柴油機在海上平臺的應用研究

摘 要：文章以TBD616V12型柴油機機為例，對柴油機的基本情況做了概述，對柴油機機的使用現狀及參數、結構做了大概論述，粗略介紹了柴油機在平臺的使用及故障分析。針對柴油機的一些故障，做了一定的剖析，并提出了相應的解決措施。對平臺柴油機的引進及應用具有一定的理論借鑒意義。

關鍵詞：柴油機 結構組成 工作原理 故障分析 應用

中圖分類號：TH17 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0119-01

1 柴油機概述

1.1 概述

柴油發電機是一種技術密集型產品，目前大部分艦船電站、采油平臺、移動電站都有柴油發電機組供電。隨著國民經濟的增長，對其功能、技術性能的要求也越來越高。下面以TBD616V12型柴油機為例進行介紹。

TBD616V12型柴油機目前應用于海洋采油廠海三生產管理區采油二隊的CB32A平臺，由德國道依茨公司生產，于2004年1月份與TBG620V12K型天然氣機同時投入使用，兩臺機器互為備用，迄今共運轉了44040 h，是CB32A平臺的主力發電設備。

1.2 TBD系列柴油機主要特點

（1）油耗低。

TBD系列柴油機是當今世界上油耗（燃油、機油）最低的柴油機之一。如：TBD616V

12、1240 kW/1500 r/min，燃油消耗率為187 g/kW·h（137.5 g/hp·h），如1f37ac931438eb8f3e3eff2bf3c416a0此低的燃油消耗率在現代高速柴油機是不多見的。標定工況的機油消耗率≤11.0 g/kW·h。

（2）壽命長。

第一次大修期為24000 h。

（3）起動性能好。

在環境溫度不低于-10 ℃時，不采取任何輔助裝置，在10 s內能順利可靠地起動。TBD系列發動機有二種起動方式：電起動、氣馬達起動。

（4）低工況性能好。

TBD620柴油機采用“HALLO高低負荷最優化渦流”技術，這種可控渦流技術結構簡單、工作可靠、實用而有效。提高了低速大扭矩和低負荷性能，使發動機能夠在標定功率的20%以上負荷長期連續運行（在20%以上負荷運行時間≤4 h——變速機，1 h——常速機，然后必須以≥50%負荷運行2小時）；如柴油機配備特殊結構的噴油器，允許在10%負荷下長期運行。

（5）維修性好。

TBD系列柴油機由于結構簡單、可靠、大大減少了維修工作量，各種附件都布置在機體四周，便于維修、安裝、除折裝主軸瓦和曲軸外，折裝其余零部件均不需要折吊柴油機。

1.3 開發和應用情況

TBD系列柴油機自引進以來，先后對V12、V16、V8機進行了國產化開發，目前廣泛用于海軍艦艇、高速客輪、吸沙船、挖泥船、小水線面船、油田工程機械、鉆井平臺等領域。但由于認識較晚海洋采油廠海三生產管理區僅有一臺應用于采油二隊CB32A平臺。

2 柴油機存在問題及發展趨勢

2.1 柴油機存在問題

（1）柴油發電機組型號多而雜，標準化、系列化程度低，不同產品之間的通用性差，基礎件、零配件質量差，集成性差，安裝和維修難度大。柴油機的經濟性、動力性、結構緊湊性、可靠性、耐久性、振動噪聲等指標差距較大；而發電機的結構緊湊性、零部件的通用性、動態和穩態調壓性能、可靠性、使用壽命和電磁兼容能力等方面差距也很明顯。

（2）新技術、新工藝應用緩慢。新技術和新工藝最能提高柴油機的動力性、經濟性，降低振動噪聲和廢氣的含量，提高產品的質量和壽命。如多氣門進氣系統、稀薄燃燒、電控噴射、增壓中冷技術等，不但可提高壓縮比、提高進氣質量、減小進氣阻力，使燃燒更充分，提高柴油機的輸出功率，降低燃油消耗率，而且可以改善排放，降低尾氣中的煙度等。

（3）在20世紀80年代引進的柴油機和發電機技術，雖經企業消化和吸收，并提高了國產化程度，增加了自制件的比例，但忽視了在消化吸收的基礎上進行改進和創新，所以產品性能和質量多年保持在原有水平上。隨著國外新產品和新機型的不斷發展，原有的引進產品已失去了市場競爭力。

2.2 柴油機的發展趨勢

柴油發電機組總的發展趨勢為：（1）提高機組的可靠性。所采取措施有：通過在線監控以確保機組正常工作；對正在發展中的故障早期預警，并采取相應處理對策；顯著提高低負荷運行能力。（2）提高對排放的控制。如優化排放性能，以符合當地的排放標準。（3）降低燃油和潤滑油的消耗，如在所有工況下優化柴油機的油耗，采用機電一體化并實現氣缸潤滑的定量、定時控制。

3 柴油機的改進與持續應用

為保證柴油機的正常平穩運轉，基層單位一直在對柴油機的改進動腦子，利用管理區的創新創效活動，基層隊對于柴油機的改進想了各種各樣的好點子，并努力推廣實施，為研究增加柴油機運行的穩定性，增長柴油機的使用壽命作出了一定的貢獻。

下面介紹一下基層隊在創新創效中提出的關于柴油機的幾點建議。

（1）柴油機機油濾芯加裝磁化裝置，延長機油使用壽命。

柴油主機的機油主要冷卻缸體，并把活塞運動帶來的碎屑帶走，較少活塞的磨損速度，在機油濾芯中過高容易使水龍帶刺漏，尤其冬天氣溫低的時候，造成平臺甲板結冰。

（2）綜合評價柴油機噪聲源，減弱傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

CB32A平臺均為發電機自發電供電模式平臺，柴油機噪音污染較為嚴重，噪音對平臺職工身心健康影響較大，長期在該環境下工作，不僅影響職工聽力，影響睡眠，影響工作，甚至會造成部分疾病的發病率增加。現建議對柴油發電機產生噪聲進行綜合評價，分析噪聲源種類、數量及相應的噪聲級，分析平臺范圍內噪聲敏感目標和應執行的標準，采取多種降噪技術和手段，減弱噪聲傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

4 結論

通過對柴油機的介紹，以及在發平臺的使用情況的概述，可以得出結論，柴油機在平臺的應用十分廣泛，是開發平臺的主力發電設備。但隨著科技的發展和時代的進步，在引進外國先進柴油發電機方面我們已有多年保持在原有水平上，隨著新產品和新機型的不斷發展，原有設備已失去了市場競爭力。

文章主要介紹了TBD616V12型柴油發電機組，對平臺引進外國先進柴油發電機組有一定的借鑒作用。