摘  要：燃?xì)廨啓C(jī)具有運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，隨著西氣東輸工程的實(shí)施，在我國應(yīng)用越來越廣泛，本文根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探討了在運(yùn)行方式和維護(hù)方面的工作對燃?xì)廨啓C(jī)壽命的影響因素。
        關(guān)鍵詞：運(yùn)行和維護(hù)方式   壽命

        良好的運(yùn)行狀況和優(yōu)良嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木S修作風(fēng)，對延長燃?xì)廨啓C(jī)壽命以及減少停機(jī)時間和減少檢查間隔都有著重要的作用。燃?xì)廨啓C(jī)在實(shí)際運(yùn)行中有很多因素如燃料、滑油、啟動循環(huán)以及我們的維修思想和外部環(huán)境都直接影響著燃?xì)廨啓C(jī)、重要部件或附件的壽命。我們在掌握了燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)原理的同時，還必須清楚這些因素的影響，以利于制定合理的運(yùn)行方式和維修計劃，最大限度的延長燃?xì)廨啓C(jī)的壽命，最大限度的減少運(yùn)行維修費(fèi)用和停機(jī)時間。
   
        一、進(jìn)氣系統(tǒng)的影響
        進(jìn)氣系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在發(fā)動機(jī)吸入空氣質(zhì)量的影響?？諝庵械碾s質(zhì)顆粒如灰塵、無機(jī)鹽都能夠?qū)簹鈾C(jī)、渦輪葉片進(jìn)行磨蝕、腐蝕、結(jié)垢，由于摩擦也能夠增大燃燒室噴嘴喉口面積，實(shí)驗(yàn)表明20微米的顆粒能引起葉片的明顯磨蝕；空氣中的油氣、工業(yè)廢氣、滑油系統(tǒng)中的油氣等會導(dǎo)致壓氣機(jī)葉片結(jié)垢。
        壓氣機(jī)渦輪葉片磨蝕、腐蝕、結(jié)垢所造成的危害表現(xiàn)在以下方面：
        1、壓氣機(jī)、渦輪葉片的磨蝕、腐蝕一方面會使葉片產(chǎn)生凹痕，增加表面粗糙度，產(chǎn)生疲勞裂紋，造成葉片斷裂；另一方面會使葉片表面耐高溫涂層脫落。葉片表面涂層脫落，在高溫條件下加速葉片的高溫蠕變，導(dǎo)致葉片強(qiáng)度降低或不到期斷裂。
        2、壓氣機(jī)、渦輪葉片粗糙度增大以及葉片結(jié)垢，還將會造成壓氣機(jī)空氣流量的降低，使得壓氣機(jī)效率下降，導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)的出力減低。實(shí)驗(yàn)表明壓氣機(jī)空氣流量降低5%將會使發(fā)動機(jī)功率下降13%，熱耗增加5.5%。
        3、壓氣機(jī)葉片頂端的磨損，將導(dǎo)致葉片頂端與壓氣機(jī)殼體間隙增大，造成漏氣，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降，可以說這種性能衰退是不可修復(fù)的，也是不可避免的。要想延緩這種故障的出現(xiàn)，必須確保進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的空氣質(zhì)量，使用經(jīng)廠家確認(rèn)的空氣濾清器濾芯。
        在使用中，我們還應(yīng)當(dāng)注意空氣濾清器濾芯結(jié)霜的影響，在Taurus__60燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時，我們曾遇到這一問題，當(dāng)時空氣溫度在—20℃，有霧，空氣濕度在80%以上，空氣濾清器濾芯結(jié)霜嚴(yán)重，差點(diǎn)造成燃?xì)廨啓C(jī)喘振，運(yùn)行人員處置得當(dāng)才避免了機(jī)組損壞報廢。
        燃?xì)廨啓C(jī)出現(xiàn)以下方面的現(xiàn)象時，應(yīng)考慮是壓氣機(jī)渦輪葉片磨蝕、腐蝕、結(jié)垢所致：
        1、燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率和效率的降低應(yīng)首先考慮壓氣機(jī)的工作條件惡化所導(dǎo)致。
        2、壓氣機(jī)喘振和發(fā)動機(jī)震動增大也可能是壓氣機(jī)過度的污染的原因。
        3、發(fā)動機(jī)T5溫度升高(緩慢而非迅速升高)。
        4、發(fā)動機(jī)加速不良、或者使得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到100%。
        5、用壓力表可以明顯檢查出壓氣機(jī)排氣壓力降低。
        二、燃料的影響
        燃料除了系統(tǒng)的泄漏的故障外，其潛在的危害還表現(xiàn)在：
        1、燃料系統(tǒng)的清潔度對燃?xì)廨啓C(jī)及其附件的壽命影響較大。這些燃料顆粒既包括重油中的殘渣，也包括純凈的輕質(zhì)油和天然氣在其輸送管道中混入的有害雜質(zhì)。這些雜質(zhì)對燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室噴嘴造成堵塞或磨損。同時也對燃?xì)廨啓C(jī)的附件如燃料控制閥、燃料分配器、節(jié)流閥造成磨損或卡滯，造成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速—負(fù)荷調(diào)節(jié)失效，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)甩負(fù)荷緊急停車。這對發(fā)動機(jī)的壽命影響最大。
        在1999年3月16日，寶浪燃?xì)廨啓C(jī)電站在切換精細(xì)過濾器時，運(yùn)行人員短時間打開了精細(xì)過濾器旁通閥。以至造成在16日7；11開始到17日1：07不到一天時間內(nèi)，該電站1#、2#機(jī)組五次緊急停機(jī)，其原因都是“燃料閥位置故障”，具體分析也就是在打開旁通閥時，由于天然氣中的雜質(zhì)沒有經(jīng)過過濾進(jìn)入到燃料調(diào)節(jié)閥，使得調(diào)節(jié)閥操作不靈，當(dāng)外界負(fù)荷變化時，閥的調(diào)節(jié)與負(fù)荷變化不同步，其結(jié)果是燃?xì)廨啓C(jī)緊急保護(hù)停車。
        2、在使用天然氣燃料時，如果符合規(guī)定，可以看作是最佳燃料對燃?xì)廨啓C(jī)沒有影響。然而如果天然氣中混有凝結(jié)的液體碳?xì)浠衔锊⒈粠肴細(xì)廨啓C(jī)燃料系統(tǒng)，那將會造成燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔馔ǖ啦考缛紵?、氣體燃料噴嘴、渦輪轉(zhuǎn)子和靜子的壽命的的減少。因?yàn)橐后w碳?xì)浠衔锉坚尫懦龃罅康妮椛錈崮?，使得高溫?zé)煔馔ǖ啦考┞对谶^高溫度條件下而損壞。
        天然氣中混有凝結(jié)的液體碳?xì)浠衔镞€將造成氣體燃料調(diào)節(jié)閥的卡滯。我們在冬季使用“濕氣” 運(yùn)行時遇到過天然氣中積液(當(dāng)時拌熱系統(tǒng)故障)而造成燃料調(diào)節(jié)閥卡滯回不了位(10%以下)的故障，這時機(jī)組無法重新啟動運(yùn)行。
        3、燃料中腐蝕元素如硫、鈉、鉀、釩、鉛能夠?qū)е氯細(xì)廨啓C(jī)渦輪葉片的高溫腐蝕。
        三、燃燒溫度的影響
        較高的燃燒溫度減少高溫部件的壽命，而較低的燃燒溫度相應(yīng)的增加部件的壽命。跟據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，在最大轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)時。渦輪前燃?xì)鉁囟让可?%，渦輪葉片的強(qiáng)度儲備將減少15%。
        在燃?xì)廨啓C(jī)的整個工作過程中，發(fā)動機(jī)的啟動、加速和最大工作狀態(tài)(尖峰負(fù)荷)以及發(fā)動機(jī)緊急“甩負(fù)荷”停車，都使發(fā)動機(jī)渦輪前燃?xì)鉁囟壬摺?br />        如果燃?xì)廨啓C(jī)長時間處于尖峰負(fù)荷下運(yùn)行，由于較高的運(yùn)行溫度必將要求維修或更換高溫?zé)煔馔ǖ啦考?，減少燃?xì)廨啓C(jī)的壽命。在尖峰負(fù)荷下運(yùn)行一小時，相當(dāng)于在基本負(fù)荷下運(yùn)行六小時。因此我們必須合理的設(shè)定燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷，特別是多臺燃?xì)廨啓C(jī)并列運(yùn)行時最好能合理的分配每一臺燃?xì)廨啓C(jī)所承擔(dān)的負(fù)荷，使其低于額定負(fù)荷的80%。
        運(yùn)行中要注意觀察和記錄T5溫度的高低，這是燃?xì)廨啓C(jī)的一個重要參數(shù)，使其保持在允許的范圍內(nèi)。對于T5溫度異常(指的是T5溫度過高或急劇升高)一定要查清故障原因。
        四、滑油系統(tǒng)的影響
        滑油系統(tǒng)的影響主要是潤滑不良和滑油顆粒污染。
        滑油系統(tǒng)的潤滑不良表現(xiàn)在兩方面，一方面是滑油溫度的影響，這時要考慮滑油溫度過低(如在冬季剛啟動機(jī)組時)或滑油溫度過高時(如夏季滑油散熱不良)而造成滑油粘度變化的影響，切記不要在進(jìn)入發(fā)動機(jī)的滑油溫度超過滑油的最高工作溫度下使用發(fā)動機(jī)，我們在寶浪油田電站Taurus__60燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時，曾經(jīng)遇到在夏季高溫陽光直射時滑油散熱器散熱不良的問題，我們是通過技術(shù)改造在散熱器上方增加水淋裝置來保證滑油溫度的；另一方面在使用過程中，滑油的化學(xué)、物理性質(zhì)也要發(fā)生變化，它的粘度、總酸度(TAN)、污染物含量等都要發(fā)生變化，我們在使用中應(yīng)加強(qiáng)對滑油的化驗(yàn)，一旦不合格應(yīng)立即予以更換。一般情況下應(yīng)保證每一至二個月對滑油樣品的采樣進(jìn)行一次。
        滑油中的污染物特別是滑油中的金屬粉末、顆粒，將加大發(fā)動機(jī)軸承、密封裝置、減速齒輪箱、被驅(qū)動裝置的磨損，從而引起燃?xì)廨啓C(jī)振動加大和壽命減少。反過來軸承和密封裝置的磨損又將加速滑油的污染，兩者相互作用，必將引起燃?xì)廨啓C(jī)振動的加劇，以至于損壞。
        污染物的來源：
        ①加油時沒有使用過濾裝置或使用了不清潔的加油工具；
        ②燃?xì)廨啓C(jī)油氣分離器過臟，致使回流的滑油受到污染；
        ③滑油管線或滑油箱本身不潔；
        ④燃?xì)廨啓C(jī)、變速箱以及被驅(qū)動裝置磨損所形成的顆粒污染物。
        五、進(jìn)行吸入式清洗發(fā)動機(jī)的影響
        從嚴(yán)格的意義上來講，對燃?xì)廨啺l(fā)動機(jī)進(jìn)行吸入式清洗，可以減輕由于滑油、無機(jī)鹽、污垢顆粒通過空氣濾清器進(jìn)入發(fā)動機(jī)沾附在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子葉片上所造成發(fā)動機(jī)的污染，從而可以減輕發(fā)動機(jī)達(dá)不到滿功率輸出和效率降低的故障。
        我們也應(yīng)當(dāng)看到對發(fā)動機(jī)進(jìn)行帶轉(zhuǎn)沖洗也會造成發(fā)動機(jī)的負(fù)面影響，這主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
        1、無論是使用水沖洗總管或是使用手持噴霧桿進(jìn)行清洗發(fā)動機(jī)，水或清洗液對壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子葉片的壽命必定是有影響的。這是因?yàn)檫@時在轉(zhuǎn)子和靜子葉片間的流動介質(zhì)畢竟與空氣不同，必將增大壓氣機(jī)和渦輪葉片的空氣動力負(fù)荷，增大葉片的撓度，使其出現(xiàn)疲勞裂紋的可能性增大。
        2、進(jìn)行清洗發(fā)動機(jī)，清洗液和清洗液中固體顆粒一方面可造成壓氣機(jī)葉片的磨損，另一方面清洗液中的固體顆粒將在壓氣機(jī)殼體上沉淀而造成空氣流動不暢。特別是清洗液中固體不溶性顆粒濃度大于350PPMW尤甚。
        3、進(jìn)行帶轉(zhuǎn)水沖洗時，由于滑油壓力過低，有可能使得水或清洗劑通過篦齒式密封機(jī)構(gòu)進(jìn)入滑油系統(tǒng)，從而造成滑油的污染。
        六、啟動、循環(huán)次數(shù)的影響
        燃?xì)廨啓C(jī)的啟動和跳閘“甩負(fù)荷”次數(shù)也對其壽命有著影響。過高的啟動和緊急停車次數(shù)都將減少燃?xì)廨啓C(jī)的壽命。因?yàn)樵趩雍途o急停車瞬間都會使的T5溫度過高，從而減少了高溫?zé)煔馔ǖ啦考膲勖?br />        七、安裝、維修質(zhì)量的影響
        燃?xì)廨啓C(jī)的基礎(chǔ)好壞和機(jī)組安裝水平度的高低，直接影響著機(jī)組的運(yùn)行可靠性和機(jī)組的壽命。在安裝或維修過程中，燃?xì)廨啓C(jī)與被驅(qū)動設(shè)備如發(fā)電機(jī)的對中精度以及安裝、更換、維修重要附件、管線、油料時，其清潔程度也將決定燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行維修費(fèi)用和停機(jī)時間。這些都是由運(yùn)行維修人員的素質(zhì)和責(zé)任心決定的，這是可以調(diào)控的。

        結(jié)束語
        燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得燃?xì)廨啓C(jī)沒有往復(fù)件運(yùn)動，這也決定了燃?xì)廨啓C(jī)的壽命有兩個重要特性：一是燃?xì)廨啓C(jī)沒有磨合期，二是燃?xì)廨啓C(jī)和絕大部分部件、附件也沒有明顯的耗損期。隨著使用時間的增加，它的故障率也只是略有增加。其故障率曲線如圖所示。

        從燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和故障率曲線我們可以得出如下結(jié)論：
        1、對于燃?xì)廨啓C(jī)來說不需要規(guī)定壽命。除了剛安裝后的故障率較高外，隨后的運(yùn)行故障率基本保持平穩(wěn)，故障率增加也只是由于壓氣機(jī)、渦輪以及葉片隨著使用時間增加其磨損、高溫燃燒引起的故障率是增加的。據(jù)統(tǒng)計資料顯示：只要在良好的運(yùn)行方式和維修水平下，燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行壽命在3萬小時以上。
        2、在許多情況下，對燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行定時翻修會給本來穩(wěn)定的系統(tǒng)帶來較高的早期故障率。這就有必要建立一種新的維修體系，即建立以可靠性為中心的維修體系。也就是說，燃?xì)廨啓C(jī)及其附件的維修檢查、翻修、大修等工作，必須根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的性能參數(shù)如：負(fù)荷、T5溫度、燃料的流量壓力、滑油的壓力、啟動時間和次數(shù)、惰走時間、機(jī)組的振動水平等的變化來確定，一旦這些性能參數(shù)偏離了正常值，就可有助于精確預(yù)示故障出現(xiàn)的部位。因此我們必須在固定的時間間隔內(nèi)把這些運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄好，以這些數(shù)據(jù)作為機(jī)組惡化時的測量比較。
        借助于現(xiàn)代化的測試、檢查儀器如渦輪孔探儀等是建立以可靠性為中心維修體系的必要手段。
        我們還要明白，燃?xì)廨啓C(jī)的維修間隔和壽命除了取決于機(jī)組的運(yùn)行維修方式外，還取決于操作和維修人員的技術(shù)水平，充分利用制造廠商的指導(dǎo)文件和服務(wù)支持是有益的。