燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)探討

雷獅子 王世龍 李振

摘要：燃?xì)廨啓C(jī)是一種重要的動(dòng)力設(shè)備，其運(yùn)行安全可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率較高，并且負(fù)載帶動(dòng)力大，被廣泛的應(yīng)用在天然氣、交通、航海、航空等領(lǐng)域。在燃?xì)廨啓C(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，易發(fā)生氣路故障，嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行效率和運(yùn)行安全，本文簡(jiǎn)要介紹了燃?xì)廨啓C(jī)常見氣路故障，分析了燃?xì)廨啓C(jī)工作特性，闡述了燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī);氣路故障;診斷技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)熱效率較高，并且排氣污染小，逐漸成為能源和電力部門的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，而燃?xì)廨啓C(jī)一旦發(fā)生事故或者故障，會(huì)嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，因此積極創(chuàng)新和優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)，做好燃?xì)廨啓C(jī)的故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)全面提高燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性，減少維修和維護(hù)成本，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.燃?xì)廨啓C(jī)常見氣路故障

1.1葉片結(jié)垢

燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中，一些微小顆粒大量沉積在燃機(jī)氣路通流部分，逐漸改變了氣流的進(jìn)氣角和氣流型線，使得葉片厚度和粗糙度不斷增加，減少燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部的通流面積，嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)的效率特性和流量特性。

1.2間隙增大

燃?xì)廨啓C(jī)長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件和靜止部件的間隙逐漸增大，而燃?xì)廨啓C(jī)葉頂葉片之間的間隙增大會(huì)嚴(yán)重影響燃?xì)廨啓C(jī)的流量和效率。葉頂葉片間隙增大，使得葉頂間隙的主流和泄露流相互影響，在很大程度上逐漸減小燃?xì)廨啓C(jī)主流的流通面積，并且對(duì)于氣流的設(shè)計(jì)型線也有著一定影響，不斷降低燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行效率。

1.3侵蝕

侵蝕是指由于受到氣流中大尺寸顆粒的磨損，燃?xì)廨啓C(jī)氣路通流區(qū)域逐漸變小。燃?xì)廨啓C(jī)吸入氣流中如果含有鹽分、沙粒、灰塵、油垢、碳顆粒或者工業(yè)污染物顆粒等，很容易形成侵蝕。燃?xì)廨啓C(jī)通流區(qū)域受到這些顆粒的磨損和沖擊，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中會(huì)導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)通流表面磨損嚴(yán)重，粗糙度增加，從而影響燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣角和氣流型線，增大氣封和葉片間隙，影響燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行性能。

1.4腐蝕

燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部構(gòu)件和氣流中的礦物酸、鹽分等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)件逐漸被分解腐蝕，并且隨著氣流被帶走，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)件損壞。腐蝕故障主要發(fā)生在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部的熱構(gòu)件，會(huì)增大通流區(qū)域的粗糙度，降低燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行效率，并且這種故障難以揮發(fā)，只能對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行大修。

2.燃?xì)廨啓C(jī)工作特性分析

根據(jù)相似理論，燃?xì)廨啓C(jī)工作特性可以由效率、折合流量、壓比、折合轉(zhuǎn)速這四個(gè)參數(shù)來表示，假設(shè)燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部氣體容積較小，可以忽略不計(jì)，由于工質(zhì)流速較大，忽略燃?xì)廨啓C(jī)外殼和外界環(huán)境之間的熱交換，忽略東流作用和流體質(zhì)量的影響，將中間放氣和抽氣都折算到燃?xì)廨啓C(jī)出口。在考慮燃?xì)廨啓C(jī)抽氣條件下，質(zhì)量守恒方程

3.燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)

3.1常用的故障診斷方法

針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障，常用的故障診斷方法包括故障樹診斷分析方法、邏輯分析法和測(cè)量參數(shù)法。故障樹診斷分析法是指對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障設(shè)置邏輯結(jié)構(gòu)圖，故障樹頂端為燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障的頂事件，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)氣路不同元件部位的故障數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確確定燃?xì)廨啓C(jī)氣路的運(yùn)行故障。

3.2紅外測(cè)溫診斷技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)葉片結(jié)垢、葉片葉頂間隙增大、腐蝕等氣路故障都會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)局部溫度持續(xù)升高，直接影響整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行性能。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)主要是利用溫度傳感器實(shí)時(shí)分析和監(jiān)控燃?xì)廨啓C(jī)各部分的溫度變化，從而準(zhǔn)確診斷燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障。

3.3無(wú)損診斷技術(shù)

無(wú)損診斷技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷中應(yīng)用非常廣泛，其主要是在不損壞燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的基礎(chǔ)上，檢測(cè)和診斷燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備表面或內(nèi)部的缺陷，如通過滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、超聲波檢測(cè)等技術(shù)方法，科學(xué)檢測(cè)機(jī)械設(shè)備的表面缺陷，并且可利用中子檢測(cè)、射線檢測(cè)、微波檢測(cè)等技術(shù)，合理檢測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的內(nèi)部缺陷。對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障采用無(wú)損診斷技術(shù)，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障的不同特點(diǎn)和表現(xiàn)形式，快速確定氣路故障源和故障位置，從而有針對(duì)性地進(jìn)行維護(hù)檢修。

3.4智能診斷技術(shù)

智能診斷技術(shù)主要是通過模擬人類大腦技能，處理、傳遞和獲取燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提高燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷效率。對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)采用智能診斷技術(shù)，運(yùn)用一些診斷策略和成熟的專家經(jīng)驗(yàn)。專家式的人工智能診斷系統(tǒng)，可模仿在某知識(shí)領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的專家分析和判斷燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障的方法，從而解決燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障。通過智能診斷技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障情況輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)知識(shí)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)根據(jù)輸入現(xiàn)象，運(yùn)用相應(yīng)的計(jì)算和推理方法，分析燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障原因，有針對(duì)性地采取有效措施，解決燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障。

4.結(jié)束語(yǔ)

燃?xì)廨啓C(jī)作為重要的動(dòng)力設(shè)備，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用，應(yīng)結(jié)合不同類型燃?xì)廨啓C(jī)氣路，采用合適的燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)，準(zhǔn)確分析和診斷氣路故障，并且加強(qiáng)設(shè)備的維修保養(yǎng)，提高燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡(jiǎn)介：

雷獅子（1985-），男，陜西西安人，漢族，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科。研究方向：燃?xì)廨啓C(jī)維修。

王世龍（1986-），男，河北滄州人，漢族，職稱：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科。研究方向：燃?xì)廨啓C(jī)維修。

李振（1987-），男，山東聊城人，漢族，職稱：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科。研究方向：燃?xì)廨啓C(jī)維修。