摘 要:文章主要論述了渤海自立號(hào)康明斯柴油發(fā)電機(jī)組排煙顏色、分析、判斷設(shè)備是否正常,根據(jù)不同的故障情況,找到故障點(diǎn),并提出了具體的解決方案,針對(duì)性強(qiáng),可操作性強(qiáng),為類似情況的柴油機(jī)設(shè)備維修提供了一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:渤海自立號(hào);康明斯柴油機(jī);排煙顏色;故障
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.073
“渤海自立號(hào)” 始建于1979年,是移動(dòng)式鉆井船,原名 Acadian Spirit,屬于美國(guó) FALCDN 鉆井公司所有。1994年6月渤海公司購(gòu)進(jìn)后,進(jìn)行檢修、加固, 命名為“渤海自立號(hào)” 。渤海自立號(hào)于2007年配置康明斯KTA50-D(M1)大功率船用發(fā)電機(jī)組,為渤海油田提供生活支持及工程電力支持。
柴油發(fā)電機(jī)組作為平臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備,正常的運(yùn)轉(zhuǎn)決定著工程的服務(wù)質(zhì)量。柴油發(fā)電機(jī)組排煙故障是比較常見(jiàn)的。一般情況下,柴油機(jī)排出的是無(wú)色的或是淡灰色的煙。煙色較濃且黑或出現(xiàn)冒白煙、淡藍(lán)色煙等異常顏色,則說(shuō)明柴油機(jī)組可能已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題。若不及時(shí)采取相應(yīng)的措施,任其發(fā)展下去,最終會(huì)因?yàn)椴裼蜋C(jī)組功率嚴(yán)重下降而不得不進(jìn)行修理,影響現(xiàn)場(chǎng)工程服務(wù)的同時(shí)還增加了設(shè)備使用成本。本人從事鉆井平臺(tái)輪機(jī)設(shè)備管理近9年,總結(jié)出一些工作經(jīng)驗(yàn),在此提供給大家參考。
1 平臺(tái)所屬KT(A)50系列發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介及技術(shù)特點(diǎn)
1.1 KT(A)50系列發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介
KTA50功率覆蓋范圍750HP到2200HP。應(yīng)用范圍:工程、發(fā)電、船舶;發(fā)動(dòng)機(jī)型式: V型16缸,四沖程,直噴式 * ;吸氣方式: 廢氣渦輪增壓; 進(jìn)氣中冷; 缸徑x沖程: 159 x 159 mm;發(fā)動(dòng)機(jī)排量: 50 L (3067 立方英寸) ;
1.2 K系列發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)
發(fā)動(dòng)機(jī)一缸一蓋: 改善了缸蓋的鑄造和加工的工藝性;STC技術(shù):
液壓可變正時(shí)控制;改善發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷時(shí)的燃燒狀況;改善發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能;減少發(fā)動(dòng)機(jī)白煙;延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命;偏置活塞;顯著改善發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的穴蝕情況;在K系列發(fā)動(dòng)機(jī)上的試驗(yàn)表明,穴蝕破壞可減輕近90%;低溫中冷(LTA) ;提高經(jīng)濟(jì)性、降低燃油消耗;冷卻系主動(dòng)增壓(ACP);輔助解決穴蝕問(wèn)題;下曲軸箱分離設(shè)計(jì) ;便于鑄造工藝設(shè)計(jì);便于在康明斯N、K共線加工缸體;氣閥旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ;改善氣門(mén)的磨合情況、提高氣門(mén)及座圈的壽命;大功率發(fā)動(dòng)機(jī)采用通道冷卻式活塞 ;配套專用活塞冷卻噴嘴,提高熱負(fù)荷承受能力;
2 排煙故障判斷及解決方法
2.1 故障現(xiàn)象一
柴油機(jī)排煙管大量冒白色煙霧,排氣歧管與增壓器法蘭連接處有“濕印記”。
2.1.1 可能導(dǎo)致的原因:
1)冬季柴油機(jī)機(jī)體溫度低容易導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)排白色煙。尤其是在冬季,艙室氣溫較低,部分柴油不能完全燃燒,造成冒白煙。此種現(xiàn)象屬于正常,此時(shí),應(yīng)使柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,待機(jī)體問(wèn)題上升后,方可進(jìn)行帶載工作。
2)柴油機(jī)噴油器故障。噴油未達(dá)到要求的量及壓力大小不足也可能產(chǎn)生冒灰白色煙霧情況,需更換損壞的噴油器并對(duì)缸體氣門(mén)間隙進(jìn)行調(diào)整即可解決。
3)柴油機(jī)其他燃油系統(tǒng)故障。柴油的供油時(shí)間過(guò)遲,這種情況下,柴油機(jī)起車(chē)較為困難,可通過(guò)調(diào)整燃油的噴油提前角即可解決。
4)柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)漏水。此時(shí)柴油機(jī)會(huì)排出水蒸氣一樣的白煙,可清洗油箱和油路,按要求對(duì)油箱底部燃油進(jìn)行放殘?zhí)幚怼?/p>
2.1.2 排查步驟
1)斷單側(cè)燃油系統(tǒng)后,故障消除。確認(rèn)為燃油系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
2)進(jìn)一步檢查,拆開(kāi)搖臂室檢查左側(cè)八缸噴油器及氣門(mén)頂桿狀況,良好,無(wú)異常情況。更換新噴油器后回裝,調(diào)整氣門(mén),調(diào)整噴油器間隙,試運(yùn)轉(zhuǎn),故障依舊。排除氣門(mén)及噴油器間隙所致故障。
3)依次拆檢噴油器發(fā)現(xiàn)僅累計(jì)運(yùn)行600小時(shí)就出現(xiàn)左側(cè)多數(shù)噴油器油杯積碳嚴(yán)重,說(shuō)明噴油正時(shí)不對(duì),排除噴油器油杯或者內(nèi)部stc偶件故障的因素,找到問(wèn)題癥結(jié)所在。
4)將STC閥的機(jī)油進(jìn)出直接短接,隔離開(kāi)STC控制閥,人為強(qiáng)制進(jìn)行噴油提前,起車(chē)試驗(yàn),排煙正常,確定為STC閥故障。
2.2 故障現(xiàn)象二
起動(dòng)柴油機(jī)時(shí)排煙管冒藍(lán)色煙霧。
2.2.1可能原因:
1)機(jī)油加注過(guò)多。在柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)下,曲軸和連桿將大量機(jī)油濺到缸壁上,并竄入燃燒室??赏C(jī)10分鐘后,待機(jī)油留會(huì)油底殼后將多余的機(jī)油放掉即可。
2)活塞環(huán)間隙過(guò)大或出現(xiàn)斷裂。通常情況下活塞環(huán)間隙過(guò)大或斷裂是造成發(fā)動(dòng)機(jī)排藍(lán)煙的主要原因,同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的廢氣管有大量的廢氣排放。這種情況應(yīng)考慮更換活塞環(huán)和活塞,并檢查缸體是否需要更換。
3)氣門(mén)和導(dǎo)管的間隙過(guò)大及單缸噴油系統(tǒng)故障。需根據(jù)拆解情況,更換氣門(mén)推桿、噴油器并相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整到規(guī)定值。
2.2.2 排查步驟
1)拆卸機(jī)器左、右兩排16個(gè)缸的搖臂室蓋;
2)發(fā)現(xiàn)左側(cè)6L缸內(nèi)噴油器推桿斷裂,氣門(mén)推桿損壞,噴油器積碳嚴(yán)重;
3)更換左側(cè)6L缸內(nèi)噴油器推桿、氣門(mén)推桿各1個(gè)和1個(gè)噴油器,并重新調(diào)整進(jìn)、排氣門(mén)間隙及噴油器行程。
4)回裝試啟車(chē)、依次帶負(fù)荷,試運(yùn)轉(zhuǎn)故障解決。
2.3 康明斯柴油機(jī)STC系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)述
(1)康明斯步進(jìn)噴油系統(tǒng),簡(jiǎn)稱STC,即分步噴油正時(shí)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用液壓原理,控制噴油柱塞下行的開(kāi)始時(shí)間,實(shí)現(xiàn)提前和延期噴油,達(dá)到有效控制氣缸壓力,提高燃油的燃燒效率,從而獲得更大的功率。該系統(tǒng)與PT噴油器合為一體,稱為PT(D)-STC型噴油器(簡(jiǎn)稱STC噴油器)。STC型PT噴油器與常規(guī)PT(D)型噴油器相比,增加了液壓提前器、提前器鎖緊螺母等零部件
(2)燃油控制閥工作原理。當(dāng)燃油低于365kpa時(shí),控制閥打開(kāi),機(jī)油通過(guò)STC閥流向噴油器,以實(shí)現(xiàn)噴油正時(shí)提前。
康明斯柴油機(jī)組擁有獨(dú)特的STC噴油系統(tǒng),區(qū)別于其他類型的柴油機(jī)組,出現(xiàn)故障后,判斷難度也會(huì)相應(yīng)增加,作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理人員必須在結(jié)合傳統(tǒng)故障解決的前提下,綜合利用康明斯故障分析表,從關(guān)鍵部位及關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)入手分析,找到排煙故障的關(guān)鍵癥結(jié)所在,摒棄傳統(tǒng)思維,才能順利解決故障,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
作者簡(jiǎn)介:杜威(1985-),男,天津靜海人,本科,工程師,輪機(jī)長(zhǎng),主要從事輪機(jī)設(shè)備管理與運(yùn)用、輪機(jī)設(shè)備管理與應(yīng)用。