呂先亮 楊恩寧 羊朝輝 李會(huì)波
摘要:位于撒哈拉沙漠腹部的某油田采用濟(jì)柴16V190ZLT2型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為油田集中處理站提供電力,在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)啟動(dòng)失敗的故障,影響油田的正常生產(chǎn)。現(xiàn)結(jié)合燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn),綜合分析了油田集中處理站燃?xì)獍l(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗的原因,并提出了相應(yīng)的處理措施與方法。
關(guān)鍵詞:燃?xì)獍l(fā)電機(jī);啟動(dòng)失敗;啟動(dòng)馬達(dá);電磁閥;燃?xì)饪刂崎y;轉(zhuǎn)速傳感器
1 概述
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)是將天然氣燃燒的熱能轉(zhuǎn)換為內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能的一種動(dòng)力機(jī)械,被廣泛應(yīng)用于油田的長(zhǎng)輸管道輸氣場(chǎng)站、注水泵站和集輸泵站等場(chǎng)所,燃?xì)饪梢灾苯佑捎吞锇樯鷼馔ㄟ^(guò)管道供應(yīng)。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)具有熱效率高、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,可充分利用油田伴生天然氣,生產(chǎn)過(guò)程有害物排放低,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。位于撒哈拉沙漠腹部的某油田采用了濟(jì)柴燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為整個(gè)油田集中處理站提供電能,作為油田的電力生產(chǎn)中心,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)是否安全可靠直接影響著油田能否正常生產(chǎn),所以在機(jī)組出現(xiàn)啟動(dòng)失敗的故障時(shí),運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)快速診斷故障原因,及時(shí)排除故障,以保證燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組能正常啟動(dòng)發(fā)電。
2 機(jī)組啟動(dòng)失敗的原因分析與處理
本文以某油田采用的濟(jì)柴16V190ZLT2型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗為例,從發(fā)電機(jī)組配套的啟動(dòng)柜、啟動(dòng)馬達(dá)、點(diǎn)火控制器、燃?xì)饪刂崎y、電磁閥、轉(zhuǎn)速傳感器等方面,分析啟動(dòng)失敗的原因,并提出有效的處理措施與方法。
2.1? ? 硅整流啟動(dòng)電源柜故障
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)啟動(dòng)電源采用硅整流啟動(dòng)電源柜,通過(guò)三相變壓器隔離降壓及硅整流橋式整流電路轉(zhuǎn)換輸出24 V的直流電源,給發(fā)電機(jī)直流啟動(dòng)馬達(dá)提供啟動(dòng)電源。如果機(jī)組發(fā)生啟動(dòng)故障,首先應(yīng)該在馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,仔細(xì)觀察啟動(dòng)柜電壓表顯示情況,觀察其電壓降是否在合理范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)電壓波動(dòng)過(guò)大,應(yīng)檢查啟動(dòng)柜內(nèi)的整流電路,并檢查線路中是否有虛接的地方[1]。
2.2? ? 啟動(dòng)馬達(dá)故障
濟(jì)柴16V190ZLT2型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)采用2臺(tái)啟動(dòng)馬達(dá)配合啟動(dòng),當(dāng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí),先將啟動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi),實(shí)現(xiàn)搭鐵連接,然后按下啟動(dòng)按鈕,接通啟動(dòng)柜電源,此時(shí)電流通過(guò)啟動(dòng)繼電器內(nèi)的磁鐵線圈使磁鐵動(dòng)作,便接通了啟動(dòng)馬達(dá)電路,驅(qū)動(dòng)2臺(tái)啟動(dòng)馬達(dá)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),通過(guò)馬達(dá)內(nèi)部機(jī)構(gòu),將2臺(tái)馬達(dá)外伸端的小齒輪推出,使其與發(fā)電機(jī)齒圈有效嚙合,從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)完成啟動(dòng)過(guò)程[2]。如果啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到點(diǎn)火要求的200 r/min,應(yīng)檢查2臺(tái)馬達(dá)動(dòng)作是否同步,2臺(tái)馬達(dá)之間、馬達(dá)與發(fā)電機(jī)之間的齒輪嚙合是否有效,若嚙合不緊密,應(yīng)相應(yīng)調(diào)整馬達(dá)位置,直至符合安裝要求。另外,撒哈拉沙漠天氣炎熱,若馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),其線圈容易燒壞。因此,在馬達(dá)啟動(dòng)時(shí),可用手試探啟動(dòng)馬達(dá)的外殼溫度,若其外殼冰冷,說(shuō)明馬達(dá)未動(dòng)作,需檢查啟動(dòng)馬達(dá)的電路是否有松動(dòng)。若外殼嚴(yán)重發(fā)燙,有刺鼻的燒焦味,說(shuō)明啟動(dòng)馬達(dá)線圈燒壞,此時(shí)可直接更換規(guī)格型號(hào)相同的啟動(dòng)馬達(dá),更換完后再啟機(jī)[3]。
2.3? ? 電磁閥故障
當(dāng)啟動(dòng)系統(tǒng)的各部位檢查完畢未發(fā)現(xiàn)異常時(shí),需檢查燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。若燃?xì)鈮毫φ?,首先檢查進(jìn)氣主管線上的電磁閥。濟(jì)柴燃?xì)獍l(fā)電機(jī)采用防爆型間接接觸式電磁閥來(lái)控制氣源的通斷,電磁閥的驅(qū)動(dòng)電壓為直流24 V,當(dāng)電源接通后,電磁閥吸起內(nèi)部鐵芯,隨后活塞開(kāi)啟,閥門(mén)打開(kāi);當(dāng)外部電源斷開(kāi)后,內(nèi)部的活塞及鐵芯會(huì)因?yàn)樽灾囟侣洌瑥亩瓿砷y門(mén)關(guān)閉過(guò)程。電磁閥的接線端子在啟動(dòng)盒內(nèi),在檢查電磁閥時(shí)可以測(cè)試其電壓是否在18~24 V,否則無(wú)法正常打開(kāi)電磁閥,此時(shí)需檢查回路接線并對(duì)其進(jìn)行緊固;也可以借助工具聽(tīng)電磁閥動(dòng)作的聲音是否正常,電磁閥只有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài),只要判斷其已經(jīng)開(kāi)啟就行。通常情況下,電磁閥開(kāi)啟后,其前端的壓力表指針會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng),若指針靜止不動(dòng),多半說(shuō)明電磁閥開(kāi)啟失敗。
2.4? ? 燃?xì)饪刂崎y故障
濟(jì)柴燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的燃?xì)饪刂崎y是一種針對(duì)單點(diǎn)噴射的電子式氣體流量計(jì)量閥,閥內(nèi)部有壓力和溫度傳感器以及相關(guān)處理電路,它通過(guò)專(zhuān)用通信口接收EGS02控制器的流量命令信號(hào),并根據(jù)燃?xì)鈮毫驕囟鹊淖兓詣?dòng)進(jìn)行燃?xì)饬髁康目刂蒲a(bǔ)償。若啟動(dòng)機(jī)組時(shí),轉(zhuǎn)速和點(diǎn)火均正常,電磁閥也正常開(kāi)啟,但仍無(wú)法啟動(dòng)機(jī)組,此時(shí)需檢查燃?xì)饪刂崎y。燃?xì)饪刂崎y有一個(gè)位置指示器,檢查時(shí)可以將直流電源關(guān)閉后重新開(kāi)啟,在開(kāi)啟電源的同時(shí),觀察該位置指示器是否會(huì)動(dòng)作(動(dòng)作量很小,需要仔細(xì)觀察),如果沒(méi)有動(dòng)作,證明燃?xì)饪刂崎y有可能存在故障,需要檢查燃?xì)饪刂崎y的接頭連線,大部分情況是接頭內(nèi)部的線頭松脫。若接線沒(méi)問(wèn)題,需拆下燃?xì)饪刂破鳎瑢?duì)燃?xì)饪刂破鲀?nèi)部進(jìn)行清洗,防止執(zhí)行機(jī)構(gòu)因污漬的存在造成卡塞。因燃?xì)饪刂崎y位置指示器屬于精密器件,需要專(zhuān)業(yè)標(biāo)定,在檢查過(guò)程中不能手動(dòng)撥動(dòng)其位置,以免閥門(mén)標(biāo)定錯(cuò)亂,影響燃?xì)饪刂崎y性能。
2.5? ? 點(diǎn)火控制器故障
濟(jì)柴燃?xì)獍l(fā)電機(jī)的點(diǎn)火控制器采用德國(guó)MOTORTECH公司生產(chǎn)的IC500型控制器,機(jī)組的點(diǎn)火原理:點(diǎn)火控制器按照程序中設(shè)置好的點(diǎn)火順序,依次將點(diǎn)火信號(hào)通過(guò)專(zhuān)用的低壓線、點(diǎn)火線圈、高壓線送至火花塞,實(shí)現(xiàn)各缸內(nèi)的點(diǎn)火。
如果發(fā)電機(jī)啟動(dòng)速度達(dá)到了點(diǎn)火速度,但還是沒(méi)有點(diǎn)火的爆破聲音,應(yīng)觀察點(diǎn)火控制器的指示燈,通過(guò)點(diǎn)火控制器的指示燈狀態(tài)來(lái)確認(rèn)故障原因,如表1所示[3]。
若點(diǎn)火控制器出現(xiàn)故障,將點(diǎn)火控制器連接到PC電腦或手提編程器上,通過(guò)顯示屏上提示的點(diǎn)火系統(tǒng)的故障情況,參考說(shuō)明書(shū)對(duì)點(diǎn)火控制器進(jìn)行調(diào)整。
2.6? ? 火花塞、點(diǎn)火線圈及接線故障
當(dāng)點(diǎn)火控制器指示燈顯示正在點(diǎn)火,但用點(diǎn)火探照燈進(jìn)行點(diǎn)火檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),缸內(nèi)未正常點(diǎn)火,這時(shí)需檢查火花塞、點(diǎn)火線圈及接線狀態(tài)。濟(jì)柴燃?xì)獍l(fā)電機(jī)使用的是德國(guó)MOTORTECH型火花塞,火花塞規(guī)定的間隙值大約為0.89 mm,若使用塞尺檢查火花塞間隙超過(guò)最大運(yùn)行間隙值時(shí),則會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)火失敗現(xiàn)象。另外,運(yùn)行人員還需拆下火花塞,檢查其端部的積碳情況[3]。如果火花塞間隙過(guò)大,則將其調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi);若火花塞端部積碳過(guò)多,則需有效清除積碳。運(yùn)行人員檢查點(diǎn)火線圈和接線時(shí),主要檢查點(diǎn)火線圈與高低壓線、火花塞與點(diǎn)火線圈插接是否有松動(dòng)或脫落現(xiàn)象,若有松動(dòng),及時(shí)對(duì)其進(jìn)行緊固。
2.7? ? 轉(zhuǎn)速傳感器故障
燃?xì)獍l(fā)電機(jī)采用WOODWARD公司的EGS燃?xì)饪刂葡到y(tǒng),控制器通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量發(fā)電機(jī)的實(shí)際速度,結(jié)合內(nèi)部設(shè)定速度及空燃比的影響因素,調(diào)節(jié)控制閥節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度,從而控制混合氣的進(jìn)氣量,最終實(shí)現(xiàn)速度控制。因此,轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速采集尤為重要,當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)生故障時(shí),會(huì)引起發(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗。該轉(zhuǎn)速傳感器的電阻值應(yīng)在200 Ω左右,如果測(cè)試阻值不在此范圍,則傳感器發(fā)生故障的概率很大,需要更換傳感器,同時(shí)還需檢查傳感器的接線以及插頭,保證其連接緊固。
3 結(jié)語(yǔ)
本文結(jié)合濟(jì)柴16V190ZLT2型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的日常故障處理經(jīng)驗(yàn),分別從啟動(dòng)柜、啟動(dòng)馬達(dá)、點(diǎn)火控制器、燃?xì)饪刂崎y、電磁閥、轉(zhuǎn)速傳感器等方面,對(duì)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗的原因進(jìn)行了詳細(xì)分析,并提出了有效的解決措施,從而盡可能避免出現(xiàn)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗的問(wèn)題,以滿足油田集中處理站的正常生產(chǎn)需求。
[參考文獻(xiàn)]
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收稿日期:2020-07-02
作者簡(jiǎn)介:呂先亮(1991—),男,湖北荊州人,助理工程師,從事油田地面建設(shè)機(jī)電專(zhuān)業(yè)安裝與調(diào)試、油田電氣專(zhuān)業(yè)維護(hù)工作。