摘要:本文介绍并分析某型电站用某型柴油机在某次开机保养过程中起火并烧毁部件等不安全事件,从源头上辨别了第一起火源,并通过拆检判定了分析结论,并通过测量定制,以国产件成功替换了国外进口部件,检修后启动一次成功,实现了预定目标。从此次着火后举一反三,重在设备维护,提出该类柴油机日常维护的重点和质量控制点。
关键词:燃机电站;柴油机;第一起火源;测量定制;质量控制点
中图分类号:U472.4 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2021)09-0144-02
0 引言
本文介绍了某型柴油机在燃機电站的实际应用和工作方式,从某次开机保养引发意外着火的不安全状态出发,着重分析并解决了该型柴油机备品供应问题;在安全生产日益重视的当下,从此次着火出发,定性定量得梳理了电站内该类柴油机的日常维护重点,并重新修正并建立了场内柴油机的日常维护重点。
1 燃机电站的柴油机使用环境及使用方式简述
燃机电站有别于传统煤电机组的地方有很多,其中主要变化的是其燃料供应系统,由原有的煤运输、处理、筛选、输送和燃烧过程,变更为使用燃气管道,其燃气母管控制的第一道阀门组件一般构成为天然气首站,输送到燃机前方构成天然气末站、调压站和前置模块,最终产生符合进入燃机的热力要求和参数的燃气。由此看出,天然气首站是燃气作为燃机电站燃料的第一座集中处理岛,在其中,第一道接触天然气的即是首站燃气关断阀。目前,国内大多数燃机电站对首站燃气关断阀控制使用的是电动执行机构,俗称电动头,而提供给电动头电源的,其中最后一道保障,即是柴油机系统和设备。
某燃机电站使用的某型柴油机,其作用即是当外部电源全部失去的时候,由此柴油机工作发电,确保在事故发生、检查、检修和维护燃机的时候,柴油机能够保障首战燃气关断阀的关断作用,实现天然气母管和燃气轮机的天然气管道能有效隔离,便于维护。见图1:某型柴油机外形图。
由图1可见,燃机电站天然气首站使用的柴油机属于整体模块式设计,其基本组成部件有柴油机本体、控制柜、发电机模块、进风系统设备(包括空气滤清器等)、出风系统设备、水套冷却器组件、燃料供应组件(包括燃料分配阀)、燃料贮存组件(位于模块底部框架,为储油箱)及其他电气和热工控制部件等。
2 柴油机着火不安全事件简述
事故当日,值守人员(又称运行人员)按柴油机保养规范对该柴油机组进行启动并运行十五分钟观察,开机运行五分钟左右,机组左侧(从控制柜方向前望)大约在水套加热器附近发现明火,火焰高度较高约1米,烧至柴油机尾气出口风叶和附着管道,运行人员随即使用附近装备的二氧化碳灭火器进行灭火处理并柴油机关机处理,明火随机被扑灭,运行人员通知相关管理和检修人员后,观察半小时后未发现再次着火迹象,火灾危险解除。
根据现场运行人员描述,柴油机起火时未同时伴有其他明显异常,按起火踪迹查看,应该是水套加热器附近区域最先着火,后因管路附着部分油气,起火区域扩大至出口风扇处,风扇本身材料属于防火材料,未有烧毁,但其附近冷却水管道等管道附件,着火迹象较明显。最终,通过检修管理人员、检修施工人员,柴油机制造厂家人员和运行人员的四方鉴定,确认此次柴油机着火的不安全现象,起因是柴油机水套加热器故障,引起温度高点燃水套加热器出水橡胶软管造成明火,过火区域主要集中在柴油机左侧,未蔓延至右侧,停用水套加热器再次开机试验,柴油机运行较平稳,但是振动和异声较明显,后续确定修复方案,定性为内部不安全事件,展开燃机电站场内类似设备专项检查,备品件及台账梳理,举一反三消除设备及机组隐患排查。水套加热器见图2:水套加热器外形图。
此次着火的水套加热器为设备出厂自带部件,后续拆检分析,基本判定起火原因为水套加热器的线路老化,通电后造成短路,短路引起的高温点燃了其电路橡胶线及水套加热器出口的橡胶软管,该橡胶软管通径为DN32,管径较粗,也是最易着火燃烧的部分。橡胶软管着火后,其附近区域除了少量油气,未有易燃易爆物品,所以火势未曾扩大,烧毁橡胶软管后,运行人员救火及时,使得火灾未曾进一步扩大。
3 后续设备修复及维护
3.1 水套加热器
此次不安全现象首要原因是柴油机水套加热器故障,其实在笔者所在的长江中下游地区,柴油机上水套加热器作为选配的附件,其利用率基本为零,热工人员设定在零度环境温度以下,需开启水套加热器,而春夏秋三季,则不用水套加热器参与柴油机运行工作。水套加热器如果使用原厂部件,需等待进口件约三个月,且因新冠疫情影响,费用较为高昂,此部分通过寻找国内制造厂家,提供产品的外形尺寸、各部件规格以及产品参数,顺利得以国产部件替代了国外部件。使用的国产件其主要材质为不锈钢304,该材质广泛适用于燃机电站各水加热环境,不会发生结垢或腐蚀现象,调试后加热速度快,启停过程稳定。替换件见图3:国产水套加热器外形图。
3.2 燃料供应管道和燃料分配器及分配管道
此次过火的部件主要是柴油机的燃料供应管道(自柴油机左侧的柴油箱进入柴油机油缸),燃料分配器(装设在柴油机左侧)以及柴油分配管路的出口接头(管路大部分在柴油机右侧,接头接入柴油机油缸,在柴油机上方),其产品均属于国外进口部件,不及时修复则影响柴油机后续的安全稳定运行。技术管理人员,通过同类产品的合格供应商进行现场测绘,按图加工及加工成品件安装,有效得解决了上述三部件的国产部件替代,且使用不锈钢软管替代原先的橡胶管道,如图4:不锈钢软管外形图,安全效益得到大幅提升,节约检修成本约70%。
3.3 柴油机本体检修维护
查看柴油机本体的维护保养记录,发现需保养时间节点距离此次不安全事件,只有三周事件,则结合此次设备修复,将设备保养提前进行,更换了冷却水、冷却液、机油、机滤和空气滤清器,全部保养和检修完成后,再次开机试机,启动一次成功,设备振动和异声均在正常范围内,异常消除闭环。
4 修复后的设备保养规范及注意事项
从此次柴油机着火后举一反三,重在设备维护,提出该类柴油机日常维护的重点和质量控制点。重新规范了设备维护的周期和维护方式,重视了检修管理人员、生产技术人员、检修人员、运行人员等四方见证启动试机方案和应急处理措施。对燃机电站场内所有柴油机组进行复查,厘清各备品件,达到设备维护检修全方位管控方案。
5 总结
本文介绍了某燃气电站用的某型柴油机在一次开机保养过程中起火并烧毁重要部件的不安全事件,辨别了第一起火源,判定了分析结论,并通过测量定制,以国产件成功替换了国外进口部件。检修取得实效,启动一次成功。从此次不安全事件出发,梳理确定了同类设备的备品、维护状态,提出该类柴油机日常维护的重点和质量控制点。
参考文献:
[1]王朋康.190系列柴油机机体漏水修复工艺研究[J].化学工程与装备,2018(10):228-229.
[2]李功岭,刘军强.16V280ZJA型柴油机机体穴蚀修复及预防方法的研究[J].铁道机车车辆,2018,38(6):90-94.
[3]徐曦.柴油机铝合金活塞表面自修复耐磨陶瓷层制备及性能研究[D].辽宁:大连海事大学,2016.
作者简介:池莹亮(1978-),男,江苏常州人,技师,大专,从事燃气-蒸汽联合循环发电机组的机务设备检修和班组管理工作。