渤海自立號“康明斯”柴油機排煙故障及現場解決方法

摘 要：文章主要論述了渤海自立號康明斯柴油發電機組排煙顏色、分析、判斷設備是否正常，根據不同的故障情況，找到故障點，并提出了具體的解決方案，針對性強，可操作性強，為類似情況的柴油機設備維修提供了一定的參考價值。

關鍵詞：渤海自立號；康明斯柴油機；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月渤海公司購進后，進行檢修、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）大功率船用發電機組，為渤海油田提供生活支持及工程電力支持。

柴油發電機組作為平臺關鍵設備，正常的運轉決定著工程的服務質量。柴油發電機組排煙故障是比較常見的。一般情況下，柴油機排出的是無色的或是淡灰色的煙。煙色較濃且黑或出現冒白煙、淡藍色煙等異常顏色，則說明柴油機組可能已經出現問題。若不及時采取相應的措施，任其發展下去，最終會因為柴油機組功率嚴重下降而不得不進行修理，影響現場工程服務的同時還增加了設備使用成本。本人從事鉆井平臺輪機設備管理近9年，總結出一些工作經驗，在此提供給大家參考。

1 平臺所屬KT（A）50系列發動機簡介及技術特點

1.1 KT（A）50系列發動機簡介

KTA50功率覆蓋范圍750HP到2200HP。應用范圍：工程、發電、船舶；發動機型式： V型16缸，四沖程，直噴式 * ；吸氣方式： 廢氣渦輪增壓； 進氣中冷； 缸徑x沖程： 159 x 159 mm；發動機排量： 50 L （3067 立方英寸） ；

1.2 K系列發動機的技術特點

發動機一缸一蓋： 改善了缸蓋的鑄造和加工的工藝性；STC技術：

液壓可變正時控制；改善發動機部分負荷時的燃燒狀況；改善發動機的起動性能；減少發動機白煙；延長發動機壽命；偏置活塞；顯著改善發動機缸套的穴蝕情況；在K系列發動機上的試驗表明，穴蝕破壞可減輕近90%；低溫中冷（LTA） ；提高經濟性、降低燃油消耗；冷卻系主動增壓（ACP）；輔助解決穴蝕問題；下曲軸箱分離設計 ；便于鑄造工藝設計；便于在康明斯N、K共線加工缸體；氣閥旋轉機構 ；改善氣門的磨合情況、提高氣門及座圈的壽命；大功率發動機采用通道冷卻式活塞 ；配套專用活塞冷卻噴嘴，提高熱負荷承受能力；

2 排煙故障判斷及解決方法

2.1 故障現象一

柴油機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 可能導致的原因：

1）冬季柴油機機體溫度低容易導致啟動時排白色煙。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。此種現象屬于正常，此時，應使柴油機怠速運轉一段時間，待機體問題上升后，方可進行帶載工作。

2）柴油機噴油器故障。噴油未達到要求的量及壓力大小不足也可能產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行調整即可解決。

3）柴油機其他燃油系統故障。柴油的供油時間過遲，這種情況下，柴油機起車較為困難，可通過調整燃油的噴油提前角即可解決。

4）柴油機機體內漏水。此時柴油機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行放殘處理。

2.1.2 排查步驟

1）斷單側燃油系統后，故障消除。確認為燃油系統出現故障。

2）進一步檢查，拆開搖臂室檢查左側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，調整氣門，調整噴油器間隙，試運轉，故障依舊。排除氣門及噴油器間隙所致故障。

3）依次拆檢噴油器發現僅累計運行600小時就出現左側多數噴油器油杯積碳嚴重，說明噴油正時不對，排除噴油器油杯或者內部stc偶件故障的因素，找到問題癥結所在。

4）將STC閥的機油進出直接短接，隔離開STC控制閥，人為強制進行噴油提前，起車試驗，排煙正常，確定為STC閥故障。

2.2 故障現象二

起動柴油機時排煙管冒藍色煙霧。

2.2.1可能原因：

1）機油加注過多。在柴油機高速運轉下，曲軸和連桿將大量機油濺到缸壁上，并竄入燃燒室。可停機10分鐘后，待機油留會油底殼后將多余的機油放掉即可。

2）活塞環間隙過大或出現斷裂。通常情況下活塞環間隙過大或斷裂是造成發動機排藍煙的主要原因，同時會發現柴油機的廢氣管有大量的廢氣排放。這種情況應考慮更換活塞環和活塞，并檢查缸體是否需要更換。

3）氣門和導管的間隙過大及單缸噴油系統故障。需根據拆解情況，更換氣門推桿、噴油器并相應進行調整到規定值。

2.2.2 排查步驟

1）拆卸機器左、右兩排16個缸的搖臂室蓋；

2）發現左側6L缸內噴油器推桿斷裂，氣門推桿損壞，噴油器積碳嚴重；

3）更換左側6L缸內噴油器推桿、氣門推桿各1個和1個噴油器，并重新調整進、排氣門間隙及噴油器行程。

4）回裝試啟車、依次帶負荷，試運轉故障解決。

2.3 康明斯柴油機STC系統技術特點簡述

（1）康明斯步進噴油系統，簡稱STC，即分步噴油正時控制系統。該系統利用液壓原理，控制噴油柱塞下行的開始時間，實現提前和延期噴油，達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。當燃油低于365kpa時，控制閥打開，機油通過STC閥流向噴油器，以實現噴油正時提前。

康明斯柴油機組擁有獨特的STC噴油系統，區別于其他類型的柴油機組，出現故障后，判斷難度也會相應增加，作為現場設備管理人員必須在結合傳統故障解決的前提下，綜合利用康明斯故障分析表，從關鍵部位及關鍵技術點入手分析，找到排煙故障的關鍵癥結所在，摒棄傳統思維，才能順利解決故障，保證設備正常運轉。

作者簡介：杜威（1985-），男，天津靜海人，本科，工程師，輪機長，主要從事輪機設備管理與運用、輪機設備管理與應用。