燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行與維修技術(shù)分析

王延輝

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，更加重視節(jié)能減排。為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，燃?xì)廨啓C(jī)以機(jī)組重量輕，燃料使用少的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)如輪船制造領(lǐng)域。作為新型設(shè)備，燃?xì)廨啓C(jī)需要被不斷的完善。本文根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)廠的日常運(yùn)行和維修出發(fā)，對(duì)于如何延長(zhǎng)燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命進(jìn)行了深入的研究。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī);運(yùn)行條件;維修;使用壽命

1 ?燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行簡(jiǎn)介

燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行原理非常簡(jiǎn)單，就是通過(guò)壓力機(jī)來(lái)吸入空氣，然后逐漸的增加等級(jí)，使空氣在壓力的作用下溫度升高。然后將高溫的壓縮空氣通過(guò)機(jī)器傳送到燃燒室，通過(guò)高溫的空氣使燃料燃燒。產(chǎn)生的高溫高壓氣體便通過(guò)機(jī)器推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的核心部分高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生動(dòng)能。在啟動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的時(shí)候，外界的空氣流動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力，從而帶動(dòng)了壓力機(jī)。需要等到燃?xì)馔钙睫D(zhuǎn)化，得到機(jī)械功率超出壓氣機(jī)消耗的機(jī)械功率，才可以撤下外界的空氣動(dòng)力[1]。

2 ?燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過(guò)程中故障的診斷方法

2.1 專家系統(tǒng)診斷

燃?xì)廨啓C(jī)最常見(jiàn)的診斷故障的方法就是專家系統(tǒng)診斷法，這種方法屬于保守類型的，而且用途相對(duì)來(lái)說(shuō)比較廣泛。所謂專家系統(tǒng)診斷法就是總結(jié)之前發(fā)生的故障，然后對(duì)故障進(jìn)行總結(jié)和分析，并且記錄下來(lái)解決方案。然后匯總到系統(tǒng)中，下次如果再發(fā)生類似的故障，就照搬之前的方法來(lái)解決[2]。

這種直接套用之前的經(jīng)驗(yàn)的方法對(duì)于檢修人員來(lái)說(shuō)是比較簡(jiǎn)單的，而且可以快速解決問(wèn)題，但是缺點(diǎn)就是如果發(fā)生新問(wèn)題，檢修人員就會(huì)束手無(wú)策。一旦新的故障發(fā)生，檢修人員沒(méi)有匹配到類似的解決方案，就會(huì)陷入進(jìn)退兩難的境地，不僅耽誤時(shí)間，還容易發(fā)生誤診的現(xiàn)象，影響燃?xì)廨啓C(jī)的正常運(yùn)行。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷其實(shí)就是一種溯源診斷法。這種診斷方法相對(duì)比較抽象，不是很好理解。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是根據(jù)機(jī)器故障的征兆來(lái)追溯故障的源頭是什么，然后找出源頭與故障問(wèn)題的直接關(guān)系，并且加以維修。這種方法的優(yōu)勢(shì)就在于它可以關(guān)聯(lián)記憶，通過(guò)溯源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，具有高度容錯(cuò)和關(guān)聯(lián)記憶的特點(diǎn)。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷的缺點(diǎn)也非常的多，比如一些系統(tǒng)內(nèi)部的故障，出現(xiàn)問(wèn)題的征兆不明顯，或者無(wú)法判斷時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致工作人員沒(méi)有辦法追溯故障源。如果不能夠分析故障征兆與故障源的關(guān)系，就沒(méi)有辦法解決[3]。另外，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷不僅要找到故障征兆，還有通過(guò)征兆分析出源頭問(wèn)題，因此診斷時(shí)間比較長(zhǎng)。如果系統(tǒng)里面并沒(méi)有儲(chǔ)存故障，就失去了診斷能力，因此會(huì)出現(xiàn)誤診的狀況。另外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，沒(méi)有辦法避免多種問(wèn)題的出現(xiàn)，這就導(dǎo)致了這種診斷方法難度增加，診斷結(jié)果也更容易誤導(dǎo)檢修人員。

2.3 混合智能故障診斷

燃?xì)廨啓C(jī)的型號(hào)多種多樣，每個(gè)機(jī)組的使用參數(shù)也不盡相同，因此統(tǒng)一使用同一套檢測(cè)系統(tǒng)是不科學(xué)的。不同型號(hào)的燃?xì)廨啓C(jī)診斷的時(shí)候也要參考不同的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。只有這樣才能保證診斷結(jié)果更加科學(xué)，準(zhǔn)確。因此，我們要結(jié)合上面的兩種診斷方法的優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)合成混合型診斷法。這種診斷法的優(yōu)勢(shì)就在于可以根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和故障源頭來(lái)綜合考慮問(wèn)題，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)組參數(shù)進(jìn)行查詢調(diào)整，從而尋找出最佳的解決方案，保證燃?xì)廨啓C(jī)的安全運(yùn)行。但是由于大部分的燃?xì)廨啓C(jī)都是標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，因此這個(gè)方法更適用于特殊參數(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)[4]。

總之，三種診斷方法各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，工作人員應(yīng)該熟練掌握這三種診斷方法，在實(shí)際的操作過(guò)程中隨機(jī)應(yīng)變，因事而議，拒絕古板、單一，要學(xué)會(huì)靈活多變。

3 ?燃?xì)廨啓C(jī)的常見(jiàn)故障：高溫部件的損傷原因

3.1 燃機(jī)部件的熱疲勞

由于燃?xì)廨啓C(jī)的部分零件經(jīng)常處在高溫的狀態(tài)下，在熱應(yīng)力的作用下，零件忽然受熱，冷熱溫差非常大，因此特別容易出現(xiàn)損壞。零件常年熱脹冷縮，容易出現(xiàn)輕微變形。另外，內(nèi)燃機(jī)的程序運(yùn)行時(shí)間過(guò)久，就會(huì)出現(xiàn)熱疲勞的狀態(tài)，而且無(wú)法避免。因此在燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)后，還要經(jīng)歷提速、負(fù)載運(yùn)行、停止運(yùn)行等過(guò)程，這些過(guò)程中，燃燒機(jī)的零部件受熱程度都是不同的，因此會(huì)造成不同的損失，而且無(wú)法避免[5]。

3.2 燃機(jī)部件發(fā)生蠕變

當(dāng)工廠正常生產(chǎn)后，燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)燃機(jī)溫度就會(huì)持續(xù)增高，高溫零部件長(zhǎng)期運(yùn)行，就會(huì)慢慢發(fā)生基質(zhì)異常。而且經(jīng)過(guò)高溫高壓的環(huán)境，零件的基體組織晶粒的晶界就會(huì)變得非常的脆弱，這就導(dǎo)致了基體材料的抗蠕變性，并且出現(xiàn)了持續(xù)輕度弱化的情況，最后就會(huì)導(dǎo)致塑性變形現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重影響了內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行。

3.3 燃機(jī)部件的氧化和腐蝕

作為燃?xì)廨啓C(jī)最重要的一個(gè)部分，內(nèi)燃機(jī)的高溫零部件在使用前都會(huì)涂抹保護(hù)涂層，為的就是防止零部件在高溫高壓的環(huán)境下出現(xiàn)變形、氧化和腐蝕。但是由于燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，保護(hù)涂層會(huì)隨著使用時(shí)間慢慢蒸發(fā)，高溫零部件漸漸暴露出來(lái)，與燃料發(fā)生反應(yīng)，從而影響燃?xì)廨啓C(jī)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

4 ?燃機(jī)高溫部件的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

4.1 通過(guò)內(nèi)窺鏡檢查

為了了解燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)高溫零部件的整體狀態(tài)，工作人員可以在內(nèi)部安裝內(nèi)窺鏡。這樣就可以通過(guò)內(nèi)窺鏡來(lái)了解零部件的保護(hù)涂層是否存在脫落，零部件是否發(fā)生腐蝕和損耗。這樣，工作人員可以根據(jù)內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)監(jiān)控燃?xì)廨啓C(jī)的內(nèi)燃機(jī)情況，然后制定合理的科學(xué)的維修計(jì)劃，并且盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出整改，避免故障擴(kuò)大化。這樣不僅可以降低燃?xì)廨啓C(jī)的損害，也降低了維修成本，提高了工作效率，縮短了工作時(shí)間。

4.2 在線運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)

在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)變化，如果運(yùn)行參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的出入較大，就說(shuō)明機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題。工作人員就要及時(shí)作出調(diào)整，將參數(shù)降到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)再繼續(xù)運(yùn)行，確保燃?xì)廨啓C(jī)不會(huì)無(wú)故跳閘，運(yùn)行也更加穩(wěn)定。這種方法可以讓工作人員快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且做出針對(duì)性的調(diào)整方案。

5 ?如何對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化

5.1 提高燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)吸入空氣的質(zhì)量和流量

一般來(lái)講，如果燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)吸入的空氣雜質(zhì)過(guò)多，就會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片造成嚴(yán)重的磨損和腐蝕。所以為了確?？諝獾馁|(zhì)量，可以安裝空氣過(guò)濾器，將空氣中的雜質(zhì)過(guò)濾掉，這樣就可以保證壓氣機(jī)吸入的空氣都是優(yōu)質(zhì)的。但是需要注意的是要經(jīng)常更換過(guò)濾芯，否則安裝空氣過(guò)濾器就失去了意義。另外，空氣流量如果過(guò)低，燃?xì)廨啓C(jī)就會(huì)出現(xiàn)壓縮機(jī)喘振的狀況，所以要保證氣體入口的流量，避免由于壓力問(wèn)題引發(fā)故障[6]。

5.2 選擇合適燃料控制燃燒溫度燃料中含有的雜質(zhì)

想要保證燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，燃料的選擇也十分的重要。要選擇合適的燃料，避免燃燒后雜質(zhì)過(guò)多磨損燃燒室的噴嘴。比如一些重油燃料燃燒后會(huì)有殘留的顆粒物質(zhì)，運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中這些有害物質(zhì)就會(huì)損壞機(jī)器，從而導(dǎo)致機(jī)器調(diào)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，使用壽命減短。另外，選擇燃料要根據(jù)天氣選擇，避免潮濕的空氣對(duì)燃料燃燒造成影響。所以工廠應(yīng)該在符合規(guī)定的前提下，選擇優(yōu)質(zhì)燃料，避免燃料燃燒后產(chǎn)生過(guò)多雜質(zhì)損害機(jī)器。

5.3 控制啟動(dòng)和跳閘次數(shù)

想要延長(zhǎng)燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命，就要做到避免燃?xì)廨啓C(jī)跳閘和重啟。燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)該嚴(yán)格的按照要求開(kāi)啟和停止，如果經(jīng)常異常關(guān)閉或者跳閘，會(huì)對(duì)機(jī)器造成嚴(yán)重的損耗。

6 ?燃?xì)廨啓C(jī)養(yǎng)護(hù)與維修

6.1 制定詳細(xì)的日常養(yǎng)護(hù)計(jì)劃

由于不同型號(hào)的燃?xì)廨啓C(jī)養(yǎng)護(hù)和維修方法都不相同，為了更好的使燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，工作人員就要根據(jù)實(shí)際情況，制定一套可行性強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃，并且在日常的工作中嚴(yán)格按照這個(gè)計(jì)劃執(zhí)行。計(jì)劃包括日常的巡查、記錄和診斷結(jié)果分析等，然后根據(jù)使用參數(shù)，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確全面的養(yǎng)護(hù)和維修。

6.2 確定燃?xì)廨啓C(jī)檢修周期

燃?xì)廨啓C(jī)的檢修分為三個(gè)類型，即小修、中修和大修。小檢修的周期一般在2年左右，中檢修的周期在3年左右，大檢修的周期在4年左右。也就是說(shuō)，要想燃?xì)廨啓C(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，就要每2年進(jìn)行一次小檢查，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整零件、設(shè)備，檢查存在安全隱患等問(wèn)題。每3年就要進(jìn)行一次中檢查，對(duì)于燃燒室，過(guò)渡段和一級(jí)的噴嘴都要進(jìn)行檢修和維護(hù)。每4年就要進(jìn)行一次大檢查，所有零件都要維護(hù)保養(yǎng)一遍。只有這樣，才能增加燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命，提高運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

7 ?總結(jié)

作為軍事民用最重要的動(dòng)力裝備，燃?xì)廨啓C(jī)不僅僅是制約著我國(guó)未來(lái)的能源發(fā)展，還牽動(dòng)著我國(guó)的國(guó)防力量。因此為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，建立國(guó)防力量，就必須完善燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全，提高燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)技術(shù)也在不斷的發(fā)展。作為生產(chǎn)需求提升的必要手段，燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)被工業(yè)生產(chǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)的推廣對(duì)提升各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著巨大的作用，因此本文就燃?xì)廨啓C(jī)的日常運(yùn)行和維護(hù)出發(fā)，總結(jié)了燃?xì)廨啓C(jī)常見(jiàn)的高溫?fù)p壞問(wèn)題，并且提出了相應(yīng)的維修建議，希望可以對(duì)提高燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定安全運(yùn)行提供可行性的參考建議。

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[6]應(yīng)雨龍.船用燃?xì)廨啓C(jī)氣路診斷技術(shù)研究[D].黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)，2016.