Как устранить неисправности газогенераторных установок после внезапного падения давления

Внезапное падение давления во время работы может привести к тому, что газовый агрегат начнет «охотиться» за частотой вращения, потеряет нагрузку, выдаст сигнализацию по давлению топлива, будет работать с пропусками зажигания или остановится. Для работающего генератора первоочередная задача — не продолжать принудительно поддерживать выходную мощность агрегата. Если это допускается рабочей инструкцией, снизьте нагрузку, стабилизируйте агрегат и определите, находится ли потеря давления на стороне подачи топлива, внутри газовой линии или связана только с ошибочным сигналом, поступающим на контроллер.

Для газогенераторных установок наиболее важным первоначальным различием является следующее:действительно ли давление газа низкое или система управления сообщает о низком значении, не соответствующем механическому состоянию? Подтверждение этого с помощью откалиброванного местного манометра или независимого измерительного прибора предотвращает ненужную замену регуляторов, фильтров или датчиков. Если давление действительно ниже допустимого диапазона на входе двигателя, перед повторным запуском проследите путь топлива в направлении вверх по потоку.

Обеспечьте безопасность ситуации перед поиском неисправностей

Быстрое снижение давления может быстро изменить соотношение воздуха и топлива. Двигатели с обедненной смесью могут столкнуться с нестабильным сгоранием при снижении подачи топлива, тогда как повторные попытки запуска могут привести к попаданию несгоревшего газа в выхлопную систему. При наличии аварийных сигналов, запаха газа, ненормального шума выхлопа, вибрации или повторяющихся пропусков зажигания соблюдайте процедуру остановки и изоляции, действующую на объекте.

• Перед сбросом каких-либо сигнализаций запишите код аварийного сигнала, нагрузку двигателя, частоту вращения, показание давления газа и время события.
• Не обходите выключатели низкого давления, отсечные газовые клапаны, блокировки вентиляции или защиты контроллера, чтобы поддерживать работу генератора.
• Проверьте наличие запаха газа и прислушайтесь к явной утечке только с безопасного расстояния. Для подтверждения утечки используйте утвержденные методы обнаружения газа; никогда не используйте открытое пламя.
• Работы с газопроводами под давлением, регуляторами, клапанными узлами и электрическими цепями сигналов должны выполнять квалифицированные специалисты.

Рабочая запись имеет значение. Потеря давления, произошедшая при фиксированной электрической нагрузке, указывает на иное направление поиска, чем потеря, возникшая сразу после большого скачка нагрузки, в холодную погоду или после смены источника топлива. Единичный сигнал низкого давления может быть проблемой датчика; тенденция к снижению, заметная в течение нескольких часов работы, скорее связана с ограничением потока, производительностью подачи или работой регулятора.

Начните с входа генератора, затем двигайтесь вверх по потоку

Не начинайте с регулировки регулятора. Сначала сравните показание на входе с нормальным давлением, указанным для двигателя и газовой линии. Затем проверьте давление в нескольких доступных с соблюдением безопасности точках: перед главным ручным клапаном, до и после фильтра, перед регулятором и после регулятора. Место, где давление резко меняется, обычно является точкой, на которой следует сосредоточить расследование.

Когда давление низкое перед газовой линией генератора

Если давление уже низкое на входном изолирующем клапане, неисправность, вероятно, находится за пределами комплекта генераторной установки. Убедитесь, что расположенные выше по потоку клапаны полностью открыты и что какой-либо регулятор подачи не сработал, не обледенел и не настроен неправильно. Частично закрытый клапан может пропускать достаточно газа для работы без нагрузки, но не справляться при увеличении потребности двигателя. Такая же картина может возникнуть, когда система подачи топлива выше по потоку была рассчитана на менее интенсивный рабочий цикл и не может поддерживать расход при более высокой электрической мощности.

Уточните, не был ли запущен другой потребитель газа примерно во время события. Общие трубопроводы, нагреватели, технологические горелки и дополнительные двигатели могут снизить доступное давление, даже если ни один компонент самого генератора не вышел из строя. Если система подачи на объекте включает стадии фильтрации, осушки, компримирования, испарения или снижения давления, ответственный персонал также должен проверить их рабочее состояние.

Когда давление падает на фильтре, клапане или участке трубы

Большая разница давления на фильтре указывает на засорение или чрезмерное сопротивление потоку. Фильтрующие элементы могут накапливать твердые частицы, переносимое маслом загрязнение, отложения, связанные с конденсатом, или материал, высвободившийся во время работ на трубопроводе. Проверьте индикацию перепада давления, если она предусмотрена, и обслужите элемент в соответствии с процедурой для оборудования. Не следует просто удалять фильтрующий элемент и продолжать эксплуатацию; расположенные далее компоненты управления газом нуждаются в защите от загрязнения.

Конденсат — еще одна распространенная причина ограничения потока. Нижние точки трубопроводов, конденсатосборники и отстойники могут собирать жидкость, особенно при изменении температуры газа или условий подачи. Сливайте жидкость только в соответствии с утвержденной изолированной процедурой. Также осмотрите опоры трубопроводов и гибкие соединения. Пережатый шланг, поврежденный гибкий участок или неправильно проложенная замененная линия могут создать ограничение, которое неочевидно снаружи кожуха.

Проверьте, способен ли регулятор поддерживать давление под нагрузкой

Регулятор может показывать приемлемое выходное давление на холостом ходу, но не справляться по мере увеличения потребления газа. Учитывайте эту возможность при диагностике, когда давление стабильно без нагрузки, но падает всякий раз, когда генератор принимает нагрузку. Наблюдайте за давлением на входе и выходе при увеличении нагрузки контролируемыми ступенями в рамках рабочей процедуры. Падение входного давления указывает на проблему подачи или ограничение выше по потоку. Стабильное давление на входе в сочетании с падением давления на выходе регулятора предполагает проблемы с производительностью регулятора, настройкой, импульсной линией, мембраной или седлом клапана.

Регулировка регулятора не устраняет недостаточное давление подачи. Повышение уставки без определения причины потери может скрыть ограничение, вывести работу за утвержденные пределы или позднее вызвать нестабильную подачу топлива. Также осмотрите вентиляционное и импульсное устройство регулятора. Заблокированный вентиляционный канал, поврежденная мембрана, ослабленное измерительное соединение или загрязнение внутри регулятора могут помешать его правильному реагированию.

Отделите неисправность давления топлива от неисправности измерения

Если механический манометр остается стабильным, но значение на дисплее скачет, кратковременно падает до нуля или изменяется при вибрации, проверьте измерительную цепь. Ищите ослабленные клеммы, проникновение воды, поврежденную изоляцию кабеля, плохое заземление и разъемы, которые были потревожены во время обслуживания. Убедитесь, что напряжение питания датчика и значение сигнала соответствуют диапазону, настроенному в контроллере. Преобразователь с неправильным масштабированием может сообщать о неисправности давления, даже если газовая линия исправна.

Реле давления требуют отдельного внимания. Их уставки могут отличаться от значения, используемого аналоговым датчиком для отображения. Проверьте, какое устройство вызвало остановку и соответствует ли его уставка срабатывания утвержденной эксплуатационной документации. Не изменяйте защитные уставки как быстрый способ поиска неисправностей. Реле, которое многократно срабатывало вблизи своего порога, может нуждаться в осмотре или замене, а не в повторной настройке.

Используйте поведение двигателя как подтверждающий признак

Потеря давления топлива редко проявляется сама по себе. Данные двигателя могут показать, вызвало ли событие реальную проблему сгорания. Следите за изменениями команды топливного клапана, положения дроссельной заслонки, обратной связи по кислороду, индикации пропусков зажигания, разброса температуры выхлопа, давления во впускном коллекторе и стабильности оборотов. Команда контроллера на увеличение подачи топлива при продолжающемся снижении измеренного давления подтверждает проблему на стороне подачи. Нормальная команда подачи топлива при внезапном неправдоподобном сигнале давления сильнее указывает на контрольно-измерительные приборы или проводку.

На оборудовании с замкнутым управлением обедненной смесью избегайте ручного переопределения топливной стратегии, если это прямо не требуется утвержденным процессом ввода в эксплуатацию или обслуживания. Система управления балансирует подачу топлива относительно расхода воздуха и сигналов обратной связи; изменение одной настройки может скрыть первоначальную неисправность. Это особенно актуально после обслуживания фильтра, замены регулятора или любых работ, которые могут привести к попаданию воздуха в газовую линию.

Восстановите работу в контролируемой последовательности

После устранения причины осмотрите все затронутые соединения, убедитесь, что изолирующие клапаны находятся в предназначенных положениях, и выполните требуемые проверки на утечки. Сбрасывайте аварийные сигналы только после устранения основной причины. Выполните повторный запуск согласно процедуре агрегата, дав давлению и параметрам двигателя стабилизироваться без нагрузки перед постепенным принятием нагрузки. Контролируйте давление как сразу после запуска, так и при первом увеличении нагрузки, поскольку ограничения и предельная производительность регулятора часто становятся заметны только при увеличении расхода топлива.

Для установок, требующих автоматизированной работы, контейнерный комплект с электронным регулированием частоты вращения и замкнутым управлением топливом для обедненной смеси может помочь операторам наблюдать поведение, связанное с давлением, наряду с данными управления двигателем. Контейнерная газогенераторная установка мощностью 250 кВт настроена на выходную мощность 250 кВт, работу с частотой 50 Гц, электрический запуск DC24V и функции автоматической работы одной кнопкой. Эти функции не заменяют осмотр топливной системы, но поддерживают повторяемую последовательность запуска и мониторинга после остановки, связанной с давлением.

Предотвратите следующее событие падения давления

Включите проверки давления в регулярные обходы, а не ждите аварийного отключения. Сравнивайте нормальное входное и регулируемое давление при сопоставимых нагрузках, по графику осматривайте фильтры и конденсатосборники, а также ведите записи об обслуживании регулятора и калибровке датчика. После любых изменений источника газа, трубопровода, основного потребляющего оборудования или профиля нагрузки подтверждайте, что доступные давление и расход по-прежнему соответствуют рабочему диапазону генератора.

Повторяющиеся аварийные сигналы, необъяснимый запах газа, колебания давления, сброс через вентиляцию регулятора или падение давления, возвращающееся после обслуживания фильтра, следует передать на техническую проверку. Эти симптомы могут указывать на неисправность, которую небезопасно устранять только обычными регулировками оператора.