摘 要：船用燃气轮机的燃油系统是保障机组安全运行的重要组成部分，对发动机的运行起着重要作用，因此对燃气轮机的燃油系统故障分析是十分必要的。

关键词：船用燃气轮机；燃油系统；故障

Abstract：Fuel system is an important part to ensure the safe operation of marine gas turbines. It plays an important role in operation of the engine. So it is very necessary to analysis the faults of the fuel system of marine gas turbines.

key word：marine gas turbines fuel system faults

前言

船用燃气轮机是由成熟航机改装而来，从而吸收航机成熟可靠、质轻功率密度大等优点。船用燃气轮机正常运行时，压气机经进气装置从大气中吸入空气，把它压缩到一定的压力后，送到燃烧室中，与喷入的燃油混合并燃烧成高温、高压的燃气。燃气经增压涡轮膨胀做功，驱动压气机旋转，然后在动力涡轮中继续膨胀做功，其功率经主传动装置输出法兰带动螺旋桨旋转。从而驱动船舶运行。燃气轮机的燃油系统是保障机组安全、稳定运行的重要辅助系统。燃油系统主要作用是用来控制进入透平机喷嘴燃烧的燃油流量，为发动机的安全运行提供重要保障，因此研究滑燃料系统的故障分析是十分必要的。

1.燃油系统故障及其原因分析

1.1燃油系统概述

船舶燃油系统是通过管道和燃油输送泵为船舶动力设备提供燃油的管系。系统主要由燃油舱、燃油滤器、燃油日用柜、燃油驳运泵、燃油输送泵、燃油输送管路、控制阀门、终端设备组成。根据船舶的种类、用途和吨位的不同，燃油舱在船上的位置、大小和数量也不同，一般舰船可用双层底舱、边舱、顶边舱和深舱等作为燃油舱。燃油系统作为船舶动力装置的核心部分，其作用和人的心脏一样重要，对整个船舶的正常运行起着关键性的作用。燃油系统的结构示意图如下图1-1所示。

燃油供应 燃油泵 进入燃烧室

图1-1 燃油系统结构示意图

从上图1-1中我们可以看出，一定压力和温度的燃料通过管路进入滤器进行过滤，除去燃气中的颗粒污染物，以免造成管路孔口的堵塞，防止对其他元件造成伤害；再通过压力传感器进行压力监测，当压力符合要求时会进入燃料泵增压，根据燃气轮机的实际工况的需求，控制系统对燃料流量调节阀进行调整，分别确定出进入主、副油路的燃料量，燃料进入燃烧室供燃烧系统。

1.2燃油系统常见故障及其原因分析

燃油系统作为燃气轮机的附属系统之一，是出现故障频率比较高的部件。通过查找相关资料，我们可以发现燃油系统故障大约占到燃气轮机总故障次数的15%，其中，燃油系统发生的常见故障包括油管漏油、燃料过滤器滤芯堵塞、燃油供给泵故障、燃油雾化加热器故障、燃油增压泵压力不稳定等。其中主要故障为燃料过滤器滤芯堵塞，对机组的运行状态进行统计可以发现燃料过滤器堵塞的概率约为43%左右，分析其主要原因是由于燃料质量低，燃料内的杂质多。为了减少此类故障发生，首先要做的是选择优质柴油，按照规定的方法对柴油进行贮备，在柴油进入燃料系统前先对其进行过滤。燃油供给泵故障大约占到24%，主要原因多数为连接处紧固不够，密封不好和个别零件损坏，根据可能的原因进行排查并处理。除了以上所说的故障外还有一些其他的故障，如：回油管排气阀未打开、油管中含有气体导致点火失败等故障，发生的概率在4.8%到6.9%之间。

在对燃油系统故障数据进行分析以后，建立燃油系统故障树模型（如图2-1所示）。

图2-1 燃油系统故障树

1.2.1管漏油

油管是燃油系统的一个比较重要的零件，如果油管接头的锥面密封不可靠将产生泄漏，直接影响燃油系统的性能，使燃油系统不能充分发挥其效能。一般使油管接头锥面密封性下降的原因是锥面存在微小形状误差，而燃油喷射系统的振动也是引起燃油系统漏油故障的主要原因之一。燃油系统的振动会导致油管紧固螺母的松弛和锥面的微动磨损而破坏接头的密封性。油管的工作状况复杂，因此对正确诊断燃油系统故障原因，保证燃油系统正常工作具有极其重要的意义。

1.2.2过滤器脏堵或滤芯破损

来自燃油日用柜的燃油流经三通转换阀后进入过滤器，经过过滤器初步过滤燃油，将一些体积比较大的油渣过滤掉。当过滤器的滤芯出现损坏或者破损时，滤器的前后压差会变小，造成供给泵的吸入压力有所增大；当运行一段时间后，由于过滤器过滤了燃油系统中的油渣和杂质，就会出现脏堵现象，这时过滤器的前后压差会变大，导致燃油供给泵吸入压力会相应减小。因此，过滤器前后压差的变化可以作为判断滤器工作状态的标准。通常情况下，滤器的前后压差为0.08MPa，如果大于或小于0.08MPa太多时，则说明滤器出现故障。

1.2.3燃油供给泵故障

燃油供给泵是螺杆泵，一般密封比较好，在忽略系统泄漏的情况下，它供给到燃油增压泵吸口处的燃油量应该与主机实际燃油消耗量相等，其排出压力一般为0.4MPa，泵的调压阀可以控制该排出压力的大小。如果泵的排出压力出现异常，偏离正常值太多，则说明燃油供给泵或调压阀出现故障。

1.2.4燃油雾化加热器故障

为了保证机器正常工作，重油在进入主机之前必须要经过加热处理，加热方法通常为分段加热。要想达到良好的雾化效果，重油在进机之前其黏度要降低至合适的范围。该轮主机所用的燃油，11cSt是最合适的黏度值。当黏度计测得的燃油黏度偏离正常值过多时，则说明雾化加热器出现故障。

1.2.5燃油增压泵压力不稳定

燃油增压泵也是螺杆泵，其主要作用是从混油筒吸入燃油，进一步为燃油加压，使燃油不致气化，并实现燃油在主机与混油筒之间的循环。当燃油增压泵压力不稳定时，其排出压力会急剧减小，所以可以通过观察增压泵的排出压力判断其工作状态。一般情况下，增压泵的排出压力约为0.8MPa。

2.结语

鉴于笔者的水平和篇幅的限制，本文只是简单分析了燃气轮机燃油系统的部分故障，对于其他可能的故障未做分析，未来仍可进行深入研究，也恳请相关领域学者专家能够对其帮助指点完善。

参考文献：

[1]王文杰，余又红，杨东.某型舰用燃气轮机燃烧室故障原因分析及排除[J].燃气轮机技术，2007（02）.

[2]胡以怀，胡先富，徐兆坤，赵高晖.循环式燃油系统故障仿真及特征分析[J].船舶工程，2009（02）：40-43.