1、前言
　　【壓縮機網(wǎng)】牙哈外輸氣機組是從美國HANOVER公司引進(jìn)，用于向西氣東輸供氣。單機排量200萬(wàn)方/天，機組配用天然氣發(fā)動(dòng)機是WUAKESHA公司目前在控制上比較先進(jìn)的機型，也是油田引進(jìn)機組技術(shù)含量較高的壓縮機，其點(diǎn)火、空燃比控制等系統，應用了先進(jìn)的模塊技術(shù)，通過(guò)ESM（Engine system manage）來(lái)自動(dòng)控制。該機還采用了稀薄燃燒技術(shù)，對于節約能源、降低廢氣排放行之有效。

　　該機組自2006年1月投入使用至今，單臺機組已累計運行40000余小時(shí)，機組左右排氣匯管溫度在730℃左右。外輸機排氣管頻頻出現裂紋，導致冷卻水系統滲水及竄氣，污染冷卻水導致結垢及腐蝕，影響冷卻效果造成發(fā)動(dòng)機局部過(guò)熱，機組自動(dòng)停機保護無(wú)法正常運行。

　　2、故障歷史

　　2.1 故障統計
　　經(jīng)統計，投產(chǎn)至今因排氣管裂紋滲水共計更換排氣管14個(gè)，排氣管裂紋主要集中在排氣管內部夾套層。經(jīng)了解該機型在其它現場(chǎng)使用情況亦不理想，存在同樣問(wèn)題，故障率較高。

　　2.2 裂紋的危害

　?。?）當排氣管夾套內部出現裂紋后，機組停機時(shí)冷卻水壓力大于缸內壓力，冷卻水經(jīng)裂紋處滲漏到動(dòng)力缸氣門(mén)，經(jīng)動(dòng)力缸缸壁流入曲軸箱污染潤滑油，造成設備潤滑不良，易導致設備事故；

　?。?）當排氣管夾套內部出現裂紋后，機組運行時(shí)冷卻水壓力小于缸內壓力，廢氣經(jīng)裂紋處竄入冷卻水系統，造成冷卻水箱溢水，液位低故障自動(dòng)停機。

　　3 、原因分析

　　3.1 受熱膨脹不均

　　當機組剛啟動(dòng)時(shí)排氣管溫度瞬間達到700℃左右，而此時(shí)排氣管內冷卻水溫度卻只有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計就是近似弧形，當排氣管由于膨脹不均時(shí)，在兩堵頭間形成應力集中。隨著(zhù)機組運行時(shí)間的增加，在此位置產(chǎn)生疲勞損壞，導致裂紋出現。

　　3.2 超溫工作環(huán)境

　　目前，機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℃。當機組氧含量探頭工作不正常時(shí)，步進(jìn)電機就會(huì )增大燃氣供應量，當燃氣達到一定量時(shí)，機組會(huì )發(fā)出富燃報警甚至敲震停機。富燃會(huì )導致動(dòng)力缸排氣溫度高使排氣管長(cháng)期處于超溫工作狀態(tài)，而敲震則會(huì )加劇排氣管壽命降低。

　　3.3 排氣管設計缺陷

　　排氣管設計缺陷，夾套層壁厚不足強度低，薄弱處出現裂紋；且排氣管中主、次水道的進(jìn)水通徑相差較大，易導致排氣管受熱不均。

　　4 、預防及控制措施

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

　　4.1 管理方面

　?。?）機組起機后，低轉速運行一段時(shí)間暖機，避免排氣管受熱不均；
　?。?）機組提轉速及加載時(shí)不要過(guò)快，緩慢提升；
　?。?）手動(dòng)調節混合閥開(kāi)度，控制進(jìn)缸混合氣量；
　?。?）加強對氧含量探頭工作狀況的監控，若發(fā)現工作不正常，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)；
　?。?）針對發(fā)動(dòng)機排氣管處加強巡檢，采取監控水箱液位變化等預防措施；
　?。?）加強機組故障處理的組織工作，盡量縮短故障處理時(shí)間；
　?。?）排氣管（非易損件）儲備不足，設備配件定額儲備，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)操作規程，增加啟動(dòng)機組前對動(dòng)力缸進(jìn)行吹掃的操作步驟，及時(shí)發(fā)現排氣管有無(wú)漏水現象；
　?。?）定期檢測和檢查機組防凍液，防止發(fā)生水道堵塞現象，機組正常運行時(shí)采取定期排氣、監控水箱液位變化等預防措施；
　?。?）每月對動(dòng)力缸溫度、夾套水溫度等進(jìn)行參數動(dòng)態(tài)分析，發(fā)現異常及時(shí)進(jìn)行預知性維修；
　?。?）經(jīng)與廠(chǎng)家技術(shù)人員溝通，該排氣管存在設計缺陷（該型號發(fā)動(dòng)機在國內其它現場(chǎng)均出現排氣管裂紋故障），廠(chǎng)家目前已改進(jìn)設計；
　?。?）購買(mǎi)改進(jìn)后的排氣管進(jìn)行更換及備件儲備。

　　5 、結束語(yǔ)

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

　　參考文獻

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　　[5] 張勇.打造瓦克夏發(fā)動(dòng)機在塔里木油田的高效運行現場(chǎng)[Z].     2009.

　　作者簡(jiǎn)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(zhuān)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，現擔任注氣站HSE助理工程師一職，從事壓縮機運行維護安全工作。

來(lái)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 鄢運德