1、前言
　　【壓縮機(jī)網(wǎng)】牙哈外輸氣機(jī)組是從美國HANOVER公司引進(jìn)，用于向西氣東輸供氣。單機(jī)排量200萬方/天，機(jī)組配用天然氣發(fā)動機(jī)是WUAKESHA公司目前在控制上比較先進(jìn)的機(jī)型，也是油田引進(jìn)機(jī)組技術(shù)含量較高的壓縮機(jī)，其點(diǎn)火、空燃比控制等系統(tǒng)，應(yīng)用了先進(jìn)的模塊技術(shù)，通過ESM（Engine system manage）來自動控制。該機(jī)還采用了稀薄燃燒技術(shù)，對于節(jié)約能源、降低廢氣排放行之有效。

　　該機(jī)組自2006年1月投入使用至今，單臺機(jī)組已累計(jì)運(yùn)行40000余小時(shí)，機(jī)組左右排氣匯管溫度在730℃左右。外輸機(jī)排氣管頻頻出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)滲水及竄氣，污染冷卻水導(dǎo)致結(jié)垢及腐蝕，影響冷卻效果造成發(fā)動機(jī)局部過熱，機(jī)組自動停機(jī)保護(hù)無法正常運(yùn)行。

　　2、故障歷史

　　2.1 故障統(tǒng)計(jì)
　　經(jīng)統(tǒng)計(jì)，投產(chǎn)至今因排氣管裂紋滲水共計(jì)更換排氣管14個(gè)，排氣管裂紋主要集中在排氣管內(nèi)部夾套層。經(jīng)了解該機(jī)型在其它現(xiàn)場使用情況亦不理想，存在同樣問題，故障率較高。

　　2.2 裂紋的危害

　　（1）當(dāng)排氣管夾套內(nèi)部出現(xiàn)裂紋后，機(jī)組停機(jī)時(shí)冷卻水壓力大于缸內(nèi)壓力，冷卻水經(jīng)裂紋處滲漏到動力缸氣門，經(jīng)動力缸缸壁流入曲軸箱污染潤滑油，造成設(shè)備潤滑不良，易導(dǎo)致設(shè)備事故；

　?。?）當(dāng)排氣管夾套內(nèi)部出現(xiàn)裂紋后，機(jī)組運(yùn)行時(shí)冷卻水壓力小于缸內(nèi)壓力，廢氣經(jīng)裂紋處竄入冷卻水系統(tǒng)，造成冷卻水箱溢水，液位低故障自動停機(jī)。

　　3 、原因分析

　　3.1 受熱膨脹不均

　　當(dāng)機(jī)組剛啟動時(shí)排氣管溫度瞬間達(dá)到700℃左右，而此時(shí)排氣管內(nèi)冷卻水溫度卻只有20℃左右，這就造成了排氣管的不均勻膨脹。而且排氣管本身的設(shè)計(jì)就是近似弧形，當(dāng)排氣管由于膨脹不均時(shí)，在兩堵頭間形成應(yīng)力集中。隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加，在此位置產(chǎn)生疲勞損壞，導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)。

　　3.2 超溫工作環(huán)境

　　目前，機(jī)組左右排氣管溫度均在730℃以上，而排氣管z*高允許排溫為673℃。當(dāng)機(jī)組氧含量探頭工作不正常時(shí)，步進(jìn)電機(jī)就會增大燃?xì)夤?yīng)量，當(dāng)燃?xì)膺_(dá)到一定量時(shí)，機(jī)組會發(fā)出富燃報(bào)警甚至敲震停機(jī)。富燃會導(dǎo)致動力缸排氣溫度高使排氣管長期處于超溫工作狀態(tài)，而敲震則會加劇排氣管壽命降低。

　　3.3 排氣管設(shè)計(jì)缺陷

　　排氣管設(shè)計(jì)缺陷，夾套層壁厚不足強(qiáng)度低，薄弱處出現(xiàn)裂紋；且排氣管中主、次水道的進(jìn)水通徑相差較大，易導(dǎo)致排氣管受熱不均。

　　4 、預(yù)防及控制措施

　　針對以上原因，我們要從管理方面和技術(shù)方面著手去預(yù)防排氣管裂紋的出現(xiàn)。

　　4.1 管理方面

　?。?）機(jī)組起機(jī)后，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間暖機(jī)，避免排氣管受熱不均；
　?。?）機(jī)組提轉(zhuǎn)速及加載時(shí)不要過快，緩慢提升；
　?。?）手動調(diào)節(jié)混合閥開度，控制進(jìn)缸混合氣量；
　?。?）加強(qiáng)對氧含量探頭工作狀況的監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)工作不正常，及時(shí)對其打磨清理或更換，保持探頭時(shí)刻處于正常工作狀態(tài)；
　　（5）針對發(fā)動機(jī)排氣管處加強(qiáng)巡檢，采取監(jiān)控水箱液位變化等預(yù)防措施；
　?。?）加強(qiáng)機(jī)組故障處理的組織工作，盡量縮短故障處理時(shí)間；
　　（7）排氣管（非易損件）儲備不足，設(shè)備配件定額儲備，管理需進(jìn)一步提升。

　　4.2 技術(shù)方面

　?。?）針對排氣管裂紋滲水，改進(jìn)操作規(guī)程，增加啟動機(jī)組前對動力缸進(jìn)行吹掃的操作步驟，及時(shí)發(fā)現(xiàn)排氣管有無漏水現(xiàn)象；
　　（2）定期檢測和檢查機(jī)組防凍液，防止發(fā)生水道堵塞現(xiàn)象，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)采取定期排氣、監(jiān)控水箱液位變化等預(yù)防措施；
　?。?）每月對動力缸溫度、夾套水溫度等進(jìn)行參數(shù)動態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行預(yù)知性維修；
　?。?）經(jīng)與廠家技術(shù)人員溝通，該排氣管存在設(shè)計(jì)缺陷（該型號發(fā)動機(jī)在國內(nèi)其它現(xiàn)場均出現(xiàn)排氣管裂紋故障），廠家目前已改進(jìn)設(shè)計(jì)；
　?。?）購買改進(jìn)后的排氣管進(jìn)行更換及備件儲備。

　　5 、結(jié)束語

　　從以上分析可以看出，排氣管裂紋的出現(xiàn)是由多方面原因造成，排氣匯管的夾套層壁厚不足、強(qiáng)度低，且排氣管長期處于超溫狀態(tài)，在應(yīng)力集中處容易產(chǎn)生疲勞損壞，產(chǎn)生裂紋。在以后的檢修工作中要加強(qiáng)對此部位的檢驗(yàn)，確保機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行。

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　　[5] 張勇.打造瓦克夏發(fā)動機(jī)在塔里木油田的高效運(yùn)行現(xiàn)場[Z].     2009.

　　作者簡介：

　　郭宗軻，男，河南周口人，2013年畢業(yè)于新疆大學(xué)資源勘查工程專業(yè),畢業(yè)至今就職于中石油塔里木油田公司天然氣事業(yè)部，現(xiàn)擔(dān)任注氣站HSE助理工程師一職，從事壓縮機(jī)運(yùn)行維護(hù)安全工作。

來源：■文/中國石油塔里木油田分公司天然氣事業(yè)部 郭宗軻 張勇 常記佳 王子輝 鄢運(yùn)德