海上平臺柴油機(jī)氣缸套磨損原因及應(yīng)對措施

劉博 郭元德 張彥鑫 王亞東 葛華杰

摘要：為了可以有效解決海上平臺柴油機(jī)氣缸套磨損問題，通過對海上平臺工作環(huán)境以及柴油機(jī)日常運(yùn)行情況等因素進(jìn)行分析后，了解海上平臺柴油機(jī)的工作原理，對柴油機(jī)氣缸套磨損原因進(jìn)行綜合性因素進(jìn)行總結(jié)，并根據(jù)各項(xiàng)因素提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以此來減緩以及解決柴油機(jī)氣缸套磨損加劇。同時做好海上平臺柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)化管理工作以及日常維護(hù)工作，確保可以對柴油機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性提供保障。

Abstract： In order to effectively solve the problem of diesel engine cylinder liner wear on offshore platforms， after analyzing the working environment of the offshore platform and the daily operation of the diesel engine and other factors， understand the working principle of the diesel engine on the offshore platform， and carry out comprehensive factors for the causes of diesel engine cylinder liner wear. Summarize， and propose corresponding countermeasures based on various factors to slow down and solve the increase in diesel engine cylinder liner wear. At the same time， do a good job in the economic management and daily maintenance of offshore platform diesel engines to ensure that the stability of diesel engine operation can be guaranteed.

關(guān)鍵詞：海上平臺;柴油機(jī);氣缸套磨損;應(yīng)對措施

Key words： offshore platform;diesel engine;cylinder liner wear;countermeasures

中圖分類號：U262.11????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0138-02

0? 引言

柴油機(jī)氣缸套磨損問題是廣大應(yīng)用用戶所關(guān)注的重要問題之一。柴油機(jī)在運(yùn)行時間較短的情況下，出現(xiàn)了發(fā)動機(jī)功率不足以及啟動困難等問題，甚至在啟動后，排氣管管道會出現(xiàn)濃烈的黑煙，柴油機(jī)運(yùn)行油耗量不斷增多現(xiàn)象，主要就是柴油機(jī)運(yùn)行功率在提高的情況下，機(jī)械負(fù)荷以及熱負(fù)荷得到了全面的增加，從而導(dǎo)致柴油機(jī)氣缸套出現(xiàn)了磨損加劇的情況。在找出柴油機(jī)氣缸套磨損因素后，就可以采取相應(yīng)的措施，提高柴油機(jī)氣缸套的使用壽命，保障柴油機(jī)運(yùn)行質(zhì)量。因此，本文所研究的內(nèi)容，對海上平臺柴油機(jī)氣缸套磨損原因及應(yīng)對措施具有重要意義。

1? 柴油機(jī)的工作原理

柴油機(jī)在運(yùn)行過程中，其系統(tǒng)循環(huán)主要是以壓縮、做功、吸氣以及排氣四個方面組成，而且四個過程是在柴油機(jī)中的氣缸套、汽缸墊、活塞以及進(jìn)排氣門的燃燒室內(nèi)能夠完成的，柴油機(jī)活塞反復(fù)工作后，可以確保燃料在氣缸中充分燃燒，同時也會產(chǎn)生高溫與高壓，從而導(dǎo)致了柴油機(jī)氣缸套出現(xiàn)了磨損情況，但是，如果在操作的過程中出現(xiàn)了不規(guī)范行為，則會導(dǎo)致氣缸套磨損加劇，甚至?xí)?dǎo)致柴油機(jī)會出現(xiàn)老化情況，運(yùn)行效率會注漿降低，如果后果相對較為嚴(yán)重，則會導(dǎo)致柴油機(jī)無法正常使用。

2? 加劇磨損的原因分析及應(yīng)對措施

2.1 潤滑條件變化及處理措施

柴油機(jī)氣缸套中油膜如果處于分布均勻的情況下，不僅可以起到良好的潤滑作用，同時可以有效地解決缸壁中可能會凝結(jié)的硫酸，從而可以防止氣缸套出現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況，如果氣缸套中的潤滑油出現(xiàn)了質(zhì)變情況，油膜無法在氣缸套中均勻分布，則會導(dǎo)致潤滑油穿條件不良問題。軟化條件改變的主要因素包含了以下幾種：①刮油環(huán)出現(xiàn)了嚴(yán)重破損情況或者磨損情況;②軟化油油泵出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力出現(xiàn)了嚴(yán)重不足;③柴油機(jī)安全閥門出現(xiàn)了調(diào)壓不適情況;④系統(tǒng)中出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損問題，零部件之間的配合間隙出現(xiàn)了變大問題，甚至在接管線中出現(xiàn)了嚴(yán)重的泄露問題;⑤還存在油道出現(xiàn)堵塞的情況;⑥潤滑油過濾器出現(xiàn)了嚴(yán)重的堵塞，甚至無法及時更換;⑦潤滑油液位出現(xiàn)了嚴(yán)重不足，而且潤滑油冷卻效果相對較差，在溫度變高后，黏度這會出現(xiàn)下降情況;⑧潤滑油未能夠定期進(jìn)行更換，導(dǎo)致潤滑油出現(xiàn)了油脂變質(zhì)情況。

針對性解決措施則是工作人員需要及時地發(fā)現(xiàn)氣缸套中的潤滑油壓力變化情況，需要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)廠家氣缸套保養(yǎng)說明情況，對潤滑油過濾器進(jìn)行及時更換，并及時對潤滑油進(jìn)行定期更換，以此來確保潤滑油品質(zhì)達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 柴油機(jī)活塞環(huán)裝配不正確以及處理措施

活塞環(huán)在柴油機(jī)中如果裝配出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致活塞環(huán)出現(xiàn)嚴(yán)重變形以及折斷的問題，在刮油環(huán)中的缸套上，會出現(xiàn)明顯布油不均勻情況，導(dǎo)致氣缸套局部位置會出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的情況，甚至?xí)纬衫讍栴}?；钊h(huán)折斷因素包含了多種，不僅出現(xiàn)材料缺陷問題，甚至出現(xiàn)了材料加工質(zhì)量問題，其中還包含了維護(hù)管理問題，導(dǎo)致配置在安裝的過程中，出現(xiàn)了質(zhì)量較差問題。

針對性解決措施則是需要按照相關(guān)維護(hù)需求，做好計劃性設(shè)備更換，或者對設(shè)備進(jìn)行正常安裝，以此來避免出現(xiàn)粗暴的裝配方式，同時需要在購買配件的過程中，盡可能選擇原廠配件，同時還需要提供原廠配件證明。另外，還需要對潤滑油進(jìn)行定期檢驗(yàn)，確保潤滑油在燃燒的過程中，可以充分燃燒，減少有害物質(zhì)的生成，避免對設(shè)備造成腐蝕影響。

2.3 柴油機(jī)磨合不到位，長時間高負(fù)荷及處理措施

柴油機(jī)內(nèi)部零部件在經(jīng)過全面修理后，如果未進(jìn)行磨合就進(jìn)行使用的情況下，就會導(dǎo)致氣缸套與活塞環(huán)之間出現(xiàn)默算問題，柴油機(jī)內(nèi)部設(shè)備在長期處于高負(fù)荷運(yùn)行情況下，也會導(dǎo)致氣缸套出現(xiàn)嚴(yán)重磨損情況。

針對性解決措施就是在柴油機(jī)在進(jìn)行全面改修后，在使用前，需要確保在60小時內(nèi)進(jìn)行磨合運(yùn)行，在達(dá)到全負(fù)荷的情況下，才能夠真正地進(jìn)行使用，該方式不僅可以對柴油機(jī)各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行改善，同時可以有效提高柴油機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及設(shè)備的使用壽命，如果在磨合的前階段，柴油機(jī)在運(yùn)行的過程中達(dá)到額定功率后，那么柴油機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速需要控制在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的80%，在磨合初始階段，柴油機(jī)需要如果在處于空轉(zhuǎn)情況下，那么運(yùn)行時間則不宜過長，同時為了避免柴油機(jī)長期處于超負(fù)荷裝填運(yùn)行，則需要對柴油機(jī)進(jìn)行長時間停運(yùn)，在后期啟動后，需要做好柴油機(jī)維護(hù)工作，確保各個設(shè)備可以正常運(yùn)行。

2.4 柴油機(jī)滑油冷卻問題，粘度低以及解決措施

柴油機(jī)潤滑油在處于高溫情況下，那么潤滑油之間的分子間距則會增加，引力會相對較少，在固體烴充分溶解后，可以有效降低黏度值，并且在啟動發(fā)動機(jī)后，每一個設(shè)備之間的運(yùn)行間隙則會增加，同時也會導(dǎo)致泄油量增加，油膜厚度降低，滑動摩擦?xí)饾u降低，滾動摩擦力會逐漸減少，氣缸套特別是在溫度高的環(huán)境下，很容易出現(xiàn)潤滑油膜較差的情況，導(dǎo)致氣缸套的磨損增加。所以，潤滑油在冷卻后，如果溫度較低，則需要進(jìn)一步提高柴油機(jī)潤滑度。

針對性有效措施則需要確保柴油機(jī)在運(yùn)行中，需要及時地對潤滑油冷卻器進(jìn)行維護(hù)，將潤滑油溫度控制在70-90℃范圍內(nèi)即可，確保在每一個零部件中，可以有效形成油膜，促使柴油機(jī)可以發(fā)揮出最大效率。

2.5 柴油機(jī)冷卻水問題及解決措施

柴油機(jī)在運(yùn)行中，需要將水溫控制在90℃左右，如果柴油機(jī)水溫過高，不僅會導(dǎo)致潤滑油變得更加稀薄，而且潤滑油膜厚度也會逐漸變薄，導(dǎo)致氣缸套中的溫度與熱量無法及時散出，氣缸套內(nèi)部溫度也會逐漸升高，表面金屬物質(zhì)也會因溫度過高，導(dǎo)致磨損速度加快，如果嚴(yán)重的情況下則會導(dǎo)致氣缸質(zhì)量出現(xiàn)問題。

針對性解決措施主要對柴油機(jī)的冷卻器進(jìn)行日常維護(hù)與清堵，以此來避免水溫在冷卻后，出現(xiàn)溫度嚴(yán)重過高的情況。

2.6 柴油機(jī)熱腐蝕和化學(xué)腐蝕及解決措施

柴油機(jī)氣缸套如果在長期處于高溫以及高壓環(huán)境下，冷熱交替相對過于頻繁的情況下，氣缸套表面很容易出現(xiàn)嚴(yán)重的熱腐蝕情況，如果潤滑油與燃油的品質(zhì)相對較差的情況，也會加快柴油機(jī)熱腐蝕以及磨損情況發(fā)生。當(dāng)柴油機(jī)氣缸套溫度在低于140℃后，那么柴油機(jī)的出水溫度則會達(dá)到80℃左右，潤滑油與燃油則會產(chǎn)生出充分燃燒的情況，而且燃料質(zhì)量在出現(xiàn)問題后，也會形成不完全燃燒，甚至?xí)?dǎo)致柴油機(jī)中會產(chǎn)生出大量的燃燒殘渣，如果在溫度未褪去的情況下，很容易出現(xiàn)二次燃燒，導(dǎo)致排氣管中的溫度逐漸增加，甚至?xí)霈F(xiàn)大量濃煙，并伴有二氧化硫以及二氧化碳等物質(zhì)，在遇到空氣后，則會出現(xiàn)酸性物質(zhì)，散落在氣缸套中，從而會導(dǎo)致柴油機(jī)氣缸套表面過于粗糙，即便使用活塞環(huán)進(jìn)行反復(fù)摩擦，也會導(dǎo)致氣缸套出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的情況。

針對性解決措施主要就是要確保潤滑油與燃油的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，在必要的情況下，需要對燃油進(jìn)行化驗(yàn)，確保在天氣嚴(yán)寒的情況下，柴油機(jī)也能正常使用，在柴油機(jī)啟動后，在需要對柴油機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，避免在未完成預(yù)熱的情況下，柴油機(jī)就進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)，對氣缸套造成影響。

2.7 柴油機(jī)進(jìn)氣濾器出現(xiàn)堵塞或者損害解決措施

柴油機(jī)進(jìn)氣濾器如果過濾效果出現(xiàn)問題或者管道出現(xiàn)密封不嚴(yán)的情況，則會導(dǎo)致一部分雜質(zhì)顆粒進(jìn)入到進(jìn)氣濾器當(dāng)中，在氣缸套的港壁表面則會附加雜質(zhì)顆粒嗎，從而會形成磨料，對表面造成磨損情況，甚至?xí)铀僭斐蓺飧滋變?nèi)壁出現(xiàn)磨損。需要定期對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，或者對進(jìn)氣濾器進(jìn)行更換。

針對性解決措施主要就是要確?？諝膺^濾器與柴油機(jī)廠家保持一致，根據(jù)實(shí)際情況盡可能定期對其更換。

2.8 柴油氣缸套水加熱器損壞及解決措施

氣缸套水加熱器可以確保柴油機(jī)在運(yùn)行后，可以提供冷卻水，對設(shè)備進(jìn)行降溫，冷卻水對柴油機(jī)溫度的高低會產(chǎn)生一定影響，而且在機(jī)體內(nèi)部也會對潤滑油溫度造成嚴(yán)重影響，所以可以在低溫條件下，開始水加熱器，潤滑油如果粘度過高的情況下，會導(dǎo)致潤滑油流動性較差，潤滑油在氣缸套中布局不均勻情況，會導(dǎo)致各個運(yùn)動的零部件阻力增加，從而造成磨損增加。

針對性解決措施主要就是在柴油機(jī)氣缸套水加熱器在開啟后，盡可能將溫度控制在45℃，如果水溫溫度在低于43℃以下的情況下，那么柴油機(jī)啟動會相對較難，需要盡可能將水溫控制在60℃左右，并且避免柴油機(jī)磨損量增加。

3? 結(jié)束語

柴油機(jī)氣缸套磨損因素相對較多，需要針對不同的影響因素進(jìn)行具體分析，根據(jù)相關(guān)措施，避免柴油機(jī)在日常使用的過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重問題，或者對柴油機(jī)進(jìn)行定期維修，或者對設(shè)備進(jìn)行定期更換，嚴(yán)格按照設(shè)備使用程序，控制好柴油機(jī)管理工作，從而盡可能避免柴油機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，對氣缸套造成嚴(yán)重磨損，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性以及運(yùn)行使用壽命。

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