中废物通过污水管路排入污水箱。通常情况下，新飞机正常运营一年后，积垢会导致污水管路变细，光滑的内表面变得粗糙，一旦有异物进入，非常容易发生堵塞。堵塞发生后，对于短距离航线，航空公司通常采用的办法是减少服务，对于远距离航线，航空公司则采取减少载客量的办法，给航空公司造成直接的经济损失。根据积垢厚度，管道堵塞的严重程度分为三个级别，积垢厚度0~3mm为轻度堵塞；积垢厚度3~6mm为中度堵塞；积垢厚度大于6mm为重度堵塞（如图）。根据经验，在不采取任何预防措施的情况下，污水管路内部积垢厚度的增长速度约为每月2mm[2]。

图1：从左至右依次为污水管路轻度、中度、重度堵

2.1污水管路结垢原因分析

飞机冲洗用水多为硬水，钙镁离子含量较高，本身容易形成钙垢；飞机冲洗用水量较小，污水管路较长，排污系统不能完全将尿碱和污物排入污水箱，随着时间推移，矿物及尿中盐分结晶体附着在管路上形成钙化积垢；由于盐分结晶体沉积，造成厕所的冲洗阀密封不严，飞机污水管路内部为低真空状态，这样不断有来自厕所的气流经过污水管路，管路上潮湿的结垢逐渐干燥硬化，越来越难清洗[3]。另外，人为将厕纸，手纸等异物丢入马桶，也会加重污水管路堵塞。

污水管路结垢较厚的位置位于污水管路尾部以及管路弯曲处。堵塞的严重程度与机型有关，一般双通道宽体机厕所多，管路长，容易出现较厚堵塞。例如，空客A330飞机污水箱位于机身后半段，污水管路从各厕所马桶冲洗口横穿机身至污水箱，管路穿行距离长，接头弯折处多，极易出现管路堵塞问题。污水管路堵塞的严重程度也与飞机运营状况及清洗频率有关，一般机龄较长，日常维护工作中缺少相应预防和清洁措施的飞机出现堵塞的几率较大。

2.2污水管路堵塞解决方案

对污水管路进行清洁是解决管路堵塞的有效方法。清洁的方式主要有以下几种。

溶剂冲洗法，适用于直径小于3mm的污垢的去除。将清洗剂或者10%醋酸溶液加上冰块或者不加冰块倒入马桶，按下马桶冲水键将清洗剂冲入污水管路，浸泡尽可能长的时间。这种方法的原理是利用化学药剂与钙化层反应，使钙化层软化，然后利用带棱角的冰块将软化掉的钙化层刮掉[4]。此方法的优点是化学药剂一次用量小，操作简单，缺点是只对沉积时间较短、较薄的积垢作用明显，对沉积时间较长、较厚的积垢去除效果较差。溶剂冲洗法一般用于污水管路的预防性清洁。

高压冲洗法是将污水管路从系统中断开，使用软管将高压水输送至管道中需要清洁的部位，利用高压水的冲击力使粘附在管道内壁的污垢脱落并随水一起排出。此方法的优点是无需使用化学药剂，简单用水即可达到清洗目的。缺点是高压清洗设备昂贵，操作复杂，清洗效果受管路形状，管路长度限制，对弯管处积垢，以及较厚的积垢去除效果不明显，且高压水的冲击力容易损坏管道以及管道连接处的密封材料。

车间浸泡法有在位浸泡和离位浸泡两种。离位浸泡是将污水管路从系统中断开并拆卸下来，浸泡在酸液或者清洗剂中，使管壁上的积垢充分溶解剥落。为提高清洗效果，还可以辅助人工切割、铲除等措施[1]。此方法的优点是浸泡充分，积垢去除彻底。缺点是需要拆卸管路，工作量大，并且拆卸的管路受位置影响，不能满足对整个污水管路系统清洁的需求。在位浸泡方法需要断开马桶与污水管路的连接，污水管路与污水箱的连接，使用循环泵将清洗剂泵入管路直至将整个污水管路充满。清洗剂用量根据污水管路长度决定，一般为每米2升。浸泡时间由积垢厚度决定，一般为8小时，对于积垢较严重的管道，甚至可以浸泡24小时以上[5]。在位浸泡法优点是清洗剂用量小，操作简单，可以对整个排污系统管路进行浸泡。缺点是清洗剂不能进行循环流动，去除污垢效果相对较差，也不能充分将污垢从管路中带出。

循环清洁法需要断开马桶与污水管路的连接，污水管路与污水箱的连接，然后使用软管将循环泵，清洗剂容器与污水管路连接，使三者形成闭合回路，清洗剂在回路中循环流动，与积垢接触，润湿，软化，将污垢剥落，并通过循环流动将污垢带入专用收集容器，污垢被过滤掉后，清洗剂再次进入循环管路重复使用。循环清洗时间根据积垢厚度而定，一般为4-8小时。若积垢程度严重，甚至可以循环清洗24小时。循环清洁法根据循环泵位置不同，分为正压循环和负压循环两种清洁方式。在循环管路中接入加热设备对清洁液进行加热，或者在清洁工作中定时进行双向交替循环清洁（一般为4小时一交换），均可以提高积垢去除效果。循环清洁法对积垢，尤其是弯管处较厚的积垢，清洗彻底，并且无需拆卸管路，是目前比较推崇的清洗方法。该清洗方案在南航广州，河北航石家庄，南航沈阳以及东航兰州等地进行了推广应用，均取得了良好效果。

表1：雅迪公司使用BD200T循环清洗客户

3.  污水箱结垢问题

2017年2月，中国南方航空一架广州飞洛杉矶的航班由于污水箱结垢不能使用，造成载客人数减少，出现经济损失。

3.1污水箱结垢原因分析

飞机污水箱一般位于飞机尾部，用于机上污水废物的存储和排放。污水箱系统的主要组件有气液分离器，真空抽滤泵，污水箱水量指示系统。其中，污水箱水量指示系统包括污水箱满位传感器，水箱水位传感器，污水量指示器，逻辑控制组件。当这些传感器表面覆盖有污垢时，会造成污水箱报错，无法使用，导致整个厕所系统不能使用。气液分离器的作用是用于污水箱内通空气时拦截收集液体污水，防止污水进入真空泵，造成真空泵故障。气液分离器上覆盖有异物时，会导致马桶抽力不足，影响厕所系统的使用。

3.2污水箱结垢解决方案

对于气液分离器：用消毒剂和温水进行清洁，如有必要，可使用软刷清洁。清洁后，使用干净的棉布擦干分离器。对于水量传感器：用灭菌清洁剂和刷子清洗，消毒剂停留30分钟，用无毛布或压缩空气干燥传感器，然后用干净软刷和酒精清洁电插头。对于污水箱主体，建议每次航后，排空污水箱，使用醋酸或者等效的清洁剂或者液体清洁肥皂（非泡沫型）对污水箱进行泡洗，最后用清水将残留化学物质冲洗干净，为提高清洗效果，可以在污水箱中加入60度以下的热水[6]。

4.  建议的配套解决方案

真空排污系统的维护属于系统工作，任何一个部位出现问题，都有可能造成飞机厕所停用，影响客舱服务质量。针对厕所结垢，我们建议的清洁周期为1A，每次清洁时针对飞机厕所马桶及其周边，洗手盆等使用除垢剂进行清洁，并使用杀菌剂杀菌，针对飞机厕所各个死角使用清洗剂清洁。针对污水管路结垢，我们建议预防清洁，中度清洁，重度清洁相结合。对于窄体机，每周一次向飞机马桶中倾倒0.5加仑清洗剂进行预防清洁，每六个月进行一次在位浸泡或者高压冲洗。对于宽体机，每周两次向飞机马桶中倾倒0.5加仑清洗剂进行预防清洁，每六个月进行一次循环清洗。针对污水箱结垢，我们建议每次航后使用清洗剂对污水箱进行清洁。

5.  结语

民航飞机机型的多样性以及真空排污系统的复杂性决定了真空排污系统维护的复杂性。我们推荐但不限于上述清洁方式和周期，航空公司应根据实际情况，在实践中不断总结积累，形成适合本航空公司的维护间隔以及维护方式，保证飞机真空排污系统的正常工作，为客舱服务工作提供必要的基础。

6.  参考文献

[1]  幸邵平.B737NG飞机真空废水排放管路再循环法清洁[J].西安航空学院学报.2014，32(1）：19-22

[2]  雷斌.浅析空客飞机污水管路积垢的清洁与预防[J].航空维修与工程，2012

[3]  波音公司.波音服务通告.737‐SL‐38‐032-G[Z]..

[4]  冯亮.飞机机载真空排污系统的维护[J].民用飞机设计与研究，2002（2）：39

[5]  孙文强.关于B767飞机真空厕所管路清洁的分析[J].航空与航天，2015（4）

[6]  波音公司.波音服务通告.737‐SL‐38‐035[Z]