天然氣發(fā)動機爆燃故障排查與分析

李耀產(chǎn)李小彥楊春社張海娟

（1.吐哈油田機械廠；2.吐哈油田丘東采油廠；3.吐哈油田供水供電處，新疆 哈密 839009）

天然氣發(fā)動機爆燃故障排查與分析

李耀產(chǎn)1李小彥1楊春社2張海娟3

（1.吐哈油田機械廠；2.吐哈油田丘東采油廠；3.吐哈油田供水供電處，新疆 哈密 839009）

針對天然氣發(fā)動機故障，采用排除法，并借助狀態(tài)監(jiān)測等手段，對故障點進行確認排查。

天然氣發(fā)動機；爆燃；缸蓋；氣門

F3524GSI天然氣發(fā)動機是美國瓦克夏公司生產(chǎn)的帶渦輪增壓的天然氣發(fā)動機組，用于帶動2RDSB-1型壓縮機運行，四沖程，帶渦輪增壓，直列6缸，步進電機調(diào)速，IPM-D模塊點火控制，ESM過程控制。額定轉(zhuǎn)速1000r/min，功率522kW。在運行過程中，出現(xiàn)了排氣管爆燃、帶載困難的現(xiàn)象。

一、故障現(xiàn)象

停機時發(fā)動機轉(zhuǎn)速大幅度波動，無故障原因顯示。再次啟機成功，但在準備加載（關(guān)閉壓縮機回流閥）時出現(xiàn)發(fā)動機放炮，爆燃，轉(zhuǎn)速大幅度波動，直至最終故障停機。停機后檢查點火系統(tǒng)時還發(fā)現(xiàn)有火花塞斷裂現(xiàn)象。

二、故障分析與排查

1.排查過程

（1）檢查并吹掃空氣過濾器濾芯。

（2）檢查渦輪增壓器。

（3）檢查并更換廢氣旁通閥。

（4）檢查ESM發(fā)動機管理控制系統(tǒng)，并跟同機型機組互換檢查。

（5）檢查并更換步進電機。

（6）檢查控制燃氣的步進電機及管線。

（7）檢查并更換混合氣節(jié)氣門。

（8）檢查燃氣壓力和空氣壓力。

（9）開機空載運行過程中檢查并用紅外線測溫槍測量發(fā)動機各個汽缸的進出口溫度，發(fā)現(xiàn)6#缸進氣溫度比其它缸溫高了10℃，排氣溫度比其它缸溫低了40℃左右，認為發(fā)動機6#缸缸蓋可能有問題，進氣門可能存在泄漏，但需要進一步核實。

（10）為了核實前面的分析，對汽缸壓力進行測量檢查（表1）。

表1

通過汽缸壓力對比，發(fā)現(xiàn)3#缸和6#缸的汽缸壓力偏低，尤其是6#發(fā)動缸，只有600kPa，比其它汽缸的壓力低了150kPa左右。基本確定6#發(fā)動機缸蓋有問題。

（11）進行狀態(tài)診斷，圖1為發(fā)動機6#缸的故障診斷分析圖。結(jié)合故障診斷分析圖，完全確定6#缸氣門存在嚴重泄漏問題。于是立即檢查6#缸的汽缸蓋。

圖1

（12）吊下6#缸的汽缸蓋，發(fā)現(xiàn)一個進氣門有燒傷痕跡，試漏檢查，發(fā)現(xiàn)滲漏十分嚴重（圖2），于是立即更換汽缸蓋，缸蓋更換后開機，故障消失。

2.故障分析

圖2

此次故障是由于發(fā)動機一個汽缸蓋的氣門、氣門座磨損和腐蝕，造成氣門、氣門座密封不嚴，泄漏所引起的，屬于典型的機械類故障。

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1671-0711（2015）04-0073-02

2015-01-04）