Luftfahrt: Flüssigkeitsleitungen und Armaturen

Flugzeugflüssigkeitsleitungen bestehen normalerweise aus Metallrohren oder flexiblen Schläuchen. Metallrohre (auch als starre Flüssigkeitsleitungen bezeichnet) werden in stationären Anwendungen und dort eingesetzt, wo lange, relativ gerade Strecken möglich sind. Sie werden in Flugzeugen häufig für Kraftstoff-, Öl-, Kühlmittel-, Sauerstoff-, Instrumenten- und Hydraulikleitungen verwendet. Flexible Schläuche werden im Allgemeinen bei beweglichen Teilen oder dort verwendet, wo der Schlauch erheblichen Vibrationen ausgesetzt ist.

Gelegentlich kann es erforderlich sein, beschädigte Flugzeugflüssigkeitsleitungen zu reparieren oder auszutauschen. Sehr oft kann die Reparatur einfach durch Austauschen des Schlauchs durchgeführt werden. Wenn jedoch kein Ersatz verfügbar ist, müssen die benötigten Teile möglicherweise hergestellt werden. Der Ersatzschlauch sollte die gleiche Größe und das gleiche Material wie der Originalschlauch haben. Alle Schläuche werden vor der Erstinstallation druckgeprüft und sind so ausgelegt, dass sie dem Mehrfachen des normalen Betriebsdrucks standhalten, dem sie ausgesetzt sind. Wenn ein Rohr platzt oder reißt, ist dies im Allgemeinen das Ergebnis übermäßiger Vibrationen, unsachgemäßer Installation oder Beschädigung durch Kollision mit einem Objekt. Alle Schlauchfehler sollten sorgfältig untersucht und die Fehlerursache ermittelt werden. 

Starre Flüssigkeitsleitungen  

Schlauchmaterialien

Kupfer 

In den frühen Tagen der Luftfahrt wurden Kupferrohre in großem Umfang in Luftfahrtflüssigkeitsanwendungen verwendet. In modernen Flugzeugen haben Rohre aus Aluminiumlegierungen, korrosionsbeständigem Stahl oder Titan im Allgemeinen Kupferrohre ersetzt.  

Rohre aus Aluminiumlegierung 

Schläuche aus 1100 H14 (1/2-hart) oder 3003 H14 (1/2-hart) werden für Allzweckleitungen mit niedrigem oder vernachlässigbarem Flüssigkeitsdruck verwendet, wie z. B. Instrumentenleitungen und Belüftungsleitungen. Rohre aus Aluminiumlegierungsmaterialien 2024-T3, 5052-O und 6061-T6 werden in Allzwecksystemen mit niedrigem und mittlerem Druck verwendet, wie z. B. hydraulische und pneumatische Systeme mit 1.000 bis 1.500 psi sowie Kraftstoff- und Ölleitungen.

Stahl 

Korrosionsbeständige Stahlrohre, entweder geglüht CRES 304, CRES 321 oder CRES 304-1/8-hart, werden häufig in Hochdruck-Hydrauliksystemen (3.000 psi oder mehr) für den Betrieb von Fahrwerken, Landeklappen, Bremsen, und in Brandzonen. Seine höhere Zugfestigkeit erlaubt die Verwendung von Schläuchen mit dünneren Wänden; Folglich ist das endgültige Installationsgewicht nicht viel größer als das des dickwandigeren Rohrs aus Aluminiumlegierung. Stahlseile werden dort verwendet, wo die Gefahr einer Beschädigung durch Fremdkörper (FOD) besteht (dh in den Bereichen des Fahrwerks und der Radkästen). Gepresste oder bördellose MS-Fittings werden mit korrosionsbeständigen Rohren verwendet. Obwohl sich die Kennzeichnungen für Stahlrohre unterscheiden, enthält jede normalerweise den Namen oder das Warenzeichen des Herstellers, die Nummer der Society of Automotive Engineers (SAE) und den physikalischen Zustand des Metalls.  

Titan 3AL-2,5 V 

3AL-2,5-V-Titanschläuche und -verschraubungen werden in großem Umfang in der Transportkategorie und in Hochleistungs-Flugzeughydrauliksystemen für Drücke über 1.500 psi verwendet. Titan ist 30 Prozent stärker als Stahl und 50 Prozent leichter als Stahl. Cryofit-Fittings oder gestauchte Fittings werden mit Titanrohren verwendet. Verwenden Sie keine Titanschläuche und -armaturen in Sauerstoffsystembaugruppen. Titan und Titanlegierungen sind sauerstoffreaktiv. Wenn eine frisch gebildete Titanoberfläche gasförmigem Sauerstoff ausgesetzt wird, kann es bei niedrigen Drücken zu einer Selbstentzündung kommen. 

Materialidentifikation 

Vor der Durchführung von Reparaturen an Flugzeugschläuchen ist es wichtig, die Schlauchmaterialien genau zu identifizieren. Aluminiumlegierungs-, Stahl- oder Titanrohre können leicht durch Sehen identifiziert werden, wenn sie als Grundrohrmaterial verwendet werden. Es ist jedoch schwierig festzustellen, ob es sich bei einem Material um Kohlenstoffstahl oder Edelstahl handelt oder ob es sich um eine Aluminiumlegierung 1100, 3003, 5052-O, 6061-T6 oder 2024-T3 handelt. Um das bei der ursprünglichen Installation verwendete Material eindeutig zu identifizieren, vergleichen Sie die Codemarkierungen des Ersatzschlauchs mit den Originalmarkierungen auf dem auszutauschenden Schlauch.

Bei großen Rohren aus Aluminiumlegierung ist die Legierungsbezeichnung auf der Oberfläche eingestanzt. Bei kleinen Aluminiumrohren kann die Bezeichnung auf die Oberfläche gestempelt werden; aber häufiger wird es durch einen Farbcode angezeigt, der nicht breiter als 4 Zoll ist und an den beiden Enden und ungefähr in der Mitte zwischen den Enden einiger Schläuche gemalt ist. Wenn das Band aus zwei Farben besteht, wird für jede Farbe die Hälfte der Breite verwendet .

Wenn die Codemarkierungen schwer oder nicht lesbar sind, kann es erforderlich sein, Proben des Materials durch Härteprüfung auf Härte zu prüfen.

Größen 

Metallrohre werden nach dem Außendurchmesser (OD) bemessen, der in Bruchteilen von Sechzehntel Zoll gemessen wird. Beispielsweise ist der Schlauch Nr. 6 6/16" (oder 3/8") und der Schlauch Nr. 8 8/16" (oder 1/2") und so weiter. Der Schlauchdurchmesser ist auf allen starren Schläuchen aufgedruckt. Neben anderen Klassifizierungen oder Kennzeichnungen werden Schläuche in verschiedenen Wandstärken hergestellt. Daher ist es beim Verlegen von Schläuchen wichtig, neben Material und Außendurchmesser auch die Wandstärke zu kennen. Die Wandstärke ist in Tausendstel Zoll auf dem Schlauch aufgedruckt. Um den Innendurchmesser (ID) des Rohres zu bestimmen, ziehen Sie die doppelte Wandstärke vom Außendurchmesser ab. Zum Beispiel hat ein Rohrstück Nummer 10 mit einer Wandstärke von 0,063 Zoll einen Innendurchmesser von 0,625 Zoll – 2 (0,063 Zoll) = 0,499 Zoll. 

Herstellung von Metallrohrleitungen 

Beschädigte Schläuche und Flüssigkeitsleitungen sollten nach Möglichkeit mit neuen Teilen repariert werden. Leider ist manchmal ein Austausch unpraktisch und eine Reparatur erforderlich. Kratzer, Abrieb oder geringfügige Korrosion an der Außenseite von Flüssigkeitsleitungen können als vernachlässigbar angesehen werden und können mit einem Polierwerkzeug oder Aluminiumwolle geglättet werden. Beschränkungen hinsichtlich des Schadensumfangs, der auf diese Weise repariert werden kann, werden in diesem Kapitel unter „Inspektion und Reparatur starrer Schläuche“ erörtert. Wenn eine Fluidleitungsbaugruppe ersetzt werden muss, können die Fittings oft geborgen werden; dann umfasst die Reparatur nur das Formen und Ersetzen des Rohrs.

Die Rohrumformung besteht aus vier Prozessen: Schneiden, Biegen, Bördeln und Sicken. Wenn der Schlauch klein und aus weichem Material besteht, kann die Anordnung während der Installation durch Biegen von Hand geformt werden. Wenn das Rohr einen Durchmesser von 1/4 Zoll oder größer hat, ist das Biegen von Hand ohne die Hilfe von Werkzeugen unpraktisch.

Identifizierung der Flüssigkeitsleitung 

Fluidleitungen in Flugzeugen werden häufig durch Markierungen identifiziert, die aus Farbcodes, Wörtern und geometrischen Symbolen bestehen. Diese Markierungen identifizieren die Funktion, den Inhalt und die primäre Gefahr jeder Linie. Die Abbildung zeigt die verschiedenen Farbcodes und Symbole, die zur Bezeichnung des Systemtyps und seines Inhalts verwendet werden.  

Flüssigkeitsleitungen werden in den meisten Fällen mit 1-Zoll-Klebeband oder Aufklebern markiert. Bei Leitungen mit einem Durchmesser von 4 Zoll (oder größer), Leitungen in öliger Umgebung, heißen Leitungen und bei einigen kalten Leitungen können anstelle von Klebeband Stahletiketten verwendet werden oder Aufkleber. Farbe wird auf Leitungen in Motorräumen verwendet, wo die Möglichkeit besteht, dass Bänder, Aufkleber oder Anhänger in das Ansaugsystem des Motors gezogen werden. 

Zusätzlich zu den oben erwähnten Markierungen können bestimmte Leitungen bezüglich spezifischer Funktionen innerhalb eines Systems weiter identifiziert werden (z. B. Entleerung, Entlüftung, Druck oder Rückführung). Kraftstoffführende Leitungen können mit FLAM gekennzeichnet sein; Leitungen, die toxische Materialien enthalten, sind anstelle von FLAM mit TOXIC gekennzeichnet. Leitungen, die physikalisch gefährliche Materialien wie Sauerstoff, Stickstoff oder FreonTM enthalten, können mit PHDAN gekennzeichnet sein.

Flugzeug- und Triebwerkshersteller sind für den ursprünglichen Einbau von Identifikationsmarkern verantwortlich, aber der Flugmechaniker ist für den Austausch verantwortlich, wenn es notwendig wird. Bänder und Abziehbilder werden im Allgemeinen an beiden Enden einer Leitung und mindestens einmal in jedem Fach angebracht, durch das Leitungen verlaufen. Darüber hinaus werden Identifikationsmarkierungen unmittelbar neben jedem Ventil, Regler, Filter oder anderem Zubehör innerhalb einer Linie angebracht. Wo Farbe oder Etiketten verwendet werden, sind die Standortanforderungen die gleichen wie für Klebebänder und Abziehbilder.

Flexible Schlauch-Flüssigkeitsleitungen 

Flexible Schläuche werden in Fluidsystemen von Flugzeugen verwendet, um bewegliche Teile mit stationären Teilen an Orten zu verbinden, die Vibrationen ausgesetzt sind oder wo ein hohes Maß an Flexibilität erforderlich ist. Es kann auch als Verbinder in Metallrohrsystemen dienen.  

Schlauchmaterialien und -aufbau 

Beim Bau von flexiblen Flüssigkeitsleitungen wird niemals reiner Gummi verwendet. Um unter anderem die Anforderungen an Festigkeit, Haltbarkeit und Bearbeitbarkeit zu erfüllen, werden Kunststoffe anstelle von reinem Gummi verwendet. Synthetische Materialien, die am häufigsten bei der Herstellung von flexiblen Schläuchen verwendet werden, sind Buna-N, Neopren, Butyl, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und Teflon™. Während Teflon™ eine eigene Kategorie darstellt, gehören die anderen zu synthetischem Kautschuk.  

Hi 

Buna-N ist eine Synthesekautschukmischung, die eine hervorragende Beständigkeit gegen Erdölprodukte aufweist. Nicht mit Buna-S verwechseln. Nicht für Hydraulikflüssigkeit auf Phosphatesterbasis (Skydrol™) verwenden.  

Neopren 

Neopren ist eine synthetische Gummimischung auf Acetylenbasis. Seine Beständigkeit gegenüber Erdölprodukten ist nicht so gut wie bei Buna-N, aber es hat eine bessere Abriebfestigkeit. Nicht für Hydraulikflüssigkeit auf Phosphatesterbasis (Skydrol™) verwenden. 

Butyl 

Butyl ist eine synthetische Gummimischung, die aus Erdölrohstoffen hergestellt wird. Es ist ein ausgezeichnetes Material für die Verwendung mit Hydraulikflüssigkeit auf Phosphatesterbasis (Skydrol™). Nicht mit Erdölprodukten verwenden.  

Flexibler Gummischlauch besteht aus einem nahtlosen Innenschlauch aus synthetischem Gummi, der mit Schichten aus Baumwollgeflecht und Drahtgeflecht und einer äußeren Schicht aus mit Gummi imprägniertem Baumwollgeflecht bedeckt ist. Dieser Schlauchtyp ist für den Einsatz in Kraftstoff-, Öl-, Kühlmittel- und Hydrauliksystemen geeignet. Die Schlauchtypen werden normalerweise nach dem Druck klassifiziert, für den sie unter normalen Betriebsbedingungen ausgelegt sind: niedrig, mittel und hoch.

• Niederdruck – unter 250 psi. Gewebegeflechtverstärkung. 

• Mittlerer Druck – bis zu 3.000 psi. Eine Drahtgeflechtverstärkung. Kleinere Größen tragen bis zu 3.000 psi. Größere Größen tragen einen Druck von bis zu 1.500 psi. 

• Hochdruck – alle Größen bis zu 3.000 psi Betriebsdruck.

Flexible Schläuche, die für Bremssysteme verwendet werden, haben manchmal ein Edelstahldrahtgeflecht, das über dem Schlauch angebracht ist, um den Schlauch vor Beschädigung zu schützen.

Schlauchkennzeichnung 

Auf dem Schlauch sind Verlegelinien und Kennzeichnungen aus Strichen, Buchstaben und Zahlen aufgedruckt. Die meisten Hydraulikschläuche sind mit Typ, Herstellungsquartal und -jahr sowie einem 5-stelligen Code zur Identifizierung des Herstellers gekennzeichnet. Diese Markierungen bestehen aus kontrastierenden farbigen Buchstaben und Ziffern, die die natürliche Lage (keine Verdrehung) des Schlauchs anzeigen und sich in Abständen von nicht mehr als 9 Zoll entlang der Länge des Schlauchs wiederholen. Codemarkierungen helfen beim Austausch eines Schlauchs mit denselben Spezifikationen oder einem empfohlenen Ersatz. Schläuche, die für die Verwendung mit Hydraulikflüssigkeit auf Phosphatesterbasis geeignet sind, sind mit Skydrol™ Use gekennzeichnet. In manchen Fällen können mehrere Arten von Schläuchen für die gleiche Verwendung geeignet sein. Um die richtige Schlauchauswahl zu treffen, beziehen Sie sich daher immer auf das entsprechende Wartungs- oder Teilehandbuch des Flugzeugs. 

Teflon™ ist der Handelsname von DuPont für Tetrafluorethylenharz. Es hat einen breiten Betriebstemperaturbereich (–65 °F bis +450 °F). Es ist mit nahezu allen verwendeten Stoffen oder Mitteln kompatibel. Es bietet dem Fluss wenig Widerstand; klebrige, zähflüssige Materialien haften nicht daran. Es hat eine geringere Volumenausdehnung als Gummi, und die Lagerfähigkeit und Lebensdauer ist praktisch unbegrenzt. Der Teflon™-Schlauch ist flexibel und so konzipiert, dass er den Anforderungen höherer Betriebstemperaturen und -drücke in aktuellen Flugzeugsystemen entspricht. 

Im Allgemeinen kann es auf die gleiche Weise wie ein Gummischlauch verwendet werden. Der Teflon™-Schlauch wird verarbeitet und in eine Rohrform auf die gewünschte Größe extrudiert. Es ist mit Edelstahldraht ummantelt, der für Festigkeit und Schutz über das Rohr geflochten ist. Der Teflon™-Schlauch ist unempfindlich gegen bekannte Kraftstoffe, Petroleum oder synthetische Grundöle, Alkohol, Kühlmittel, oder Lösungsmittel, die üblicherweise in Flugzeugen verwendet werden. Teflon™-Schläuche haben die entscheidenden Vorteile einer praktisch unbegrenzten Lagerzeit, eines größeren Betriebstemperaturbereichs und einer breiten Verwendung (Hydraulik-, Kraftstoff-, Öl-, Kühlmittel-, Wasser-, Alkohol- und pneumatische Systeme). Mitteldruck-Teflon™-Schlauchleitungen werden manchmal vorgeformt, um Hindernisse zu beseitigen und Verbindungen mit der kürzestmöglichen Schlauchlänge herzustellen. 

Da das Vorformen engere Biegungen zulässt, die spezielle Rohrbögen überflüssig machen, sparen vorgeformte Schlauchleitungen Platz und Gewicht. Begradigen Sie niemals eine vorgeformte Schlauchleitung. Verwenden Sie einen Stützdraht, wenn der Schlauch zur Wartung entfernt werden soll. und pneumatische Systeme). Mitteldruck-Teflon™-Schlauchleitungen werden manchmal vorgeformt, um Hindernisse zu beseitigen und Verbindungen mit der kürzestmöglichen Schlauchlänge herzustellen. Da das Vorformen engere Biegungen zulässt, die spezielle Winkelstücke überflüssig machen, sparen vorgeformte Schlauchleitungen Platz und Gewicht. 

Begradigen Sie niemals eine vorgeformte Schlauchleitung. Verwenden Sie einen Stützdraht, wenn der Schlauch zur Wartung entfernt werden soll. und pneumatische Systeme). Mitteldruck-Teflon™-Schlauchleitungen werden manchmal vorgeformt, um Hindernisse zu beseitigen und Verbindungen mit der kürzestmöglichen Schlauchlänge herzustellen. Da das Vorformen engere Biegungen zulässt, die spezielle Winkelstücke überflüssig machen, sparen vorgeformte Schlauchleitungen Platz und Gewicht. Begradigen Sie niemals eine vorgeformte Schlauchleitung. Verwenden Sie einen Stützdraht, wenn der Schlauch zur Wartung entfernt werden soll. 

Flexible Schlauchinspektion 

Überprüfen Sie den Schlauch und die Schlauchleitungen bei jedem Inspektionszeitraum auf Verschleiß. Undichtigkeiten, Trennung der Ummantelung oder des Geflechts vom Innenrohr, Risse, Verhärtung, mangelnde Flexibilität oder übermäßiger „Kältefluss“ sind offensichtliche Anzeichen von Verschleiß und ein Grund für einen Austausch. Der Begriff „Kaltfluss“ beschreibt die tiefen, bleibenden Eindrücke im Schlauch, die durch den Druck von Schlauchschellen oder -stützen entstehen.   

Wenn ein flexibler Schlauch mit gestauchten Endstücken versagt, muss die gesamte Baugruppe ersetzt werden. Besorgen Sie sich eine neue Schlauchleitung in der richtigen Größe und Länge, komplett mit werkseitig installierten Endanschlüssen. Wenn ein Schlauch mit wiederverwendbaren Endstücken versagt, kann eine Ersatzleitung unter Verwendung von Werkzeugen hergestellt werden, die zur Einhaltung der Montageanweisungen des Herstellers erforderlich sind.

Herstellung und Austausch von flexiblen Schläuchen 

Um eine Schlauchbaugruppe herzustellen, wählen Sie die richtige Schlauchgröße und das passende Endstück aus. MS-Endstücke für flexible Schläuche sind abnehmbar und können wiederverwendet werden, wenn sie als brauchbar eingestuft werden. Der Innendurchmesser der Armatur entspricht dem Innendurchmesser des Schlauchs, an dem sie befestigt ist.

Größenbezeichnungen 

Der Schlauch wird entsprechend seiner Größe auch durch eine Bindestrichnummer gekennzeichnet. Die Strichnummer ist auf der Seite des Schlauchs aufgedruckt und gibt die Schlauchgröße an, mit der der Schlauch kompatibel ist. Es bezeichnet nicht den Innen- oder Außendurchmesser. Wenn die Strichzahl des Schlauchs mit der Strichzahl des Schlauchs übereinstimmt, wird die richtige Schlauchgröße verwendet.

Schlaucharmaturen 

Flexible Schläuche können entweder mit gestauchten Anschlüssen oder abnehmbaren Anschlüssen ausgestattet sein, oder sie können mit Sicken und Schlauchschellen verwendet werden. Schläuche mit gestauchten Anschlüssen werden in der richtigen Länge beim Hersteller bestellt und können normalerweise nicht vom Mechaniker montiert werden. Sie werden im Werk gestaucht und geprüft und sind mit Standardverschraubungen ausgestattet. Die an flexiblen Schläuchen verwendeten lösbaren Anschlüsse können gelöst und wiederverwendet werden, wenn sie nicht beschädigt sind; andernfalls müssen neue Beschläge verwendet werden.

Schlauchschellen 

Um eine ordnungsgemäße Abdichtung der Schlauchverbindungen zu gewährleisten und um ein Brechen der Schlauchschellen oder eine Beschädigung des Schlauchs zu vermeiden, befolgen Sie die Anweisungen zum Festziehen der Schlauchschellen sorgfältig. Verwenden Sie, falls verfügbar, den Drehmomentschlüssel für Schlauchklemmen. Diese Schraubenschlüssel sind in Kalibrierungen von 15 und 25 in-lb-Grenzwerten erhältlich. Wenn keine drehmomentbegrenzenden Schlüssel vorhanden sind, befolgen Sie die Methode „Fingerfest plus Umdrehungen“. Aufgrund der Abweichungen im Schlauchschellendesign und Schlauchaufbau sind die in der Abbildung angegebenen Werte Näherungswerte. Gehen Sie daher beim Anziehen von Schlauchschellen nach dieser Methode mit gutem Urteilsvermögen vor. Da Schlauchverbindungen einem „Kaltfluss“ bzw. einem Setzprozess unterliegen, sollte eine Nachziehkontrolle einige Tage nach der Montage erfolgen.