發動機膨脹水箱噴水故障的分析與排查

李耀產楊春社張新洲孔慶祝馬雙雙

（1.吐哈油田機械廠；2.吐哈油田丘東采油廠；3.吐哈油田鄯善采油廠，新疆 鄯善 838202）

發動機膨脹水箱噴水故障的分析與排查

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（1.吐哈油田機械廠；2.吐哈油田丘東采油廠；3.吐哈油田鄯善采油廠，新疆 鄯善 838202）

根據發動機故障反映出的信息特點，對冷卻系統進行全面排查，發現節溫器出現了問題，通過更換節溫器，解決了膨脹水箱噴水問題。

發動機；膨脹水箱；節溫器

L7042GSI型天然氣發動機是美國瓦克夏公司的產品，四沖程帶渦輪增壓，12缸V型排列，用于帶動往復式壓縮機工作，是我廠的關鍵設備。

一、故障現象

機組啟動后，每隔4、5h就會出現防凍液從膨脹水箱呼吸器處噴出的現象，且故障停機后會出現膨脹水箱液位低報警停機或發動機夾套水溫度高報警停機。

二、查找過程

（1）給膨脹水箱補充防凍液并消除膨脹水箱液位低報警問題。

（2） 檢查修復發動機高位放空管接頭并連接管線。

（3）檢查冷卻水泵。

（4）檢查冷卻水泵驅動皮帶。

（5）停機后拆卸所有氣缸的火花塞，氣動盤車，沒有發現防凍液從火花塞孔中噴出，證明發動機氣缸套、氣缸蓋與排氣管無泄漏。

（6）拆卸發動機加套水系統節溫器檢查，發現1個節溫器損壞，其余5個節溫器都出現了不同程度的失效。

（7）更換發動機加套水系統節溫器。

這是一起節溫器失效引發的故障，屬于老化性故障，是由于加套水系統節溫器損壞和失效引起的，節溫器失效，加套水系統的冷卻液只能走小循環（圖1），即加套水系統的冷卻液在高溫時不能進入散熱器進行冷卻，隨著機組運轉時間的延長，冷卻液由于得不到冷卻而持續升溫，當溫度高于報警停機溫度值時出現“發動機夾套水溫度高報警停機”，且溫度越高，汽化越嚴重，一部分已經汽化的冷卻液通過循環進入膨脹水箱，導致冷卻液外噴，當冷卻液位低于膨脹水箱的液位保護值時便出現“膨脹水箱液位低報警停機”的現象。

節溫器是指控制發動機冷卻液流動路徑的閥門，是一種自動調溫裝置，通常含有感溫組件，借著膨脹或冷縮來開啟、關掉冷卻液的流動。即根據冷卻液溫度的高低自動調節進入散熱器的水量，改變冷卻液的循環范圍，以調節冷卻系的散熱能力，以保證發動機在合適的溫度范圍內工作，可起到節約能耗等作用。

圖1　發動機夾套水系統工藝流程圖

發動機工作溫度低于74℃以下時，節溫器自動關閉通向散熱器C處的通路，而開啟通向水泵入口B處的通路，從發動機夾套（發動機缸套、缸蓋、排氣管等處）流出的冷卻液通過節溫器直接經水泵送入夾套再進行循環，由于冷卻液不經散熱器散熱，可使發動機工作溫度迅速升高，此循環路線稱小循環。發動機工作溫度高于77℃以上時，節溫器自動關閉通向水泵入口B處的通路，而開啟通向散熱器C處的通路，從夾套流出的冷卻液經散熱器散熱后再由水泵送入夾套，提高了冷卻強度，以防止發動機過熱，此循環路線稱大循環。發動機工作溫度在74～77℃之間時，大、小循環同時存在，即部分冷卻液進行大循環，而另一部分冷卻液進行小循環。

起初認為是冷卻液在循環中形成的水蒸汽無法從高點排放出去，在循環過程中竄到高位水箱，造成水箱往外噴水現象，于是檢查并修復了高點放空管線，發現故障依舊。后來認為可能是某個冷卻部位產生了裂縫，漏氣造成的，于是對冷卻部位，尤其氣體壓力高于冷卻液壓力的部位進行排查，經過排查，發現發動機缸套、缸蓋及排氣彎管等冷卻部位都正常，沒有泄漏發生。最后根據冷卻液循環工藝流程，想到了節溫器，通過檢查節溫器，才找到故障癥結所在。

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1671-0711（2015）08-0068-02

（2015-05-11）