渤海自立號“康明斯”柴油機(jī)排煙故障及現(xiàn)場解決方法

摘 要：文章主要論述了渤海自立號康明斯柴油發(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值。

關(guān)鍵詞：渤海自立號；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” 始建于1979年，是移動式鉆井船，原名 Acadian Spirit，屬于美國 FALCDN 鉆井公司所有。1994年6月渤海公司購進(jìn)后，進(jìn)行檢修、加固， 命名為“渤海自立號” 。渤海自立號于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的。一般情況下，柴油機(jī)排出的是無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，則說明柴油機(jī)組可能已經(jīng)出現(xiàn)問題。若不及時采取相應(yīng)的措施，任其發(fā)展下去，最終會因?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)場工程服務(wù)的同時還增加了設(shè)備使用成本。本人從事鉆井平臺輪機(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 平臺所屬KT（A）50系列發(fā)動機(jī)簡介及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 KT（A）50系列發(fā)動機(jī)簡介

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)動機(jī)排量： 50 L （3067 立方英寸） ；

1.2 K系列發(fā)動機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

發(fā)動機(jī)一缸一蓋： 改善了缸蓋的鑄造和加工的工藝性；STC技術(shù)：

液壓可變正時控制；改善發(fā)動機(jī)部分負(fù)荷時的燃燒狀況；改善發(fā)動機(jī)的起動性能；減少發(fā)動機(jī)白煙；延長發(fā)動機(jī)壽命；偏置活塞；顯著改善發(fā)動機(jī)缸套的穴蝕情況；在K系列發(fā)動機(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；冷卻系主動增壓（ACP）；輔助解決穴蝕問題；下曲軸箱分離設(shè)計 ；便于鑄造工藝設(shè)計；便于在康明斯N、K共線加工缸體；氣閥旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ；改善氣門的磨合情況、提高氣門及座圈的壽命；大功率發(fā)動機(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)致啟動時排白色煙。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，應(yīng)使柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，待機(jī)體問題上升后，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缸體氣門間隙進(jìn)行調(diào)整即可解決。

3）柴油機(jī)其他燃油系統(tǒng)故障。柴油的供油時間過遲，這種情況下，柴油機(jī)起車較為困難，可通過調(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。此時柴油機(jī)會排出水蒸氣一樣的白煙，可清洗油箱和油路，按要求對油箱底部燃油進(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，拆開搖臂室檢查左側(cè)八缸噴油器及氣門頂桿狀況，良好，無異常情況。更換新噴油器后回裝，調(diào)整氣門，調(diào)整噴油器間隙，試運(yùn)轉(zhuǎn)，故障依舊。排除氣門及噴油器間隙所致故障。

3）依次拆檢噴油器發(fā)現(xiàn)僅累計運(yùn)行600小時就出現(xiàn)左側(cè)多數(shù)噴油器油杯積碳嚴(yán)重，說明噴油正時不對，排除噴油器油杯或者內(nèi)部stc偶件故障的因素，找到問題癥結(jié)所在。

4）將STC閥的機(jī)油進(jìn)出直接短接，隔離開STC控制閥，人為強(qiáng)制進(jìn)行噴油提前，起車試驗(yàn)，排煙正常，確定為STC閥故障。

2.2 故障現(xiàn)象二

起動柴油機(jī)時排煙管冒藍(lán)色煙霧。

2.2.1可能原因：

1）機(jī)油加注過多。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。可停機(jī)10分鐘后，待機(jī)油留會油底殼后將多余的機(jī)油放掉即可。

2）活塞環(huán)間隙過大或出現(xiàn)斷裂。通常情況下活塞環(huán)間隙過大或斷裂是造成發(fā)動機(jī)排藍(lán)煙的主要原因，同時會發(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）氣門和導(dǎo)管的間隙過大及單缸噴油系統(tǒng)故障。需根據(jù)拆解情況，更換氣門推桿、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、氣門推桿各1個和1個噴油器，并重新調(diào)整進(jìn)、排氣門間隙及噴油器行程。

4）回裝試啟車、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)簡述

（1）康明斯步進(jìn)噴油系統(tǒng)，簡稱STC，即分步噴油正時控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用液壓原理，控制噴油柱塞下行的開始時間，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，控制閥打開，機(jī)油通過STC閥流向噴油器，以實(shí)現(xiàn)噴油正時提前。

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，判斷難度也會相應(yīng)增加，作為現(xiàn)場設(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)。

作者簡介：杜威（1985-），男，天津靜海人，本科，工程師，輪機(jī)長，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。