徐太貴，折 明，翁官銳，宋 雨

（中油國際管道有限公司，北京 100028）

0 引言

為解決卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)維保項目繁瑣復(fù)雜等問題，某輸油站場詳細(xì)記錄該站卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)日常維保及中小型維保所做的項目內(nèi)容，重點剖析8000 h的維保項目內(nèi)容，通過維保經(jīng)驗的積累，詳細(xì)梳理相關(guān)部件的數(shù)據(jù)，根據(jù)維保手冊進(jìn)行部件的調(diào)整及更換。提供該型天然氣發(fā)動機(jī)的維保經(jīng)驗參考。

1 某輸油站場天然氣發(fā)動機(jī)簡介

1.1 G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)簡介

G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)是美國卡特彼勒（Caterpillar）公司生產(chǎn)制造[1]，為G3600 系列16 缸V 形發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向從飛輪端看過去是逆時針，氣缸編號1 號缸為發(fā)動機(jī)右側(cè)前端第一個缸，2 號缸為發(fā)動機(jī)左側(cè)前端第一個缸。燃料氣進(jìn)氣閥1 個，缸徑300 mm，沖程300 mm，排量339.3 L，壓縮比為9.2∶1，額定轉(zhuǎn)速為1000 r/min，點火方式為火花塞點火，采用渦輪增壓進(jìn)氣方式[2]。某輸油站場地處緬甸若開邦，為中緬原油管道中間泵站。中緬原油管道和中緬天然氣管道雙線并行敷設(shè)，故在設(shè)計之初就選用3 臺卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)作為原動機(jī)驅(qū)動五級魯爾泵進(jìn)行原油的加壓外輸。

1.2 天然氣發(fā)動機(jī)組運轉(zhuǎn)時間

某輸油站場于2014 年9 月建成運營，3 臺卡特彼勒G3616型天然氣發(fā)動機(jī)組于2016 年10 月正式投入使用。截止2020年11 月13 日，3 臺天然氣發(fā)動機(jī)組運轉(zhuǎn)時間見表1。

表1 某輸油站場3 臺天然氣發(fā)動機(jī)組運轉(zhuǎn)時間

某輸油站場的3 臺卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)組從正式投產(chǎn)截至目前，均已按照廠商提供的維保手冊規(guī)定的維保級別分別進(jìn)行500 h 首保、1000 h 維 保、2000 h 維 保、4000 h 維保以及8000 h 維保。該文具體通過該輸油站場N1222 卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)8000 h 的維保項目進(jìn)行分析探討。

2 G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)8000 h 維保項目與檢查情況

根據(jù)《卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)維護(hù)保養(yǎng)手冊》，針對G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)的8000 h 維保，具體進(jìn)行八大系統(tǒng)的維保項目。

2.1 潤滑系統(tǒng)

（1）更換曲軸箱潤滑油，清潔發(fā)動機(jī)曲軸箱，待潤滑油更換完畢，液位應(yīng)處于2/3 處。同時采樣油品，采用試紙擴(kuò)散實驗，比對前期2000 h 維保和4000 h 維保的潤滑油樣品，經(jīng)過比對發(fā)現(xiàn)，此次8000 h 維保的潤滑油樣品并無雜質(zhì)含量的明顯增加。

（2）檢查并清潔發(fā)動機(jī)潤滑油粗濾。檢查油濾器差壓，如差壓大于0.084 MPa 時應(yīng)更換潤滑油濾芯。

（3）調(diào)整液位開關(guān)，檢查測試潤滑油節(jié)溫器，必要時進(jìn)行更換。

（4）檢查發(fā)動機(jī)潤滑油油泵，轉(zhuǎn)動無異常。同時，檢查發(fā)動機(jī)曲軸箱安全閥，檢查密封圈應(yīng)正常可靠，必要時可進(jìn)行更換。最后，檢查并清潔呼吸閥，如匯管存在液體，應(yīng)及時排出[3]。

2.2 液壓系統(tǒng)

（1）檢查空氣進(jìn)氣和廢氣旁通蝶閥及其液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并注入適量潤滑脂。

（2）排放液壓油，檢查并清潔油箱，更換液壓油，保持液壓油油位處于2/3 處。

2.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)

（1）檢查并清潔空氣過濾器，更換過濾器濾芯?？蓪V芯進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)濾芯比較臟，可對空氣過濾器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，預(yù)先過濾空氣。

（2）檢查空氣過濾器和渦輪增壓器之間的連接線，無破損漏氣現(xiàn)象。

（3）檢查并清潔渦輪增壓器軸承間隙，軸向間隙應(yīng)在0.12～0.16 mm，徑向間隙應(yīng)在0.44～0.87 mm。采用百分表對軸承間隙進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)軸承間隙檢測值均在正常范圍內(nèi)，無需進(jìn)行調(diào)整。

（4）檢查并記錄發(fā)動機(jī)氣缸壓力。參考標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)在125 r/min時缸壓為13.36～17.58 kg/cm2，在壓力過低時檢查活塞組件的配合以及氣門密封情況[4]。此次發(fā)動機(jī)缸壓檢測數(shù)據(jù)見表2。

表2 發(fā)動機(jī)各氣缸缸壓檢測及調(diào)整數(shù)據(jù)（壓力）psi

（5）采用先端可動式內(nèi)窺鏡對16 個氣缸內(nèi)部進(jìn)行檢查，重點查看缸套壁劃痕及活塞表面的積碳情況[5]，檢查發(fā)現(xiàn)缸套整體完好，缸壁光滑。部分氣缸活塞頂部存在少許積碳，屬于正?，F(xiàn)象，可以正常投用。

2.4 燃料氣系統(tǒng)

（1）檢查并清潔燃料氣過濾器，并更換濾芯。

（2）檢查燃料氣調(diào)壓閥，確保其處于正常壓力之間。

（3）檢查預(yù)燃室單向閥，必要時進(jìn)行更換[6]。此次發(fā)現(xiàn)16 個缸的預(yù)燃室單向閥均有嚴(yán)重回火的現(xiàn)象，因此，全部進(jìn)行更換。

2.5 點火系統(tǒng)

（1）拆卸高壓導(dǎo)棒和火花塞，清潔高壓導(dǎo)棒同時全部更換火花塞[7]。

（2）檢查高壓導(dǎo)線及點火線圈，確保其接觸點無腐蝕氧化現(xiàn)象。

（3）檢查點火系統(tǒng)各連接線無松動，觸點可靠并無腐蝕氧化現(xiàn)象。

（4）檢測發(fā)動機(jī)氣門間隙，對不符合參考值的氣門間隙進(jìn)行調(diào)整[8]。標(biāo)準(zhǔn)參考值為進(jìn)氣門0.50 mm±0.08 mm，排氣門為1.27 mm±0.08 mm，注氣門為0.64 mm±0.08 mm，各氣缸氣門間隙檢測數(shù)據(jù)見表3。

（5）檢查連桿及搖臂，并無發(fā)現(xiàn)明顯磨損現(xiàn)象。

2.6 啟動系統(tǒng)

（1）檢查啟動馬達(dá)，確保齒輪能夠正常伸縮彈出，無卡頓現(xiàn)象，且齒輪外觀狀況良好。

（2）檢查并清洗啟動器濾網(wǎng)，必要時進(jìn)行更換。

（3）檢查啟動氣調(diào)壓閥，正常壓力范圍應(yīng)在120～150 psi。

（4）檢查啟動系統(tǒng)管線連接情況，是否存在跑氣漏氣現(xiàn)象。

2.7 冷卻系統(tǒng)

（1）檢查發(fā)動機(jī)機(jī)組的2 個膨脹水箱液位，分別為EJW 和TAW，根據(jù)實際情況進(jìn)行補(bǔ)充，液位應(yīng)保持在2/3 處。

（2）檢查冷卻系統(tǒng)是否存在漏點。

（3）檢查冷卻液，累計運行2 a 或者累計運行20 000 h 以先到為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更換。

（4）檢查發(fā)動機(jī)水泵，確保其運轉(zhuǎn)正常。

（5）檢查水加熱器工作情況，運轉(zhuǎn)正常。

（6）檢查LOC 冷卻風(fēng)扇翅片變形情況，如發(fā)現(xiàn)變形，予以修復(fù)。

2.8 控制系統(tǒng)

（1）檢查電機(jī)控制中心（MCC）的各接線是否牢固可靠。

（2）檢查發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器是否工作正常。

（3）檢查調(diào)速器和勵磁電機(jī)轉(zhuǎn)動是否正常。

2.9 其他

（1）檢查曲軸變形量，發(fā)動機(jī)曲軸變形量不能超過0.003 2"，采用百分表檢測曲軸變形量，數(shù)據(jù)符合要求，滿足運行要求。

（2）緊固地腳螺栓，發(fā)動機(jī)前端地腳螺栓頂推螺釘?shù)呐ぞ刂禐?7 lb·ft，后端地腳螺栓頂推螺釘?shù)呐ぞ刂禐?9 lb·ft，經(jīng)過力矩扳手調(diào)整后符合運行要求。

（3）采用百分表檢測發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣門凸出量，16 個缸的氣門凸出量基本在1.64～1.82 mm，符合運行要求。

（4）測量空冷器風(fēng)扇電機(jī)和LOC 潤滑油油泵電機(jī)和LOC冷卻風(fēng)扇電機(jī)的絕緣電阻，均＞500 MΩ，符合要求。

（5）測量發(fā)動機(jī)16 個缸的排氣溫度，均＜600 ℃，符合要求。

（6）測量發(fā)動機(jī)16 個缸的燃燒時間，均＜15 ms，符合要求。

（7）對機(jī)組進(jìn)行對中測試，檢測數(shù)據(jù)見表4。

（8）清潔整個發(fā)動機(jī)機(jī)體衛(wèi)生，檢查各傳感器接線等是否牢固可靠。

3 G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)8000 h 維保部分?jǐn)?shù)據(jù)

3.1 發(fā)動機(jī)缸壓檢測

采用天然氣發(fā)動機(jī)專用缸壓表等工具，對發(fā)動機(jī)16 個缸的缸壓進(jìn)行檢測，并參考標(biāo)準(zhǔn)值。參考條件為轉(zhuǎn)速達(dá)125 r/min時，缸壓標(biāo)準(zhǔn)值在190～250 psi，各氣缸的缸壓檢測數(shù)據(jù)見表2。

3.2 發(fā)動機(jī)氣門間隙檢測

采用百分表等工具，對發(fā)動機(jī)16 個缸的氣門進(jìn)行檢測，并參考標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整。標(biāo)準(zhǔn)參考值為進(jìn)氣門0.50 mm±0.08 mm，排氣門為1.27 mm±0.08 mm，注氣門為0.64mm±0.08 mm，各氣缸氣門間隙檢測數(shù)據(jù)見表3。

表3 發(fā)動機(jī)各氣缸氣門間隙檢測及調(diào)整數(shù)據(jù)（寬度） mm

3.3 機(jī)組對中檢測

采用激光對中儀檢查法對卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)行對中檢查，參考值為角度偏差＜0.127 mm，平行偏差＜0.178 mm，檢查數(shù)據(jù)見表4。

表4 發(fā)動機(jī)機(jī)組對中數(shù)據(jù)（長度）

4 結(jié)束語

此次針對某輸油站場的卡特彼勒G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)8000 h 維保進(jìn)行剖析，詳細(xì)展示相關(guān)維保項目內(nèi)容及部分重要檢測數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)的卡特彼勒G3600 系列天然氣發(fā)動機(jī)組維護(hù)保養(yǎng)提供豐富的過程參考及數(shù)據(jù)支持，避免過度維修，節(jié)約生產(chǎn)成本。同時，針對G3616 型天然氣發(fā)動機(jī)8000 h 的維保情況，相關(guān)人員可以有針對性地安排日常維保，合理安排備件更換，做到視情維修，能夠有效延長中修時間，從而達(dá)到降本增效的目的。