天然气发动机的常见故障及排除[1]
?设备维修与管理?
收稿日期:2006202222
基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号50105015,50375103);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目;教育部霍
英东青年教师教育基金资助项目(编号91051);北京市科技新星计划资助项目(编号2003B33);北京市教育委员会共建项目建设计划资助项目(编号XK114140478)
作者简介:尤秋菊(19762),女,河北衡水人,在读研究生,2001年毕业于中国石油大学(华东)机械设计及自动化专业,现
主要从事天然气发动机故障诊断工作。
文章编号:100123482(2006)0420116203
天然气发动机的常见故障及排除
尤秋菊,王朝晖,段礼祥,南 洋,柳 楠
(中国石油大学(北京),北京102249)
摘要:国内外大多数天然气发动机都是在柴油机、
汽油机的基础上增加点火系统和供气系统改造而成的,因此天然气发动机的主要故障发生在燃气系统中。从燃气系统结构原理及安装调试等方面分析了故障产生的原因,介绍了排除故障的方法。
关键词:天然气发动机;供气系统;故障;原因
中图分类号:T K418,T K428 文献标识码:A
Common failure of natural gas engine and eliminating
YOU Qiu 2ju ,WAN G Zhao Οhui ,DUAN Li 2xiang ,NAN Yang ,L IU Nan
(China Universit y of Pet roleum ,B ei j ing 102249,China )
Abstract :Most nat ural gas engines have been imp roved by adding ignition system and f uel 2supplying sys 2tem at home and abroad.Nat ural gas engines only ,so t he main failures of nat ural gas engine occur f uel 2gas system.The causes of t he failures are analyzed f rom t he aspect s of st ruct ure and working p rinciple and in 2stallation of t he gas supply system ,and counter measures for t he t roubles are expounded.K ey w ords :nat ural gas engine ;gas supply system ;failure ;cause
国内外大多数的天然气发动机都是在柴油机、汽油机的基础上改造而成的。对于柴油机,是在原柴油机的基础上去掉柴油喷射系统,增加点火系统和天然气供气系统,将其改装成火花塞点火式天然气发动机;对于火花塞点火汽油发动机,则是增加一套天然气供给装置,为兼顾使用汽油时的性能,对发动机燃烧室、压缩比、进气道等均未作改变,仍保留原机供油系统。因此,天然气发动机的常见故障主要发生在燃气系统中[1～3]。
1 常见故障与排除
1.1 动力性能差
[4]
a) 混合器与空气滤清器安装配合不当和密封
不严而漏入过量空气,降低了混合器喉管部位的真
空度,使发动机吸入气缸的天然气量减少。
b) 减压阀低压出气管弯曲过大或细长,混合器喉部直径偏小,进气通道截面积变小而引起进气阻力增大,使气缸充气效率降低。
c) 动力阀的开启程度与进气通道截面积不匹配,参与调节混合气浓度变化的能力太小。d) 发动机工况变化时,进气管道内混合气体的压力波动对减压阀的膜片会产生附加力,使阀口的开启度改变,从而影响整个工况范围内混合气的浓度。
上述4个方面的因素导致了混合气浓度要么过稀,要么过浓,使混合气浓度的变化与发动机工况的变化不相适应。因此,处理故障时可更换成与发动
2006年第35卷 石油矿场机械 第4期第116页 OI L FIE LD EQUIPMENT 2006,35(4):116～118
机喉管直径相适应的混合器,在保证混合器喉管部位有一定真空度的条件下,使喉管部位的尺寸和周向均布的小孔孔径尽可能大;采用变形小、直径合适的低压出气管,并分别对怠速电磁阀、三级减压阀和动力阀进行调整检查,使混合气的浓度在整个转速范围内保持不变,以满足发动机各工况运转的要求。
1.2 发动机盘车不升速
a) 盘车转速不够 检查启动气压力及启动马达,调整启动气压力,使盘车转速升高。
b) 淹缸 检查燃料气切断(薄膜)阀,关闭燃料气进口阀。若系统压力明显下降,证明燃料气切断(薄膜)阀内漏,燃料气过多进入缸内,造成淹缸。检修快速切断阀,或关闭燃料气进口阀,待发动机升速后再打开。
c) 空气旁通阀未关闭 检查空气旁通阀,向下拉动执行拉杆将其手动复位。
d) 火花塞不点火 清洁火花塞及点火线圈,保证其干燥并且接触良好。
e) 点火正时不正确 用正时灯检查点火正时,通过调整点火模块的旋钮,恢复到正确的位置。
1.3 发动机启动后不升速[5～6]
a) 燃料气压力低或预燃室阀不工作 其表现为动力缸温度较低。检查燃料气压力及阀门开度,如果压力低,缓慢提高压力;如果压力正常,检查预燃室电磁阀的工作及系统管路漏失情况。
b) 空气量不够 检查空气滤清器的进出压差,如果超标,要更换滤芯;检查空气管路漏失情况;检查涡轮增压器转子运转情况。
c) 调速器不动作 调速器不动作,使混合器碟阀开度不够,应调整或更换。
d) 动力缸温差大导致多个缸不点火 清洁火花塞及点火线圈,保证其干燥,并且接触良好;检查预燃室进气阀的工作情况,清除积炭,使阀芯开闭灵活。
e) 空燃比控制阀步进电机蹩卡 切断电源,将其拆下清洁,然后装好线束,送电检查其工作情况,调整正常后将其重新安装就位。
f) 混合器故障 混合器漏失或阀芯膜片损坏造成阀芯无法正常工作,影响燃料气的供给。堵漏,清洁阀芯并检查膜片。
1.4 转速波动[7～8]
a) 发动机1个以上动力缸点火不正常,间断点火或断火 检查火花塞、点火线圈、低压导线、预燃室进气阀等部件。
b) 燃料气压力波动或降低 检查变化原因,恢复到正常值。
c) 压缩机负荷变化 调整压缩机负荷,必要时要测试发动机的功率,检查是否超负荷。
1.5 喘振
a) 空气滤清器滤芯脏压差大 更换新滤芯。
b) 空气旁通阀开度小或蹩卡 检查空气旁通阀执行器控制电路,检查连接球头。
c) 燃料气组分变化超标 检查各动力缸排气温度,检查其他机组运行情况,及时调整供气参数。
d) 增压器故障 增压叶轮或涡轮沉淀物过多,增压的空气流动阻力大。中冷器或消声器脏,导致排气压力增长滞后于涡。
e) 混合器阀蹩卡或膜片故障 检查混合器阀芯的磨损及运动情况,检查膜片的破损情况,进行修复或更换。
1.6 爆燃[9～10]
a) 燃料气组分变化 及时调整供气参数。
b) 点火正时滞后 表现为动力缸排气温度超高,调小点火提前角。
c) 气门间隙大 表现为动力缸杂音大,重新调整间隙。
1.7 动力缸排气温度高
a) 单缸不点火 因为单缸不点火,造成其他缸负荷增加,引起温度超高。检查故障缸的点火线圈、火花塞和预燃室进气阀。
b) 空气滤芯堵塞 检查空气滤清器压差,更换滤芯。
c) 燃料气组分变化超标 检查燃料气压力及组分变化情况,将其调整为正常值。
1.8 动力缸排气温度低
a) 点火正时提前 表现为不但动力缸排气温度低,压缩机负荷也不能增高。调大点火提前角。
b) 燃料气压力及组分变化 检查燃料气压力及组分变化情况,将其调整为正常值。
2 结语
天然气发动机常见故障主要由燃气系统所引起,只有充分熟悉天然气发动机燃气系统的结构、工作原理及安装调试方法,才能及时处理和排除故障。
参考文献:
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尤秋菊,等:天然气发动机的常见故障及排除
收稿日期:2006203210
作者简介:刘海密(19602),男,江苏海安人,工程师,1998年毕业于西南石油学院,现从事设备管理工作。
文章编号:100123482(2006)0420118203
TDS Ο11SA 型顶驱定位销和背钳
液缸故障诊断技术
刘海密1,曾志伟2,马 奔2
(1.新疆石油管理局工程技术处,新疆克拉玛依834000;2.新疆石油管理局钻井公司,新疆克拉玛依834009)摘要:文章从VARCO TDS Ο
11SA 型电动顶驱定位销和背钳液缸的结构原理出发,结合现场使用实际,探讨了该类型顶驱定位销和背钳液缸故障的诊断技术,对于现场故障的快速诊断,具有积极意义。
关键词:TDS Ο
11SA 型顶驱;定位销;背钳液缸;故障诊断中图分类号:TE922103,TE922107 文献标识码:B
Diagnosis technology for trouble Οshooting in T DS Ο11SA top drive
positioning pin and hydraulic cylinder
L IU Hai 2mi 1,ZEN G Zhi 2wei 2,MA Ben 2
(1.De partment of Engineering Technology ,X inj iang Pet roleum A dminist ration ,Kelamay i 834000,
China;2.D rilling Com pany ,X inj iang Pet roleum A dminist ration ,Kelamayi 834009,China )
Abstract :This paper present s t he st ruct ure of po sitioning pin of VARCO TDS Ο11SA top drive and tong cylinder and t he p ractical application.A survey has been done for t he diagnosis technology for t rouble shooting for t hem.The paper has positive importance for fast site diagnosis.
K ey w ords :TDS Ο11SA top drive ;positioning pin ;tong cylinder ;t rouble shooting diagnosis
顶驱是西方发达工业国家于上世纪80年代为满足钻井复杂工程需要,研究开发出来的一项新技术装备,现已成为许多深井、定向井、重点井和复杂井的必备设备。顶部驱动钻井技术,就是随着顶驱装备的使用而发展并成熟起来的现代化钻井技术,是自转盘驱动钻井以来最重大的技术革新,是减少
复杂时率、降低风险、避免钻井事故最有效的技术手
段。新疆石油管理局为满足勘探开发工程需要,先后引进了加拿大TESCO 公司的液动和电动顶驱及美国VA RCO 公司的电动顶驱。引进的2台美国VA RCO TDS Ο11SA 型电动顶驱,已经进行了国家重点探井东湾1井、高泉1井和西气东输工程K L2-8
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2006年第35卷 石油矿场机械 第4期第118页 OI L FIE LD EQUIPMENT 2006,35(4):118～120