1 序言
鄯善采油厂丘陵联合站5台质料气增压装置采取美国库伯公司生产的16SGT/W74压缩机组，压缩端为W74型4缸整体对置往来来往式2级压缩机组，动力端为V型16缸带涡轮增压器和中冷器的天然气发动机，机组额定功率为2650HP，转速范围600-900RPM，单台机组日产25万方天然气。该机组通过两级压缩将集输天然气压力由0.1Mpa提高到3.2Mpa，高压天然气为下贱制冷机膨胀机工艺提压[[1]]。
自2014年11月以来3#机组在正常加载运行过程中涌现缸温温差大报警，并伴有偶发性转速颠簸大及个别缸爆震征象，打算空气蝶阀输出颠簸大，输出值为0%-8%，机组已无法正常运行。
2 故障产生的危害
发动机是压缩机组的心脏，是坚持压缩机组正常事情运转的主要系统之一。发动机一旦涌现故障，对全体轻烃工区天然气处理装置油气产量带来负面影响。
3#机组发动机缸温温差大故障有许多危害，较为突出的是各缸连杆活塞受力不均导致发动机功率不敷，燃气压力颠簸大和转速颠簸大。发动机温度过低会使发动机堕落会使发动机堕落磨损加剧，燃烧天生的酸性物质和水蒸气极易凝集到缸套壁上，在摩擦力的浸染下，严重时缸套的金属脱落形成堕落性磨损[[2]]。
3#机组个别缸还存在爆震征象，爆震会产生4000摄氏度的高温，火焰传播速率达200-1000m/s以上，比正常燃烧的火焰传播速率高数倍乃至数10倍,高频压力波撞击燃烧室，能使缸套、缸盖、活塞、连杆、曲轴的机器负载增加，直接影响着发动机的输出功率、气门的利用寿命，严重时发动机受力部件变形乃至破坏[[3]]。
3.故障诊断
3.1故障可能缘故原由
（1）CPU90点火系统故障。若CPU90破坏或者线路虚接、接地会导致断火、点火顺序和点火韶光紊乱，部分缸不事情或事情不正常，造成缸温温差大。若部分缸点火提前角过小，点火延迟，燃烧过程滞后，造成燃烧不完备，一部分可燃气体随废气到了排气汇管，在排气汇管燃烧，导致发动机故障燃烧室和正常燃烧室温差大。
（2）进排气门破坏。进排气门破坏或密封不严漏气、气门或气门座破坏或着气门与气门座密封不好，都会使未燃烧的气体进入排气管内燃烧，造成缸温温差大。
（3）进排气门间隙不当。若个别缸进气门间隙过大，则进气门开度变小，进入燃烧室的空气减少，排温升高，反之缸温会降落。若个别缸排气门间隙过大，气门开度减小，则排气韶光缩短，未排完的高温废气聚拢在汽缸内，一方而严重影响了机组输出功率，另一方而也会导致排气温度升高。
（4）燃气门间隙调节不当。如果间隙太小，进入燃烧室的燃宇量就会增多，导致发动机缸燃宇量过剩，燃烧韶光延长，使汽缸燃烧后的排气温度升高[[4]]，这样会导致缸温差异变大。
（5）空燃比掌握系统故障。空燃比掌握系统故障会使空燃比失落调，造成发动机缸温偏高或偏低。
（6）其他系统故障。排温热电偶虚报参数、和空气管线堵塞导致旁边排空气流量不一致都有可能导致发动机缸温温差大。
3.2故障剖析
通过不雅观察FT50掌握盘参数显示模块后创造，发动机缸温分布为左排缸缸温高，右排缸缸温低(详细缸温如图1所示)，属于整体温差大故障。可以打消进排气门、燃气门间隙调节不当、热电偶虚报缸温及CPU90故障造成的个别缸缸温温差大故障。
图1 发动机缸温分布图
将拨码盘拨到81创造FT50打算的空气蝶阀开度输出值变革较大，变革范围为0%-8%，变革大可能空燃比系统涌现故障。
空燃比掌握系统是闭环PID掌握系统，系统如图2所示。当负载、转速和空气汇管压力变革时，PID调节器根据程序设定的K2值和压力值，输出定空燃比的空气蝶阀开度值，从而担保进入燃烧室的空气压力和流量恒定。[[5]]
图2 空燃比掌握系统构造及掌握图
若仪表风压力过低、调压阀调压过低，FT50掌握系统PID模块根据工况会增大蝶阀开度，拨码盘80开度会变大，而现场打算开度却很小。通过此打消仪表风故障、调压阀故障。
参数
温度（℃）
压力（Mpa）
左排
23.8
0.0291
右排
44.4
0.0547
FT50打算
0.0469
表1 旁边排参数偏差比拟表
拨动FT50拨码盘54、55、30及31后创造旁边排空气汇管压力和温度偏差较大，偏差如表1所示。通过表1可以看出右排空气汇管压力先对左排压力高，在发动机负载一定，燃气需求一定的情形下，右排空气压力小，进入左排缸的空气流量小，左排温会变高，同时左排空燃比降落，过低的空燃比会导致燃烧室发生爆震征象。若压力变送器涌现故障，则FT50检测到的压力只能是0PSI，此时PID调节器输出的蝶阀开度只可能是100%，以是打消压力变送器故障。根据打消法，故障部件可能为I/P转换器、比例阀、蝶阀或者蝶阀实行器。
4.故障处理
机组停机后，正常情形下FT50掌握系统输出蝶阀开度为100%,检讨空气蝶阀和蝶阀实行器，创造左排空气汇管蝶阀开度为100%，右排空气蝶阀开度为80%，若I/P转换器和比例阀涌现故障，则左空气汇管蝶阀开度不可能是100%，以是打消I/P转换器和比例阀故障。机组停机后，正常情形下可以用力推动蝶阀实行器连杆，但用力推动右排蝶阀实行器连杆时，连杆没有动作，解释蝶阀失落去调节空气流量的浸染，拆解右空气碟阀后创造空气碟阀的活塞卡去世并破坏，已无法连续利用。
改换右排蝶阀实行器和调度好蝶阀实行器连杆尺寸，机组加载半个小时后，发动机旁边排缸温温差变小（旁边排缸温如图3所示），掌握面板温差大故障灯不再闪烁。
图3 改换空气蝶阀实行器后缸温示意图
拨动FT50拨码盘显示旁边排空气压差和温度进一步缩小，FT50空气蝶阀开度在40%旁边，爆震征象消逝，机组实现了平稳运行。
5.总结
发动机涌现缸温温差大故障后，利用故障诊断打消法可快速定位故障、故障类型判断、及故障规复。同时在机组日常掩护过程中，除了对发动机机器本身以及各运行参数进行检讨外，还要对过程掌握元件加强巡检，避免检讨去世角，担保机组正常运行。
