1、前言
【乐虎集团的官方网站
】牙哈外输气机组是从美国HANOVER公司引进，用于向西气东输供气。单机排量200万方/天，机组配用天然气发动机是WUAKESHA公司目前在控制上比较先进的机型，也是油田引进机组技术含量较高的nianxiangyuan
，其点火、空燃比控制等系统，应用了先进的模块技术，通过ESM（Engine system manage）来自动控制。该机还采用了稀薄燃烧技术，对于节约能源、降低废气排放行之有效。
该机组自2006年1月投入使用至今，单台机组已累计运行40000余小时，机组左右排气汇管温度在730℃左右。外输机排气管频频出现裂纹，导致冷却水系统渗水及窜气，污染冷却水导致结垢及腐蚀，影响冷却效果造成发动机局部过热，机组自动停机保护无法正常运行。
2、故障历史
2.1 故障统计
经统计，投产至今因排气管裂纹渗水共计更换排气管14个，排气管裂纹主要集中在排气管内部夹套层。经了解该机型在其它现场使用情况亦不理想，存在同样问题，故障率较高。
2.2 裂纹的危害
（1）当排气管夹套内部出现裂纹后，机组停机时冷却水压力大于缸内压力，冷却水经裂纹处渗漏到动力缸气门，经动力缸缸壁流入曲轴箱污染润滑油，造成设备润滑不良，易导致设备事故；
（2）当排气管夹套内部出现裂纹后，机组运行时冷却水压力小于缸内压力，废气经裂纹处窜入冷却水系统，造成冷却水箱溢水，液位低故障自动停机。
3 、原因分析
3.1 受热膨胀不均
当机组刚启动时排气管温度瞬间达到700℃左右，而此时排气管内冷却水温度却只有20℃左右，这就造成了排气管的不均匀膨胀。而且排气管本身的设计就是近似弧形，当排气管由于膨胀不均时，在两堵头间形成应力集中。随着机组运行时间的增加，在此位置产生疲劳损坏，导致裂纹出现。
3.2 超温工作环境
目前，机组左右排气管温度均在730℃以上，而排气管z*高允许排温为673℃。当机组氧含量探头工作不正常时，步进电机就会增大燃气供应量，当燃气达到一定量时，机组会发出富燃报警甚至敲震停机。富燃会导致动力缸排气温度高使排气管长期处于超温工作状态，而敲震则会加剧排气管寿命降低。
3.3 排气管设计缺陷
排气管设计缺陷，夹套层壁厚不足强度低，薄弱处出现裂纹；且排气管中主、次水道的进水通径相差较大，易导致排气管受热不均。
4 、预防及控制措施
针对以上原因，我们要从管理方面和技术方面着手去预防排气管裂纹的出现。
4.1 管理方面
（1）机组起机后，低转速运行一段时间暖机，避免排气管受热不均；
（2）机组提转速及加载时不要过快，缓慢提升；
（3）手动调节混合阀开度，控制进缸混合气量；
（4）加强对氧含量探头工作状况的监控，若发现工作不正常，及时对其打磨清理或更换，保持探头时刻处于正常工作状态；
（5）针对发动机排气管处加强巡检，采取监控水箱液位变化等预防措施；
（6）加强机组故障处理的组织工作，尽量缩短故障处理时间；
（7）排气管（非易损件）储备不足，设备配件定额储备，管理需进一步提升。
4.2 技术方面
（1）针对排气管裂纹渗水，改进操作规程，增加启动机组前对动力缸进行吹扫的操作步骤，及时发现排气管有无漏水现象；
（2）定期检测和检查机组防冻液，防止发生水道堵塞现象，机组正常运行时采取定期排气、监控水箱液位变化等预防措施；
（3）每月对动力缸温度、夹套水温度等进行参数动态分析，发现异常及时进行预知性维修；
（4）经与厂家技术人员沟通，该排气管存在设计缺陷（该型号发动机在国内其它现场均出现排气管裂纹故障），厂家目前已改进设计；
（5）购买改进后的排气管进行更换及备件储备。
5 、结束语
从以上分析可以看出，排气管裂纹的出现是由多方面原因造成，排气汇管的夹套层壁厚不足、强度低，且排气管长期处于超温状态，在应力集中处容易产生疲劳损坏，产生裂纹。在以后的检修工作中要加强对此部位的检验，确保机组平稳运行。
参考文献
[1] Hanlon Paul C.nianxiangyuan
手册[M].北京:中国石化出版社， 2003.
[2] 郁永章.容积式nianxiangyuan
技术手册[M].北京:机械工业出版社， 2000.
[3] 林梅，孙嗣莹 .《活塞式nianxiangyuan
原理》[M].北京：机械工 业出版社，1987.
[4] 王迪生，杨乐之.《活塞式nianxiangyuan
结构》[M].北京机械工 业出版社，1990.
[5] 张勇.打造瓦克夏发动机在塔里木油田的高效运行现场[Z]. 2009.
作者简介：
郭宗轲，男，河南周口人，2013年毕业于新疆大学资源勘查工程专业,毕业至今就职于中石油塔里木油田公司天然气事业部，现担任注气站HSE助理工程师一职，从事nianxiangyuan
运行维护安全工作。
来源：■文/中国石油塔里木油田分公司天然气事业部 郭宗轲 张勇 常记佳 王子辉 鄢运德
1、前言
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】牙哈外输气机组是从美国HANOVER公司引进，用于向西气东输供气。单机排量200万方/天，机组配用天然气发动机是WUAKESHA公司目前在控制上比较先进的机型，也是油田引进机组技术含量较高的nianxiangyuan
，其点火、空燃比控制等系统，应用了先进的模块技术，通过ESM（Engine system manage）来自动控制。该机还采用了稀薄燃烧技术，对于节约能源、降低废气排放行之有效。
该机组自2006年1月投入使用至今，单台机组已累计运行40000余小时，机组左右排气汇管温度在730℃左右。外输机排气管频频出现裂纹，导致冷却水系统渗水及窜气，污染冷却水导致结垢及腐蚀，影响冷却效果造成发动机局部过热，机组自动停机保护无法正常运行。
2、故障历史
2.1 故障统计
经统计，投产至今因排气管裂纹渗水共计更换排气管14个，排气管裂纹主要集中在排气管内部夹套层。经了解该机型在其它现场使用情况亦不理想，存在同样问题，故障率较高。
2.2 裂纹的危害
（1）当排气管夹套内部出现裂纹后，机组停机时冷却水压力大于缸内压力，冷却水经裂纹处渗漏到动力缸气门，经动力缸缸壁流入曲轴箱污染润滑油，造成设备润滑不良，易导致设备事故；
（2）当排气管夹套内部出现裂纹后，机组运行时冷却水压力小于缸内压力，废气经裂纹处窜入冷却水系统，造成冷却水箱溢水，液位低故障自动停机。
3 、原因分析
3.1 受热膨胀不均
当机组刚启动时排气管温度瞬间达到700℃左右，而此时排气管内冷却水温度却只有20℃左右，这就造成了排气管的不均匀膨胀。而且排气管本身的设计就是近似弧形，当排气管由于膨胀不均时，在两堵头间形成应力集中。随着机组运行时间的增加，在此位置产生疲劳损坏，导致裂纹出现。
3.2 超温工作环境
目前，机组左右排气管温度均在730℃以上，而排气管z*高允许排温为673℃。当机组氧含量探头工作不正常时，步进电机就会增大燃气供应量，当燃气达到一定量时，机组会发出富燃报警甚至敲震停机。富燃会导致动力缸排气温度高使排气管长期处于超温工作状态，而敲震则会加剧排气管寿命降低。
3.3 排气管设计缺陷
排气管设计缺陷，夹套层壁厚不足强度低，薄弱处出现裂纹；且排气管中主、次水道的进水通径相差较大，易导致排气管受热不均。
4 、预防及控制措施
针对以上原因，我们要从管理方面和技术方面着手去预防排气管裂纹的出现。
4.1 管理方面
（1）机组起机后，低转速运行一段时间暖机，避免排气管受热不均；
（2）机组提转速及加载时不要过快，缓慢提升；
（3）手动调节混合阀开度，控制进缸混合气量；
（4）加强对氧含量探头工作状况的监控，若发现工作不正常，及时对其打磨清理或更换，保持探头时刻处于正常工作状态；
（5）针对发动机排气管处加强巡检，采取监控水箱液位变化等预防措施；
（6）加强机组故障处理的组织工作，尽量缩短故障处理时间；
（7）排气管（非易损件）储备不足，设备配件定额储备，管理需进一步提升。
4.2 技术方面
（1）针对排气管裂纹渗水，改进操作规程，增加启动机组前对动力缸进行吹扫的操作步骤，及时发现排气管有无漏水现象；
（2）定期检测和检查机组防冻液，防止发生水道堵塞现象，机组正常运行时采取定期排气、监控水箱液位变化等预防措施；
（3）每月对动力缸温度、夹套水温度等进行参数动态分析，发现异常及时进行预知性维修；
（4）经与厂家技术人员沟通，该排气管存在设计缺陷（该型号发动机在国内其它现场均出现排气管裂纹故障），厂家目前已改进设计；
（5）购买改进后的排气管进行更换及备件储备。
5 、结束语
从以上分析可以看出，排气管裂纹的出现是由多方面原因造成，排气汇管的夹套层壁厚不足、强度低，且排气管长期处于超温状态，在应力集中处容易产生疲劳损坏，产生裂纹。在以后的检修工作中要加强对此部位的检验，确保机组平稳运行。
参考文献
[1] Hanlon Paul C.nianxiangyuan
手册[M].北京:中国石化出版社， 2003.
[2] 郁永章.容积式nianxiangyuan
技术手册[M].北京:机械工业出版社， 2000.
[3] 林梅，孙嗣莹 .《活塞式nianxiangyuan
原理》[M].北京：机械工 业出版社，1987.
[4] 王迪生，杨乐之.《活塞式nianxiangyuan
结构》[M].北京机械工 业出版社，1990.
[5] 张勇.打造瓦克夏发动机在塔里木油田的高效运行现场[Z]. 2009.
作者简介：
郭宗轲，男，河南周口人，2013年毕业于新疆大学资源勘查工程专业,毕业至今就职于中石油塔里木油田公司天然气事业部，现担任注气站HSE助理工程师一职，从事nianxiangyuan
运行维护安全工作。
来源：■文/中国石油塔里木油田分公司天然气事业部 郭宗轲 张勇 常记佳 王子辉 鄢运德
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