天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組啟動(dòng)失敗的分析與處理

王麗(新地能源工程技術(shù)有限公司，河北 廊坊 065001)

1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組的啟動(dòng)程序

(1)器件連接與檢查。程序流程如下：將各項(xiàng)分析儀器與排氣煙囪連接；將CAT ET與ECM連接；檢查機(jī)組日常運(yùn)維內(nèi)容，如預(yù)潤(rùn)滑泵運(yùn)行狀況等；調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)警參數(shù)、停機(jī)參數(shù)、組態(tài)參數(shù)；觀察燃料氣關(guān)斷手閥是否閉合，確認(rèn)無誤后，將壓力表連接至液壓油過濾器背部的管線，拖轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行(運(yùn)行時(shí)間低于30 s)，觀測(cè)運(yùn)行時(shí)電液執(zhí)行器壓力，如符合啟動(dòng)壓力要求，則繼續(xù)下一步，反之則需添加液壓油或改變油泵出口壓力參數(shù)；將發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)調(diào)節(jié)至停機(jī)狀態(tài)，開啟燃料氣關(guān)斷手閥，觀察是否存在泄漏現(xiàn)象，確保密封合格后，打開啟動(dòng)氣關(guān)斷手閥；檢查壓縮機(jī)各項(xiàng)參數(shù)，包括報(bào)警停機(jī)參數(shù)、上下游壓力、軸承間隙、氣體通道運(yùn)行狀況、預(yù)潤(rùn)滑泵運(yùn)行狀況等。

(2)啟動(dòng)與控制。啟動(dòng)壓縮機(jī)組，以空載狀態(tài)運(yùn)行，在運(yùn)行1 min、5 min與15 min時(shí)，分別停機(jī)一次，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)各個(gè)軸承部位的溫度，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的ESD按鈕是否正常運(yùn)行，檢查完成后復(fù)位按鈕及控制開關(guān)，避免控制程序內(nèi)存在故障碼；重新啟動(dòng)機(jī)組，檢查主調(diào)速器、廢氣旁通閥等器件的運(yùn)行是否穩(wěn)定、對(duì)應(yīng)的增益與補(bǔ)償是否處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。

(3)增加負(fù)荷。將壓縮機(jī)組的負(fù)荷逐步提升至100%，運(yùn)行10 min后，檢查燃料修正系數(shù)及廢氣排放量，如不滿足要求需調(diào)節(jié)燃燒參數(shù)；滿足要求則待發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行至穩(wěn)定狀態(tài)，且溫度處于標(biāo)準(zhǔn)范圍后，調(diào)節(jié)電液執(zhí)行器壓力，監(jiān)測(cè)機(jī)組運(yùn)行，定時(shí)記錄各項(xiàng)參數(shù)。

2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組啟動(dòng)失敗的原因

2.1 壓縮機(jī)組的負(fù)荷度較高

對(duì)于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)行來說，若其出現(xiàn)啟動(dòng)失敗現(xiàn)象，其直接原因可能為壓縮機(jī)組的負(fù)荷度較高。具體來看，壓縮機(jī)組的出口或進(jìn)口的壓比、壓力較高，會(huì)直接增加壓縮機(jī)組的整體負(fù)荷。在啟動(dòng)相關(guān)器械時(shí)要盡量縮減其壓力與壓比，才能保障壓縮機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定。壓縮機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行時(shí)若沒有防空卸壓其內(nèi)部壓力，會(huì)給正常的啟動(dòng)工作帶去較大難題。此外，壓縮機(jī)組內(nèi)的潤(rùn)滑油溫度較低也會(huì)影響相關(guān)器械的正常啟動(dòng)，其主要原因在于若潤(rùn)滑油的溫度較低會(huì)增加其內(nèi)部黏度，也會(huì)讓機(jī)組增加額外的拖轉(zhuǎn)負(fù)荷。因而工作人員在啟動(dòng)壓縮機(jī)組前，應(yīng)合理調(diào)理其溫度，讓潤(rùn)滑油的溫度始終保持在合理范圍內(nèi)機(jī)組啟動(dòng)與運(yùn)行才會(huì)更加正常[1]。

2.2 啟動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組中的內(nèi)部馬達(dá)通常為氣動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)與電動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)。具體來說，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行正常啟動(dòng)時(shí)其拖轉(zhuǎn)速度要保持充分，利用該速度來完成啟動(dòng)與點(diǎn)火，因而在正式啟動(dòng)馬達(dá)前要適時(shí)檢查其內(nèi)部功率，只有功率數(shù)值在合理范圍內(nèi)，拖轉(zhuǎn)速度才能保持穩(wěn)定。由于氣動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)、電動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)的工作性質(zhì)不同，工作人員檢查的項(xiàng)目也有所區(qū)別，在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行前要對(duì)二者實(shí)行全面檢查。針對(duì)前者來說，要適時(shí)檢測(cè)其內(nèi)部壓力與流量；而對(duì)于后者而言，要及時(shí)檢測(cè)其電流、相位與供電電壓等。只有上述數(shù)據(jù)達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，才能開啟啟動(dòng)馬達(dá)。在完成啟動(dòng)馬達(dá)的測(cè)試后，工作人員還要及時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)機(jī)械內(nèi)的潤(rùn)滑油位置，無論是氣體帶油量還是其位置都要與啟動(dòng)要求相符。若該類數(shù)據(jù)未能達(dá)到啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，不但會(huì)引發(fā)啟動(dòng)失敗，還會(huì)讓壓縮機(jī)組的內(nèi)部程序出現(xiàn)紊亂，引起啟動(dòng)馬達(dá)的故障。此外，當(dāng)壓縮機(jī)組沒能正常運(yùn)行時(shí)，工作人員需適時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)命令，并及時(shí)查看電磁閥與繼動(dòng)閥的工作狀態(tài)。若其工作態(tài)勢(shì)不正常則要適時(shí)測(cè)試與維修啟動(dòng)系統(tǒng)，保障壓縮機(jī)組的運(yùn)行安全。

2.3 燃料氣的氣路不穩(wěn)定

燃料氣的氣路不穩(wěn)定也會(huì)使天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組出現(xiàn)啟動(dòng)失敗現(xiàn)象。一般來講，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料氣要保持干燥、整潔，且溫度要處在一定范圍中，還要保證合理的供應(yīng)壓力，在數(shù)值穩(wěn)定不變的前提下才能進(jìn)行正式使用。燃料氣中氣路帶有多個(gè)零部件，如：注氣門、主燃室中的節(jié)流孔板、預(yù)燃室內(nèi)的進(jìn)氣針閥、燃?xì)饪刂崎y即液壓驅(qū)動(dòng)、燃?xì)馇袛嚅y、燃?xì)膺^濾器與自力式調(diào)壓閥等。工作人員在進(jìn)行正式啟動(dòng)前，要對(duì)其逐一檢查，若其內(nèi)部顯示的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)范圍不符，要進(jìn)行及時(shí)更換或調(diào)整。在開啟燃料機(jī)的過程中，工作人員需將壓力表放置在燃料氣中的匯管內(nèi)，及時(shí)觀察其啟動(dòng)壓力的正常性。當(dāng)檢測(cè)過程中其數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，要立即切斷調(diào)速門中的控制連桿、調(diào)速門與閥門等。此外，工作人員還要及時(shí)檢測(cè)相關(guān)機(jī)械的液壓油，觀察其工作壓力與內(nèi)部溫度。若液壓油的溫度較低，可適時(shí)調(diào)整其工作壓力并檢測(cè)其內(nèi)部氣缸壓力的充分性。因此，只有壓縮機(jī)組內(nèi)部的燃料氣氣路合格才能進(jìn)行設(shè)備啟動(dòng)，繼而開展相關(guān)運(yùn)行工作。

3 改善NG發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組啟動(dòng)程序的措施

3.1 改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)

為保證天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組內(nèi)部啟動(dòng)程序的正常，工作人員在日常工作中要改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng)。一般來講，為保障點(diǎn)火程序的順利運(yùn)行要及時(shí)檢查其內(nèi)部的夾套水溫度，當(dāng)該項(xiàng)溫度達(dá)到啟機(jī)要求后該系統(tǒng)才會(huì)正常運(yùn)行。同時(shí)，工作人員還要及時(shí)改造預(yù)燃室中的單向閥。正常來看，單向閥內(nèi)應(yīng)始終保持吹出不通、吸入通暢，因而要對(duì)該類裝置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，適時(shí)保證該系統(tǒng)內(nèi)部的整體負(fù)荷度，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的改進(jìn)來改善單向閥門的運(yùn)行態(tài)勢(shì)。此外，工作人員還要定期關(guān)注點(diǎn)火變壓器中的點(diǎn)火線路，要適時(shí)管理二極管兩側(cè)的電壓，在完成測(cè)量工作后合理判斷次級(jí)電路電阻、單向?qū)щ娦噪娮柚?，?dāng)此類數(shù)值在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)才可進(jìn)行壓縮機(jī)組的啟動(dòng)。為改進(jìn)壓縮機(jī)組內(nèi)的負(fù)荷度數(shù)，管理人員要適時(shí)找出影響其內(nèi)部變化的因素，如潤(rùn)滑油溫度，要利用相關(guān)措施合理調(diào)整潤(rùn)滑油溫度，使其溫度保持在可控范圍內(nèi)，全面增強(qiáng)該器械內(nèi)部潤(rùn)滑油的使用水準(zhǔn)，從而保障壓縮機(jī)組的正常啟動(dòng)[2]。

3.2 適時(shí)調(diào)整控制程序

控制程序在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組中較為重要，在壓縮機(jī)組中控制程序多集中在電子控制模塊內(nèi)，屬該類系統(tǒng)中的重要部件。在正常的控制系統(tǒng)中，其帶有遠(yuǎn)程控制盤、拖轉(zhuǎn)系統(tǒng)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、預(yù)潤(rùn)滑體系、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃?xì)馇袛嚅y、燃燒傳感器式模塊與燃爆傳感器等，工作人員在日常工作中應(yīng)及時(shí)檢查此類系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)、壓力開關(guān)、傳感器與停機(jī)參數(shù)設(shè)置等數(shù)值，確保其各項(xiàng)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)范圍相符，適時(shí)排除其可能產(chǎn)生的多種故障。與此同時(shí)，管理人員還要主動(dòng)調(diào)整控制程序與啟動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)系，在開展相關(guān)工作時(shí)高效檢查其內(nèi)部運(yùn)行情況，若發(fā)現(xiàn)故障或出現(xiàn)潛在的故障隱患，要進(jìn)行立即調(diào)整。比如壓縮機(jī)組在檢測(cè)過程中出現(xiàn)了停機(jī)現(xiàn)象，工作人員應(yīng)根據(jù)其停機(jī)狀態(tài)，全面分析該故障產(chǎn)生的原因與其給壓縮機(jī)組運(yùn)行帶去的影響，通過解決該項(xiàng)問題來提升控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

3.3 科學(xué)設(shè)計(jì)啟動(dòng)機(jī)組

正常來講，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)組中的檢測(cè)工作應(yīng)由專業(yè)人員開展，其調(diào)整或檢查后的數(shù)值要經(jīng)過實(shí)地認(rèn)證，有效避免故障范圍的擴(kuò)大、簡(jiǎn)單故障變得更為復(fù)雜。專業(yè)人員在對(duì)壓縮機(jī)組進(jìn)行檢查時(shí)應(yīng)重點(diǎn)觀察注氣門、排氣門、氣缸內(nèi)的進(jìn)氣門、廢氣門與阻氣門等內(nèi)部參數(shù)，在確保其內(nèi)部參數(shù)準(zhǔn)確后才能啟動(dòng)下道程序。在日常工作中專業(yè)人員還要科學(xué)設(shè)計(jì)啟動(dòng)機(jī)組，產(chǎn)生該行為的主要原因在于若啟動(dòng)機(jī)組的設(shè)計(jì)不合理，不僅會(huì)影響相關(guān)器械的正常運(yùn)行，還會(huì)影響壓縮機(jī)組的啟動(dòng)質(zhì)量。比如在某氣壓站中若發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)氣與燃料氣源自相同管線，啟動(dòng)氣的正常壓力為1.0 MPa，燃料氣的最大輸入壓力在0.7 MPa左右，由于二者數(shù)值不同使壓縮機(jī)組內(nèi)的啟動(dòng)氣壓力難以正常使用，其啟動(dòng)馬達(dá)的速度也難以達(dá)到相應(yīng)要求。因此，針對(duì)此類情況，管理人員應(yīng)對(duì)壓縮機(jī)組進(jìn)行科學(xué)性設(shè)計(jì)，從而增強(qiáng)其運(yùn)行的穩(wěn)定性[3]。

3.4 優(yōu)化運(yùn)行條件

(1)壓縮機(jī)組在正常啟動(dòng)時(shí)會(huì)遭受多種條件的制約，為保障其平穩(wěn)運(yùn)行工作人員應(yīng)根據(jù)該設(shè)備的實(shí)際情況來優(yōu)化運(yùn)行條件。比如在調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)燃料氣時(shí)通常會(huì)帶有兩次調(diào)壓，若某一次調(diào)壓出現(xiàn)故障，工作人員應(yīng)開展必要的手動(dòng)調(diào)壓，利用兩次調(diào)壓來加強(qiáng)該閥門壓力值的穩(wěn)定性。在進(jìn)行手動(dòng)調(diào)壓的過程中相關(guān)人員需謹(jǐn)慎操作，要主動(dòng)關(guān)注此前調(diào)壓時(shí)產(chǎn)生的問題，給調(diào)壓閥的修復(fù)工作贏取了時(shí)間。

(2)在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組中帶有一定數(shù)量的加載閥。該加載閥的性質(zhì)屬氣動(dòng)球閥，該器械的關(guān)閉時(shí)間較快，若在運(yùn)行期間發(fā)動(dòng)機(jī)的整體負(fù)荷較大，不但會(huì)出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象，還會(huì)使壓縮機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生不穩(wěn)定，工作人員要利用科學(xué)性措施適時(shí)延長(zhǎng)加載時(shí)間，保障該發(fā)動(dòng)機(jī)在加載時(shí)間內(nèi)能高效、平穩(wěn)地運(yùn)行。

(3)若想改進(jìn)潤(rùn)滑油的溫度，工作人員在進(jìn)行壓縮機(jī)組的啟動(dòng)前要及時(shí)抽出曲軸箱中的潤(rùn)滑油，通過臨時(shí)加熱器進(jìn)行加熱，待其溫度達(dá)到運(yùn)行時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值后再放置到曲線箱內(nèi)，并嚴(yán)格管控該器械中的溫度。此外，為調(diào)整壓縮機(jī)組內(nèi)的參數(shù)，工作人員還可在空氣進(jìn)口處添加低溫啟動(dòng)液，完成發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火工作。在實(shí)際工作中，該形式帶有些許的風(fēng)險(xiǎn)性，要小心謹(jǐn)慎，通過運(yùn)行條件的改造來加強(qiáng)壓縮機(jī)組的運(yùn)行水準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在應(yīng)用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)壓縮機(jī)組的過程中，工作人員應(yīng)遵照適宜的操作程序，找出其啟動(dòng)的必要性條件，通過對(duì)各項(xiàng)條件的改進(jìn)來強(qiáng)化啟動(dòng)效果，全面增強(qiáng)壓縮機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。