SY/T 5641-2009 石油天然气工业 天然气发动机 SY/T5641-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 75. 180, 10
备案号：27468—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 56412009
代替 SY/T 5641—2000
石油天然气工业
天然气发动机
Petroleum and natural gas industry-Natural gas engine2009—12—01发布
国家能源局
2010--05—01实施
规范性引用文件
术语和义
5要求
检验规则
标志装、运输及扩存………
附录A（规范性附录）发动机部分参效测量位置、测景仪器利仪器精度SY/F 5641—2009
SY/T 5641-—2009
本标准代普SY/T5641—2000《油大然气工业用190系列天然气发动机》本标准与SY/T56412060利1比，主要变化如下：—标准更名为家石洲天然业天然气发动机》一修改了规范性引川文件：
—适用范用由25kw~-660kw扩大全25k-~1500kw；取消广各系列发动机的基本参数估；\发动机型号编制规则改为按G3/T\725《内燃机产品名称和型号编制规则》的舰定：取消了发动机的结构型式中进气方式的要求；提尚厂发动机热耗率和机油消耗率的要求；排放限值采月了GB20891一2007《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国「、阶段）》中的中国1阶段的限值要求：补充了国家和料关行业刘发动机产品安企，防火等方而的强制性要求。本标准的附录A为规范性附尽。
本标准出全国石洲钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC>6）提出并归II。本标准起节单位：济南柴油机段份有限公司、济柴绿色能源动力设备有限公司。本标准主婴起革人：李生、主安忠、天玲、许传国、郎圣斌、本全武本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-SY/T 5641 1993, SY/T 5641 2000.1范围
石油天然气工业天然气发动机
SY/T56+1—2009
本标准规定了石油人然气丁业天然气发动机的术语和定义、一般规定、要求，试验、检验规测和标思、创装、运输及贮存等。
本标准用于标定功率为25kW-~15mkw、标定转速为750r/miu1~~18H0r/rin的人然气发动机（以下简称发动机）的设计、制造、检验和验收以其他可燃性气体为燃料的燃气发动机可参照执行，2规范性引用文件
下列文件中的条款适过本标准的引而成为本标准的条款，凡足注日期的引川文件其随后所有的修收单（不包括勘误的内容）或修订版的不适川丁本标：然而，鼓刷根据不标准达成协议的各方研实是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注口期的引用文件，共最新版本造用于本标滩。wwW.bzxz.Net
GB/T 1911
包装储图小标志（GB3/T19128，1S）780：1997，M0））GE/T725内燃机产品名称和刑号编制规则GB/T1147.2中小功率内燃机第2部分：试验法GT3/T1S59往复式内燃机辐射的空气噪测量工程法及微易法（GB/T1859—20UH，d11S）(1798：[993)
3/T3821非小防率内燃机清清度测定方法GB455复式内燃机防火（GB45562001id1IS0826：1州7）G让/16072.1征复式内燃机能第1郭分：功率、燃料消耗利机油消耗的标定及试验力法进川发动机的附加要求（GB/T6072.12(X8，[以）346-1：21X2，I)GB/T60)72.3往复式内燃机性能第3部分：试验测贵（GT/T6172.3-2K8，TSO3046)-3：2K6. ITT
GB/T 6072. 5
往复北内燃机性能第5部分：扭转振动（(/T60/2.5—20N3，TSO）3046-5：2001，
（GB/T6072.7往复式内燃机性能第7部分：发动机功率代号（（B/T60172.72AX)，idtTS）3046 7: 1995
（36388运输包装收发货标
GB/I7184中小功率柴准机振动测昂及评级GH9486柴油机稳态排气烟度及测定方法（GB/T94861988：110)TOT-925：1973)GI/T1106(0.1人然气中硫化氢含量的测定碘量法GB/T11061天然中总硫的测定氧化微库仑法（GB/T110611997.nAS1M[3246：198l, Standard Test Methard Jor Sut fur in Petroleum Gas by Oridatice MicocGulotnetryGB/T11062大然气发热量、密度、祈对密漫和沃汕指数的算方法（B/T106？1998。ncsG976：1905)
GI311122柴洲机滑
GB/T 13306标游
SY/T5641—2009
GB/T13610大然气的组成分析气相谱法（G3/T13610—2003，ASTMD1945：1996.Standard Test Merhod fur Anulusis of Nalural Gas by Ges Chromatog raphy- NEQ)GB14097中小功率柴油机膜声限销GB20651.1往复式内燃机、安全第1部分：压燃式发动机（GB 20651.12006，BS EV1679 1: 1998, IDT)
GB20891—2007非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（十国I、Ⅱ阶段）3术语和定义
下列术语和定义语同丁本标推。3.1
natural gus engine
天然气发动机
以然气为料的征复式内燃机：
specific heal cunsuniptiun uf gas engine发动机热耗率
发动机每单位功率和单位时问内所消耗的可燃气体燃烧所能放出的低热值，单位为干焦每千比小附 LkJ/ (kw- h)]。
4一般规定
4.1型式
发动机结构型式如下：
a）冲程数：四冲程。
b）气缸布置形式：V型或列。
c）冷却方式：水冷。
d）润滑方式：压力润和飞溅剂滑。血动方我：翁空气启动或自启动i）旋转力向：白功率输出端视：为逆时方向旅转g）点火力式：火花塞点火、
4.2标准基准状况
为了确定发动机的功率和热耗率，成采用下列基准状况：a) 总!k： p,=1(kPa,
h）字气温度：T =298K （t.=25℃)c）相对湿度：虾=3i%。
d）增压中冷介质温度：T=298K（t=25℃），注：在温度为298K，相对源度为30%时，相成的水然气分正为1kFa，因此，相应的十（为99a，4.3天然气组分及热值
天然气组分及热估要求如下：
a）低热值不低于27MI/r。
b）甲烷含量不低」76%（体积分数）。c）总硫（以硫计）含量不高于460mg/m。d）硫化氧含量不人十2(rng/t。）天然气应经处理，达到无液态成分，大然气中的杂质粒度不应大5mn。）天然气温度不应低丁们，不成高了℃，否则应备有加热或冷却装置。注：天然气体积约标准参比条件是11.kPa。2nY。2
4.4机油
发动机机油应符合（B11122的规定，宜使用气依发动机专川洲4.5型号编制规则
发动机型号编制规则应符合GB/T725的规定：5要求
5.1功率和热耗率的标定
SY/T 5641—2009
5.1.1发动机铭牌上的标定功率成按GT/T6072.1和GB/T607./或相美专业标准的规定衣示。5.1.2发动机热耗率不成人」-11M)/（kw·h），其偏差为：5%。5.1.3发动机在标准基准状况和满定4.3规定的天然气组分及热值条件下运转时，应能发凹铭牌上规定的标定均率，其最大偏差为工5。当试验环境与标准环境状况不贫时，均率和热耗率应按G乃/T6072.1规定的方法进行修正。当大然气组分及热值不符合4.3规定时，标定功率允许根据试验用天然气与动率标定用大然气的低热彼比例修正。5.2标定工况下温度和压力
发动机在标定！况下运转时，排气湿度、机润温度、高温冷却水口温度及士油道机油力等成符合产品技本文件的规定。
5.3启动性能
在环境温度不低」5时，发动机应能在不超过：5s的时间问内质利启动：当环境温度在-45℃~-5范固内时，采取预热措通后，应能顺和动：5.4主要性能指标
发动机在标定工况下的要性能指标见表1。表1
发动机主要性能指标
机润消栏车
标建调速率
瞬时转迷差
转回复时间
稳态梦速波动率
最低华裁稳定转速
挑气温度均可性
深市（A均率级）
25kw--315kw
清洁度
315kW~-11H0kW
1e0kw --10kw
机城振动
妞娠动
杭忧效率
g/ (kw. h)
发电例历标定调遂率为~5可调。指
700/min：波动值±15r/in：稳时间5in0.5
按GB140的规定
按GB/T7:84闪现延，报动烈度等级不人28应符合GB/T60172.5的要求
应符合产品技术文件的要求
SY/T 5641—2h09
5.5特性曲线
制造厂应按产件使月特性需要、进行必要的特性试验并绘制机应的特性册线5.6 安全要求
发动机安全要求成符个（GB20651.1的规定，5.7防火
发动机防火要求应符台GB4556的规定：5.8安全保护装置
发动机应装有下列安全保护装置，应达到如下要求：a）油低停车装置：当主油道压力低丁产品技术文件规定限值时，发动机成自动停机b）超速停个装置：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）声光报警装宵：当发动机转速、高温冷却水出口温度、机油温度、机油压力、排气温度等超山产品技术文件的规定值时，成发出声光报警。l）安全防爆装置：发动机的进气管道上应装有防爆装胃，当进气管中发牛燃烧爆炸对，该装置诚能可范动作，迅速降低进气管压力，以保扩人身和设备安全5.9耐久性
发动机的耐久性试验结果应符合如下规定：a）标定功率比久试验前下降不超过5%。）发动机热耗率比融久试验前增加不超过4头。）机注消耗率比耐久试验前培加不超过30%：d）排气温度比耐久试验前升高不趋过10%。e）主婴零（附）部件无损坏（不需要更换）非上要件损坏不超过5件
g）主要配合件磨损值不应超出产品技术文件的规定n）其他各项性能指标应符合本标准规定。5.10排放限值
发动机的污染物排波量应符合如下规定：a）-氧化碳（C）不应大于5.(lg/（kW·h)。b）氮氧化介物（NO.）不应大于9.2g/（kW·h）。c）碳氢化物（HC）不应大于1.3u/（kw·h)。5.11密封性
发动机的密过性成符合如下要求：α）发动机气缸盖密过垫及进气、排气系统各密封面和管接处不应有漏气现象：b）曲轴轴头、润滑管道等与机油接触的各处不成渗漏机油。）冷却系统各处不成漏水，
）可燃气通道各处不应有气体漏现象。5.12表面漆层
衣面漆层应光清平挚，无鼓泡、裂纹、皱褶、漏涂、刻落等缺陷：色彩均匀。施转件、高湿件漆色成与一般件漆色明显不，并有警示标志5.13封存防锈
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埋。5.13.2在运输、贮存符合有关规定条件下：自交货之片起，发动机及H随机谢件、备件的油封有效期不应少于12个。
6试验
6.1试验条件及要求
SY/T 5641-2009
6.1.1试验时，部分参数测量准确度应符合表2的规定，测量位置、测量仪表及其精度无录A.其他参数应衍合G13/160)72.3的规定6.1.2试验时：发动机应备产品技术文件规定的辅设备：6.1.3试验用的机洲应符合GB 11122的规定。6.1.4发动机在标定工况下运转时，机油、冷水温度和压力应符合5.2的规定6。1.5试验现场应按关国家标准、行业标准的现定：装有强有力排风知燃气泄漏报等装胃。表2测量准确度
6.2试验方法
天然气
大然气温度
大然气密度
发动机热耗率
点火提前角（曲轴转角）
6.2. 1 启动性能试验
kl/ (w·h)
雅硫度
±心.2路
发动机在冷态时进行启动试验。当坏境温度不低于5℃，发动机连续启动三次，至少应有两次顺利启动，启动时间不应超过155。当坏境温度低于5℃时，应采取对机油或冷却水预热的力汰对发动机进行启动，
当采电机启动时，白接通电机时开始计时，至发动桃自运转为止：采片压缩空气片动时，凸医缩空气并关动作计时、至发动机自运转为止。记录启动前的水温、油温、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
发动机通过试验确定合适的空气与天然气混合比，其要求应符合产品技术文件规定6.2.4负荷特性试验
保接发动机转速不变，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个稳定送转。卸全部负价，使其转速达到标定载转速（或最高空载转速），然后逐少增加负荷标定1况，测量负荷改变前片的稳定转速：而按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何试验利突负布试验。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，然后突如负码即出到25%，出中25※到50%（或供需双方协商规定负裁）：测定转速随时间的变化关系及转速固复时而，突加负荷瞬时转这差按（B/T1147.2的规定计算，SY/T 5641—2009
h）察减负荷试验：发动机先在标定工况下稳定运转，然后突减负荷即由50以到0，测定转速随时问的变化关系及转速同复时间。突减负荷暖时转速差按GB/T1147.2的规定计算。6.2.5.3稳态转速波动率
发动机稳态转速波动率试验接GB/T1147.2的规定迹行。6.2.6排气温度均匀性试验
发动机在标定工况下稳定运转，测量各卸排气温度，按式（1）计寞排气温度的不均匀率。。 - Pm(或m）o| ×100
武中：
一一排气温度的不均句率，以占分数表示；mx（或mm）——排气温度的最大（或最小）俏；各缸排气温度的觉术平均值。
6.2.7最低空载稳定转速测定
发动机带测功器逆行最低空载稳定转速试验。试验时，逐淘降低转速，测定天然气发动机稳定运转的最低转遗和转速波动，并在比转速下稳定运转不少于5min6.2.8机械效率测定
确定发动机在标定T况或其他规定工况的机械效率，间根据发动机的用途和结构特点选用GB/I1147.2规定的不同的试验方法。6.2.9噪声测定
噪声测定按（B/T1859的规定进行。6.2.10排放试验
发动机排放污染物的测定按（GB20891—20017附录B的规定进行6.2.11排气烟度测定
发动机排气划度测定按GB9486的规定逊行。6.2.12机械振动测定
发动机机械振动测定按CB/T7184的规定进行-6.2.13扭转振动测定
发动机转振动测定按GB/T72.5的规定进行。6.2.14密封性检查
性能试验前应先将发动机被检查部位擦十。在试验过程中，不成有油、漏水、漏气现象。允许不更换枣件、不拆卸零件、不停机排除渗漏：但应作“紧固后无渗漏”处理，6.2.15清洁度测定
消洁测定按（GB/T3821的规定进行6.2.16安全性检查
发动机的安全性按G1320651.1的规定进行。6.2.17防火检查
防火检查按G34556的规定进行。6.2.18安全保护装置检查
G.2.18.1声、光报警试验
试验时，当发动机转速、冷却水山门温度、机洲温度、机润压力、排气温度等超出产品技术文件的规定值时，发动机成发出声光报警；检查确认其动作是否灵敏、准确可靠。试验有闲难时，可采用模拟试验，
6.2.18.2油压低自动停车试验
SY/T 5641-2009
发动机在标定转速空负荷下运转，主油道力下降不规定值附。自动停车装置应开始动件，迫使发动机停机，
6.2.18.3超速停车装置试验
在穿负待下缓慢提高发动机转速，转速达到规定限值时：超这停个装置成能立即减速或使发动机停机
6.2.19机油消耗率测定
6.2.19.1发动机在标定工况下用质尺法测定。6.2.19.2发动机预热运转至机油温度达到65%±1C时机，使第1缸活塞处于产上止点位置后用转动曲轴兰圈，然后放油至断汕为止，开记录放油时间。6.2.19.3加人经称重的机油（m1）维发动机正常造行位胃。6.2.19.4发动机在标定T下连续运行121停机。6.2.19.5待机油温度与6.2.19.2相同时：按同样的顺序并同等程序放尽机油（相同放油时间），测量放出的机油质量（m）
6.2.19.6测定结果的算：
a）机油消格率g按式（2）计。
武市：
机油消耗率，单位为克每千瓦小川［g（kw·h）；机油消耗量，单位为干克每小时（kg/h）：P
发动机标楚功率，单位为干瓦（kW)。b）机汕消耗量G按式（3）计算。G_mm
机汕消耗量，单位为干克每小时（kg/h)；加入的机油量，单位为千克（kg）；放山的机油量：单位为干克（kg)：t一-测量时间：单位为小时（h）6.2.20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。(2)
试验时，发动机在标定工况下连续运转12h，测定功率、转速、热耗率和排温度等参数的稳道性（每隔1h测景一次）
6.2.21发动机热耗率测定
发效机在标定工况下运行，用质量流量计测量大然气的消耗量。记录天然气的消耗管及相应的时间、输出功率、机消压力、排气度、环境温度、空气相对湿度、大气压力，按式（4）计算出发动机热耗率36001
式中：
发动机热耗率，单位为千焦每T瓦小时【kl/（kw，h）-天然气消耗量，单位为立力米（m）：(+)
SY/T5641—2009
大然气消耗时间，单位为秒（s)；发动机标定功率，单位为于比（kW）：H.一天然低热值，单位为下-焦每方米（kI/m）布.2. 22耐久性试验
制造！具备试验条件时，可在」内进行。当不具备试验条件时，其耐久性试验允许结合现场使川进行，
6.2.22.1试验前的性能试验
发动机进行耐久试验前应进行如下项的性能试验：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。
）调速性能试验：
f）最低空载稳定转速测定，
g）排气烟度测定，
h）噪声测
i）机油消耗率测定。
i）发动机热耗率测定，
k）制造厂认为应试验的项目。
.2.22.2试验后的性能复试
发动机在进行耐久试验后应对G.2.22.1中的a），心)，)，c)，f)，，i）七项进行复试。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碳等。6,2.22.3试验时间及程序
发动机耐久性试验时问及L况按表3的规定：即每8h为：循环，运转40个循环后，序在标定转速，90为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
标定转速
标冠转速
最高空载稳定转速
最大扭矩点转速
最低空载稳定转速
注：发电机组用发动机可人做序号41.配试验6.2.22.4检查和保养
90%标定功率
标功率
最大扭矩点功率
按下列要求对发动机逃行捡查和保养！a）试验过程中，应按产品使用说明1规定逊行维护、保养。保养时间应安排在：一个循环完成之后。对保养时间和顶应做好记录，保养时间不计入运转时间。b）随时检查测试设备、仪器和仪表的工作情说，如发现故障和损坏，应及时排除或更换，并做好记录，需要停机处埋的，不计人救障停机SY/T5641—2009
e）随时检否发动机的运行情况，如发现润、漏水，漏气和其他故障，应立即排除，四史要件等机，不计为故障停机，但成计为非主要件更换，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划标定估的105%：排气涩温度达到标定值的110%、或发动机现会造成机器损市或危及人身安全等情沉时，应立即停机。待故障排除后，再进行试验，并计为次故障，6.2.22.5测量记录
试验过程中，每小时测量一次试验数据，假好记录，不足1h的工况，应每一说测录一次6.2.22.6拆机检查
试验结束后，应对样机进行拆检，并测量下列签件尺寸：气缸套、活寒、活塞销、活塞环、气门、气门导管、气门座下陷、连杆衬套、连杆轴瓦、主瓦、由轴（下轴颈和连杆轴预），凸轮轴（轮和轴颈）、凸轮轴轴瓦。6.2.22.7天然气组分与热值分析耐久性试验前后应各进行次天然气组分与热值分析，试验期间如发现发动机性能突变时：办应对人然气进行分析，其分析方法如下：a）天然气发热量计算方法按G3/T11062的规定进行b）天然气组成分析按GB/T13610的规定进行。(）大然气总硫含量的测定按GB/110G1的规定迹行d）天然（中统化氯含量的测定按GB/T11060.1的规定进行）非液态成分采用机分离测，杂质粒度采川纸芯过滤，6.2.23表面漆层
H目测方法对5.12的有关要求进行检验。7检验规则
发动机检验分山）检验和型式检验。7.1出厂检验
每台发动机应进行出厂检验，其检验项目按表4规定。7.2型式检验
型式检验项1按表4的规定。
表4检验项目
检验项旧名称
启动性能试验
点火提前角检验
空燃比调整试验
负荷特性试验
调述性能试验
排气温度岛引性试验
最低学载意定转速测定
机效率测定
噪上测密
排放试验
本标雅章、条号
产品技术文件
品设术文件
试验方法
6. 2. 15h
险验类别
式检验
厂检验
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