SY／T 5641-2018 标准规范下载简介

SY／T 5641-2018 石油天然气工业 天然气发动机

发动机结构型式如下： a）冲程数：四冲程。 b）气缸布置型式：V型或直列。 c）冷却方式：水冷。 d）润滑方式：压力润滑和飞溅润滑。 e）启动方式：压缩空气启动或电启动。 f）旋转方向：自功率输出端视为逆时针方向旋转。 g）点火方式：火花塞点火。

为了确定发动机的功率和热耗率，应采用下列标准基准状况： a）总气压：p=100kPa。 b）空气温度：T=298K（t=25℃）。 c）相对湿度：P，=30%。 d）增压中冷介质温度：T.=298K（ta=25℃）。 注：在温度为298K，相对湿度为30%时， 相应的： 气压为99kPa

天然气要求如下： a）低热值不低于27MJ/m。 b）甲烷含量不低于76%（体积分数)。 c）总硫（以硫计）含量不高于460mg/m。 d）硫化氢含量不大于20mg/m。 e）天然气应经处理，达到无液态成分，天然气中的杂质粒度应不大于5um f）天然气温度不应低于0℃GB／T50639-2019 锦纶工厂设计标准及条文说明.pdf，不应高于60℃，否则应备有加热或冷却装置。 注：天然气体积的标准参比条件是101.3kPa，20℃

4.4台架试验用天然气

为了确定发动机功率和热耗率，试验用天然气应满足： a）低热值不低于32.5MJ/m。 b）甲烷值不低于85。 c）其余要求同4.3。

用气体发动机专用油，其质量应符合GB11122

发动机型号编制规则应符合GB/T725的规定

5.1功率和热耗率的标定

5.1.1发动机铭牌上的标定功率应按GB/T 或相关专业标准的规定进行表示。 5.1.2发动机在标定工况下的热耗率应不大于10000kJ/（kW·h），其偏差为+5%。 5.1.3发动机在标准基准状况和满足4.4规定的试验用天然气条件下运转时，应能发出铭牌上规定的 标定功率，其最大偏差为±5%。当试验环境与标准环境状况不符时，功率和热耗率应按GB/T21404 和GB/T6072.1规定的方法进行修正。当天然气组分及热值与制造商要求不符时，标定功率应根据制 造商规定的方法进行修正

5.2标定工况下温度和压力

发动机在标定工况下运转时，排气温度、机油温度、高温冷却介质出口 应符合产品技术文件的规定。

发动机在标定工况下的主要性能指标见表1。

表1发动机主要性能指标

制造商应按产品使用特性需要， 代验并绘制相应的特性曲线。

发动机安全要求应符合GB20651.1的规定。 5.7防火 发动机防火要求应符合GB4556的规定，

发动机应装有下列安全保护装置，并应达到如下要求： a）油压低停车装置：当主油道压力低于产品技术文件规定限值时，发动机应自动停机。 b）超速停车装置：当转速达到产品技术文件规定限值时，发动机应减速或停机。 c）声光报警装置：当发动机转速、高温冷却介质出口温度、机油温度、机油压力、排气温度等 超出产品技术文件的规定值时，应发出声光报警。 d）安全防爆装置：发动机的进气管道上，应装有防爆装置，当进气管中发生燃烧爆炸时，该装 置应能可靠动作，迅速降低进气管压力，以保护人身和设备安全；发动机曲轴箱应装有防爆 装置，当曲轴箱压力达到产品技术文件规定限值时，该装置应能可靠动作。 e）安全防护装置：对高速旋转、摆动的传动件，如风扇、传动带、链条等应设置必要的防护装 置；对高温件应设置明显的警示标志并进行隔热处理。 f）对于野外环境工作的发动机，宜设置必要的防雨、防风沙装置

发动机的耐久性试验结果应符合如下规定 a）标定功率比耐久试验前下降不超过5%

b）发动机热耗率比耐久试验前增加不超过4%。 c）机油消耗率比耐久试验前增加不超过30%。 d）排气温度比耐久试验前升高不超过10%。 e）主要零（附）部件无损坏（不需要更换）。 f）非主要件损坏不超过五件。 g）主要配合件磨损值不应超出产品技术文件的规定 h）其他各项性能指标应符合本标准规定。

发动机的排气污染物排放限值应符合GB208912014的规定

发动机各系统密封面及管接处不应有气、冷却液、油渗漏。

表面漆层应光滑平整，无鼓泡、裂纹、皱褶、漏涂、剥落等缺陷，色彩均匀。旋转件、高温件漆 色应与一般件漆色明显不同，并有警示标志

5.13.1发动机出厂试验结束后，应对冷却系统按产品技术文件要求进行防冻处理。 5.13.2在运输、贮存符合有关规定的条件下，自交货之日起，发动机及其随机附件、备件的油封有 效期不应少于12个月。

6.1.1试验时，部分参数测量允差应符合表2的规定；测量位置、测量仪表及其精度见表1。其他参 数应符合GB/T6072.3的规定。 6.1.2试验时，发动机应具备产品技术文件规定的辅助设备。 6.1.3试验用的机油应符合GB11122的规定。 6.1.4发动机在标定工况下运转时，机油、冷却水温度和压力应符合5.2的规定。 6.1.5试验现场应按有关国家标准、行业标准的规定，装有强有力排风和燃气泄漏报警装置。

6.2.1启动性能试验

发动机在冷态时进行启动试验。当环境温度不低于5℃，发动机连续启动三次，至少应有两次顺 利启动，启动时间不得超过15s。当环境温度低于5℃时，应采取对机油或冷却介质预热的方法对发 动机进行启动。 当采用电机启动时，自接通电机时开始计时，至发动机自运转为止；当采用压缩空气启动时，自 压缩空气开关动作计时，至发动机自运转为止。 记录，启动前的冷却介质温度、机油温度、环境温度、大气压力及每次启动时间。

6.2.2点火提前角检验

点火提前角检验按产品技术文件的规定

6.2.3空燃比调整试验

6.2.4负荷特性试验

保持发动机转速不变，改变发动机负荷，测定不同负荷工况的各项主要性能参数。 试验方法按GB/T1147.2的规定进行。

6.2.5调速性能试验

6.2.5.1标定调速率

试验时，将发动机调整至标定工况下稳定运转。卸去全部负荷，使其转速达到标定空载转速（或 最高空载转速）然后逐步增加负荷至标定工况。测量负荷改变前后的稳定转速，再按GB/T1147.2的 规定计算标定调速率。

6.2.5.2瞬时转速差

发动机瞬时转速差分为突加负荷试验和突减负荷试验。 a）突加负荷试验：发动机在标定空载转速（或最高空载转速）下稳定运转，然后突加负荷，即 由0到25%，再由25%到50%（或供需双方协商规定负载），测定转速随时间的变化关系及 转速回复时间。突加负荷瞬时转速差按GB/T1147.2的规定计算。 b）突减负荷试验：发动机先在标定工况下稳定运转，然后突减负荷，即由50%到0，测定转速 随时间的变化关系及转速回复时间。突减负荷瞬时转速差按GB/T1147.2的规定计算。

6.2.5.3稳态转速波动率

1稳态转速波动率试验按GB/T1147.2的规定进

2.6排气温度均匀性试验

中 6一—排气温度的不均匀率，用百分数表示； Pmr（或Pmi）—排气温度的最大（或最小）值

6.2.7最低空载稳定转速测定

SY/T 5641—2018

发动机带测功器进行最低空载稳定转速试验。试验时，逐渐降低转速，测定发动机稳定运转的最 低转速和转速波动值，并在此转速下稳定运转不少于5min。

6.2.8机械效率测定

确定发动机在标定工况或其他规定工况的机械效率，可根据发动机的用途和结构特点选用GB/T1147.2 规定的不同的试验方法

噪声测定按GB/T1859.1的规定进行

发动机排气污染物的测定按GB/T8190.1的规定进行

6.2.11机械振动测定

发动机机械振动测定按GB/T：7184的规定进行

6.2.12扭转振动测定

发动机扭转振动测定按GB/T6072.5的规定进

6.2.13密封性检查

性能试验前应先将发动机被检查部位推 试验过程中，不应有漏油、漏水、漏气现象。允许 固后无渗漏”处理

6.2.14清洁度测定

清洁度测定按GB/T3821的规定进行

6.2.15安全性检查

发动机的安全性按GB20651.1的规定进行，

防火检查按GB4556的规定进行

6.2.17安全保护装置检查

6.2.17.1声、光报警试验

试验时，当发动机转速、冷却水出口温度、机油温度、机油压力、排气温度等超出产品技术文件 的规定值时，发动机应发出声光报警；检查确认其动作是否灵敏、准确可靠。试验有困难时，可采用 模拟试验。

6.2.17.2油压低自动停车试验

发动机在标定转速空负荷下运转，当主油道压力下降至规定值时，自动停车装置应开始动作，迫 使发动机停机。

6.2.17.3超速停车装置试验

在空负荷下缓慢提高发动机转速，当转速达到规定限值时，超速停车装置应能立即减速或使发动 机停机。

6.2.18机油消耗率测定

发动机在标定工况下运行，机油消耗率测定按GB/T1147.2的规定进行，记录所用机油牌号。

6.2.19标定功率工作稳定性试验

确定发动机在标定工况下运转时各项性能参数的稳定性。 试验时，发动机在标定工况下连续运转12h，测定功率、转速、热耗率和排气温度等参数的稳定 性（每隔1h测量一次）。

6.2.20发动机热耗率测

发动机在标定工况下运行，用质量流量计测量天然气的消耗量。 记录天然气的消耗量及相应的时间、输出功率、机油压力、排气温度、环境温度、空气相对湿 度、大气压力，按公式（2）计算出发动机热耗率：

gh 发动机热耗率，单位为千焦每千瓦时[kJ/（kW·h）］ G, 天然气消耗量，单位为立方米（m3）； 天然气消耗时间，单位为秒（s）； P 发动机标定功率，单位为千瓦（kW）； H. 天然气低热值，单位为千焦每立方米（kJ/m²)。

6.2.21耐久性试验

6.2.21.1试验前的性能

动机进行耐久试验前应进行如下项目的性能试验

a）启动性能试验。 b）空燃比调整试验。 c）排气温度均匀性试验。 d）负荷特性试验。 e）调速性能试验。 f）最低空载稳定转速测定。 g）噪声测定。 h）机油消耗率测定。 i）发动机热耗率测定。 j）制造厂认为应试验的项目。

a）启动性能试验。 b）空燃比调整试验。 c）排气温度均匀性试验。 d）负荷特性试验。 e）调速性能试验。 f）最低空载稳定转速测定。 g）噪声测定。 h）机油消耗率测定。 i）发动机热耗率测定。 i）制造厂认为应试验的项目。

2.21.2试验后的性能复

发动机在进行耐久试验后应对6.2.21.1中的a)、c)、d)、e)、f)、i)六项进行复试。性能复试前 允许调整气门间隙、点火提前角和清除火花塞积炭等。

6.2.21.3试验时间及程

发动机耐久性试验时间及工况按表3的规定，即每8h为一循环，运转40个循环后，再在标定转 速、90%标定功率下连续运转180h，累计500h。

表3耐久性试验时间及工况

6.2.21.4检查和保养

按下列要求对发动机进行检查和保养： a）试验过程中，应按产品使用说明书规定进行维护、保养。保养时间应安排在一个循环完成之 后。对保养时间和项目应做好记录，保养时间不计人运转时间。 b）随时检查测试设备、仪器和仪表的工作情况，如发现故障和损坏，应及时排除或更换，并做 好记录，需要停机处理的，不计人故障停机。 c）随时检查发动机的运行情况，如发现漏油、漏水、漏气和其他故障，应立即排除。因更换非 主要件停机，不计为故障停机，但应计为非主要件更换。 d）试验过程中，如发现发动机功率明显下降或发动机热耗率升高达到标定值的105%，排气温度

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达到标定值的110%，或发动机出现会造成机器损害或危及人身安全等情况时，应立即停机， 特故障排除后，再进行试验，并计为一次故障

6.2.21.5测量记录

试验过程中，每小时测量一次试验数据，做好记录，不足1h的工况，应每工况测量一次。

6.2.21.6样机检查

试验结束后，应对样机进行拆检，并测量下列零件尺寸：气缸套、活塞、活塞销、活塞环、气 门、气门导管、气门座下陷量、连杆衬套、连杆轴瓦、主轴瓦、曲轴（主轴颈和连杆轴颈）、凸轮轴 （凸轮和轴颈）、凸轮轴轴瓦

6.2.21.7天然气组分与热值分析

耐久性试验前后应各进行一次天然气组分与热值分析， 对天然气进行分析，其分析方法如下： a）天然气发热量计算方法按GB/T11062的规定进行。 b）天然气组成分析按GB/T13610的规定进行。 c）天然气总硫含量的测定按GB/T11060.4的规定进行。 d）天然气中硫化氢含量的测定按GB/T11060.1的规定进行。 e）非液态成分采用机械分离目测，杂质粒度采用纸芯过滤器

去对5.12的有关要求进行检验，漆层附着力按相

每台发动机应进行出厂检验，其检验项目按表4规定。

型式检验项目按表4的规定，下列情况之一者应进行型式检验： a）新产品或经重大改进及转厂生产的产品。 b）正式生产的产品如结构、材料及工艺方面有较大改变，可能影响产品性能时。 c）出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异

7.3.1每台出厂检验的发动机，各项检验项目均为合格时，该台发动机判定合格。 7.3.2型式检验的发动机各项试验与检验项目合格时，判定该台发动机合格；如出现不合格项目时， 应进行调整或改进，再次进行试验，直至合格为止，否则不能投产

8.1.1产品铭牌的尺寸及要求应符合GB/T13306的规定。

a）制造商名称、商标、产品执行标准号。 b）产品名称及型号。 c）标定功率，单位为千瓦（kW)。 d）标定转速，单位为转每分（r/min)。 e）外形尺寸（长×宽×高）单位为毫米（mm）

f）净重量GB／T 51240-2018 生产建设项目水土保持监测与评价标准(完整正版、清晰无水印)，单位为千克（kg）。 g）出厂编号及制造日期。

8.2.1包装箱的包装储运标志应符合GB/T191的规定。

8.2.4随机的技术文件包括：

在运输贮存符合规定的条件下，自交货之 效期应不少于12个月。 发动机应贮存在通风、干燥、无腐蚀性物质的场地， ，存放期间要注意防水、防火、防冻、防锈蚀。

GBT 50081-2019 混凝土物理力学性能试验方法标准机部分参数测量位置、测量仪器和仪器精度见表

附录A （规范性附录） 发动机部分参数测量位置、测量仪器和仪器精度

中华人民共和国 石油天然气行业标准 石油天然气工业天然气发动机 SY/T5641—2018 石油工业出版社出版 （北京安定门外安华里二区一号楼） 北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本1.25印张34千字印1500 2019年2月北京第1版2019年2月北京第1次印刷 书号：155021·7933定价：25.00元 版权专有不得翻印