管线加油设备故障预测与预防性维护策略研究

关键词：航油管线加油设备；故障预测；预防性维护；机器学习；运行稳定性

引言

航油管线设备是航空能源补给核心设施，运行稳定性直接关联机坪作业效率与航班供油安全。3 号喷气燃料为航空专用燃料，具低冰点、高纯度特性，对输送设备密封性、抗腐蚀性要求严苛。长期高强度运转下，设备易因部件老化、介质腐蚀、参数异常故障，既中断机坪加油作业，还可能因燃料泄漏衍生安全隐患，推高运维成本，制约行业发展。当前传统运维多依赖事后维修或固定周期检修，难精准应对潜在故障，亟需科学方案。基于此，本研究聚焦设备故障规律与维护需求，整合相关技术优化运维策略，探索提升设备可靠性路径，为航空加油领域运维模式升级提供支撑。

一、航油管线加油设备故障类型及传统运维模式的局限性分析

（一）航油管线加油设备常见故障的具体表现

航油管线加油设备故障集中于核心功能模块，故障特征与 3 号喷气燃料特性密切相关。机坪管网易现接口渗漏与内壁腐蚀：燃料渗透性强，渗漏致损耗且存油气挥发安全风险；腐蚀使金属杂质混入，影响燃料纯度并损害飞机发动机。动力驱动模块常存电机启动异常、运行噪音超标，启动异常致设备停运，持续噪音暗示部件磨损加剧，或诱发燃料输送中断。控制系统故障为压力参数显示失真、加油量计量偏差，前者干扰判断，后者易引发计量纠纷且影响航班供油精准性。

（二）航油管线加油设备故障的主要成因

航油管线加油设备故障与多因素相关，介质特性和环境作用是关键。3号喷气燃料虽纯，长期输送仍缓慢腐蚀管线内壁，焊接处易局部腐蚀；机坪高温、高湿、盐雾（沿海机场）加速部件老化、绝缘衰退，粉尘还可能致电路短路。航班密集时，核心部件长期高负载加速疲劳；违规启停泵、超压输送也会提升故障概率。此外，部件材质适配不足存隐患，如管网用普通钢材而非耐腐蚀合金，会缩短寿命、提高故障频次。

（三）传统运维模式在航油管线加油设备维护中的局限性

传统运维模式在航油管线加油设备维护中存明显被动性与滞后性。事后维修以故障发生为起点，已中断机坪加油作业，致供油延误，还可能因燃料泄漏扩污染、引事故，推高维修成本。定期检修未考量设备实际状态，易过度检修或漏判早期故障，难达预防效果。此外，模式依赖人工经验，缺关键数据系统分析，难精准识别故障早期特征，维护决策科学性不足，无法满足航空加油领域严苛需求。

二、航油管线加油设备故障预测体系构建与预防性维护策略设计

（一）航油管线加油设备故障预测体系的核心构成与技术适配逻辑

航油管线加油设备故障预测体系需多技术协同，从数据采集到分析决策构建闭环。数据采集层依设备与燃料特性选技术：监测管网密封性用渗漏探测与环境感知，测动力模块靠振动传感与电流分析，还集成阴极保护电位监测防腐蚀。数据处理引入智能降噪技术，保障关键数据真实【1】。分析决策层搭LSTM神经网络自学习模型，设黄、橙、红三级预警，数据超阈值时，同步触发工控机弹窗与手机APP推送，确保运维人员实时接收预警。

（二）航油管线加油设备预防性维护策略的分层逻辑与实施要点

3 号喷气燃料管线加油设备预防性维护，按部件重要性、输送风险及故障影响分层规划。核心部件（机坪管网、加油泵、阴极保护系统）需高频精细维护：管网定期测密封性与腐蚀，每月校准阴极保护电位；加油泵核查叶轮间隙等指标。关键辅助部件（过滤分离器、流量计量模块）重功能验证与预判，结合预测数据备易损件。普通辅助部件（控制按钮等）用标准化流程，保障基础功能。维护需明确管线拆装顺序、检测环境要求，防泄漏或部件损坏。

（三）故障预测与预防性维护的协同机制与动态调整路径

故障预测与预防性维护需搭建双向反馈机制及“预警—维护—维修确认—航空加油站经理复核”闭环流程。预警后依黄/橙/红等级响应：红色预警（如燃料泄漏、阴极保护异常）优先调资源，快速干预；橙色预警（如电机振动超标）结合机坪作业，在航班间隙维护；黄色预警（如过滤分离器压差微升）纳入周计划，减少干扰。维护中需记录故障位置、措施及设备后续状态，信息纳入预测模型提升识别准确度【2】。维护后经维修确认、经理复核，闭环才结束。每季度评估协同成效，依燃料输送量、机坪环境及技术更新，调整模型参数与维护策略，保障高效适配。见图 1 所示：

三、航油管线加油设备故障预测与预防性维护方案的实践价值与应用要点

（一）航油管线加油设备故障预测与预防性维护方案的实践价值体现

该方案落地可多维度提升 3 号喷气燃料管线加油设备管理水平，契合航空加油安全与效率需求。作业效率上，提前捕捉管网渗漏等故障前兆并干预，大幅缩短非计划停机时长，避免航班供油停滞。成本控制上，精准预判故障与维护需求，减少过度检修，降低故障扩大化开支，延长设备寿命，合理调控运维成本。行业适配方面，方案可依机场场景调整：沿海机场强化盐雾腐蚀监测与阴极保护，枢纽机场优化高频作业下预警响应，为不同规模航空加油场景提供保障。

（二）管线加油设备故障预测与预防性维护方案的应用场景适配要点

方案应用需结合 3 号喷气燃料特性与机场场景调整。高温高湿/沿海盐雾场景，需增强监测模块防护能力，确保数据采集不受干扰，同时提高机坪管网密封、电路接口检查频率。高频次作业场景，优化预测模型监测频率，缩短数据采集间隔，维护重点关注核心部件疲劳度评估与性能恢复。多设备联动场景，搭建设备协同监测机制，将单台预警纳入整体供油系统，维护计划配合作业调度，降低对联动作业的干扰。

（三）管线加油设备故障预测与预防性维护方案的应用保障措施

方案落地需技术、管理、应急三重保障。技术上，定期迭代故障预测模型，引入适配航空场景的新型监测技术；组织运维人员专项培训，确保其掌握燃料特性、设备操作及预警解读。管理上，搭全流程记录机制，留存输送数据、预警及维护信息，严格执行“预警—维护—确认—复核”闭环管理，保障任务可追溯【3】。应急上，针对突发状况制定预案，明确燃料泄漏时抢修集结、区域隔离及备用设备调度，确保设备快速恢复，降低对航班供油影响。

结语：

本文围绕 3 号喷气燃料管线加油设备故障预测与预防性维护展开研究，明确设备常见故障及传统运维局限，整合管道阴极保护、多维度预警等技术，搭建适配航空场景的故障预测体系，设计含分层维护与闭环管理的预防性维护策略，剖析方案应用要点与保障措施。研究表明，该方案可减少设备非计划停机、调控运维成本，为航空加油设备稳定运行提供保障。后续可深化模型在极端天气下的适配性，推动方案与智能管理平台融合，助力航空加油运维向“预测性、智能化”升级。

参考文献

1]王斌.加油设备维护管理系统的设计与实现[D].大连海事大学，2020.

[2] 俞斌. 新能源飞机管线加油车底盘设计项目[J]. 内燃机与配件，2024，（07）：122-124.

[3]张闯，冯剑，左琳，等.飞机加油设备预防性维修管理提升探析[J].中国石油和化工标准与质量，2024，44（07）：35-38.