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摘要：燃气轮机运行时工质的温度很高，并且是高速转动机械。尽管在燃烧系统和热通道部件的选材、制造工艺、涂层及冷却方式等诸多方面采用了很多抗高温的措施，但在燃气轮机的运行中仍会发生因高温而引起的各种事故，所以对燃气轮机的定期检修规定了明确且严格的大、中、小修周期和具体的检修内容，要严格按照燃气轮机运行和维护说明和有关的规范进行施工，以期通过检修解决机组运行中发现的问题和已存在的威胁机组安全稳定运行的隐患。合理而科学的检修还可以延长燃气轮机各零部件的使用寿命，提高燃机运行的经济性。基于此，本篇文章对燃机高温部件故障及检修维护技术进行研究，以供参考。
关键词：燃机；高温部件；故障；检修维护技术
引言
燃气轮在工作期间始终处于高温、高压、高速、高负荷、振动等极端环境中，并且随着工业技术的不断发展，燃气轮机系统的结构越来越复杂，而作为飞机的心脏，航空燃气轮机的状态检测和健康管理对飞行的安全、提高运行使用效能和经济性有着重要作用，因此迫切需要探索高效、准确的燃气轮机异常状态检测手段。故障诊断技术可以有利地保障燃气轮机的安全运行，对燃气轮机的运行状态进行评估，给出故障定位，提出视情维修建议，不仅可以提高系统的安全性，而且会带来巨大的经济效益。
1燃气轮机
燃气轮机体积小，尺寸紧凑，故占地面积小，厂房小，且大量机组为露天布置而不需厂房。亦正因为这一原因，以及燃气轮机为快装机组，使得燃气轮机电站的建设周期较短，一般在1年以内，而汽轮机电站建设往往需3年左右。目前，国外燃气轮机电站的造价显著低于同功率汽轮机电站的造价。燃气轮机的工质是空气，不是水蒸汽而不需冷却凝结，工作时仅润滑油需少量水冷却，当改用空气冷却后就无需用冷却水了，故燃气轮机用水少或可不用水。燃气轮机除大量用于电站发电外，还在多种领域获得广泛应用。首先在航空领域的应用占有绝对优势。实用的航空发动机计有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺桨发动机和涡轮轴发动机等四种，前两者为喷气推进，后两者输出轴功率。前三种用于一般飞机，其中涡轮风扇发动机的推进效率高，耗油率低，得到很广泛的应用。涡轮轴发动机用于直升机。燃气轮机未来发展途径：鉴于我国燃气轮机制造业与国外先进水平差距较大，为了少走弯路，尽快缩小差距，应注意引进国外先进技术，生产我国迫切需要的功率等级及所需用途的燃气轮机，以满足生产发展的需要。这方面的途径可有：1）引进我国所需燃气轮机的技术资料，自行加工生产；2）与国外公司合作生产燃气轮机；3）开办合资企业，生产合资外方的燃气轮机产品；4）与国外企业协作，共同研制新型号的燃气轮机。另一方面，必须同时开展自行研制新型号燃气轮机的工作，建立起自主开发燃气轮机新产品的能力，并最终形成国产燃气轮机系列产品。这方面要集中国内有关各方的优势力量（包括设计力量、试验研究力量和加工力量等），协作攻关，并坚持不懈地努力下去。在发展过程中，应不断增强开发燃气轮机所需的试验研究能力，发展新材料和新工艺等各种新技术，加强对引进的国外先进技术的消化吸收工作，使之为业界所用。
2燃机高温部件测量技术难点
燃机燃烧室高温部件的特殊结构和设计要求决定了它的工艺制造过程与以前生产的叶片有很大不同：首先采用精铸方式加工出叶片毛坯，同时保证叶片型面的精度满足设计要求；然后再对叶根和叶冠部分进行精加工。高温叶片的检测难点为：（1）叶片的型面精度要求高，而叶根叶冠部分的装配基准还是毛坯状态，无法作为检测基准；（2）燃机高温叶片的第2~4级静叶均为联体叶片，检测汽道型面会产生干涉，检测难度较大；（3）燃机高温叶片的陶瓷型芯是易碎材料，且是全曲面外形，没有定位基准面。
3检修维护技术分析
3.1燃烧系统及热通道部件检查
燃烧系统及热通道部件检查发现：一次喷嘴表面存在积炭、旋流器外侧磨损较严重；二次喷嘴前段中心位置涂层轻微脱落；火焰筒头部喷嘴环浮动密封圈存在与旋流器磨损致较深痕迹，火焰筒联焰管口及弹性密封存在轻微磨损，火焰筒内部涂层存在轻微过烧现象；过渡段本体及焊缝探伤未见明显缺陷，过渡段框架槽处存在不同程度的轻微磨损；一级动叶叶顶处存在磨损，二三级动叶叶顶密封齿存在轻微磨损痕迹，叶身表面存在轻微灰色沉积物。
分析原因如下：尽管燃气轮机的工作压力不很高，但是其燃烧区域温度高会出现涂层脱落、过烧现象；燃烧时高温气流会使设备出现磨损。防范对策：应严格按照燃机检修周期对热通道部件进行检修维护喷涂；提前准备一套燃烧室部件一次燃料喷嘴、二次燃料喷嘴、火焰筒、过渡段、一级动叶（热通道部件返厂维修喷涂周期为３个月左右，制约检修周期），确保检修工作能够在规定时间内完成；与他同类型机组联合准备备件，形成备件共用，减少资本占用。
3.2高温透平动叶检测
针对燃机高温动叶精铸毛坯的检测难点，使用关节臂三维扫描测量仪检测高温透平动叶可以实现传统综合量具和三坐标检测无法完成的检测目标，不仅可以分析高温动叶的整个面轮廓度，也可以按将产品图上要求的被测截面截取出来，单独分析检测截面的最大厚度，弦长及位置度等一系列参数。
3.3内窥镜检查
通过内窥镜检查维护燃气轮机，检查高温组件的可靠性，跟踪高温组件状态变化的时间。如果出现涂层氧化、腐蚀、开裂等情况，应及时提交维修计划，然后更换上述零件，使材料的采购和更换更加合理，有效地分类维护。使用本程序进行监测，可有效地进行大修期间的维护，这是非常重要、有效的，大大降低了燃气轮机的维护和处置成本。
3.4金属监督
对燃气轮机高温部件的状态监测，可以通过运行参数进行诊断，同时可以采用金属监督等方法对燃气轮机高温部件进行有效监测，从而及时处理运行中的异常情况，评估和完善维护计划，提高维护效率并定期进行维护。在金属监测中，主要有无损检测、目测、超声波、X射线、涡流检测等。在破坏性监测过程中对被测零件进行高温取样，这是通过金相分析实现的。无损检测可以掌握高温零件缺陷的发展规律，分析高温零件损坏的原因，并通过跟踪监测获得高温零件的有效数据，为维修工作提供重要依据。
3.5燃机透平排气扩散段膨胀节
燃机透平排气扩散段膨胀节作为一种能自由伸缩的弹性补偿元件，可以有效的削弱因高温烟气带来的应力变形，以满足在最恶劣工作条件下因排气温度而引起的燃机和余热锅炉的全部热膨胀。膨胀节的性能影响燃机透平出口高温部件摩擦磨损程度，对膨胀节的定期检查、维护至关重要。长时间的循环往复位移，会造成膨胀节疲劳缺陷及内部保温材料的破损、撕裂，在燃机停运后，燃机内部腔室降低至室温，对膨胀节处的内部保温进行填充和固定，检查膨胀节焊缝、测量膨胀节四个相位轴向变形量，对于超出产品要求的变形进行修复。
结束语
综上所述，本文从现场实际角度分析燃气轮机高温元件检修准备工作以及设备检修过程中发生技术问题的原因、处理方法及防范对策。对同类型燃气轮机检修具有实际的指导意义，也可避免同类问题再次发生。
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