港口機械煙度超標原因分析及維護保養方案改進

蘭健

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，港口建設得到了快速發展，港口機械的使用頻率也日漸增加。與此同時，隨著國家對環保工作的日益重視，對于港口機械的煙度也提出了更高的要求。因此文章結合實例，就港口機械煙度超標原因及維護保養方案改進展開分析。

關鍵詞：港口機械煙度;超標原因;維護保養;方案改進

1? 基本情況概述

某碼頭用戶，自采購一批配備了國三排放柴油發動機的 Kalmar 集裝箱空箱堆高機之后，因擔心在長期使用中尾氣排放會超標不能達到政府管理部門的要求，所以從新車交付開始定期進行尾氣測量和記錄，跟蹤排氣煙度值的變化。 該用戶發現從新車交付使用到8000h左右，排氣煙度值存在緩慢上升情況，但都在限值內沒有超標。 繼續使用之后發現數值逐步超出標準（見表 1），故尋求解決方案。

2? 機械煙度超標原因分析及維修處理

2.1原因分析

該型號堆高機配備了國三排放的發動機，在出廠時排氣煙度值遠低于限值，用戶記錄跟進的結果也已證明這點。在使用8 000 h左右時仍然沒有超標，說明在發動機各系統正常的情況下，排氣煙度值不會超標。從發動機工作原理分析，通常造成煙度值超標的可能原因有：發動機空氣系統的堵塞造成供氣不足、燃油系統堵塞/卡滯造成供油比例失調、或消聲器堆積了顆粒物等雜質，活塞環等機械部件在長期使用后的磨損也會有影響。

2.2維修方案

更換新的發動機進氣空氣濾芯。更換后，空濾堵塞代碼消除。拆除發動機燃油系統油水格總成，并清除濾杯內部油泥，更換發動機燃油系統所有柴油濾芯。將此發動機6個噴油器交給第三方油泵油嘴檢測維修機構進行檢修，檢測發現：在長期使用后，因燃油油品差，導致噴油器內部很臟、有不同程度的磨損或卡滯。故對故障噴油器進行維修，更換磨損的噴油器針閥、噴油嘴等相關部件。按照要求安裝維修后的發動機噴油器，緊固相關部件。

2.3修后測試

完成維修后啟動機車，對發動機尾氣進行測試，分別從2個檢測點對發動機尾氣進行檢測。第一個是在消音器之后的排煙管（常用檢測點，也是維修前的尾氣檢測點）;第二個是在消音器之前的排煙管，排除消音器累積的顆粒物及管路對尾氣數值的干擾，檢測的是真正發動機排出來的尾氣煙度值。

分析2個檢測點的檢測數值，第一個檢測點檢測了6次，平均值為0. 248 m-'，第二個檢測點也檢測了6次，平均值為0. 141 m-'。從2個檢測點檢測的結果說明，經過以上維修處理發動機尾氣排放都遠低于0. 5 m-}，符合標準。另外檢查到發動機排氣消音器及管道里面有大量的黑煙顆粒，說明消聲器內累積的顆粒會影響尾氣煙度的數值。

在另外3臺配備國三排放發動機的Kalma：堆高機上采取相同的處理措施后，均取得接近新車排氣煙度標準的數值，符合國家標準。

3? 維護保養思路

本次案例的動發機都已使用了17000h以上，發動機尾氣數據超標的主要原因是長時間使用后發動機噴油器出現磨損及卡滯，引起柴油霧化不良，再加上空氣濾芯的堵塞引起進氣不足，造成燃燒不良、發動機冒黑煙。同時黑煙顆粒在消音器及管道產生聚集、在檢測時的急速加油過程中被排氣氣流帶出加大了排氣煙度的數值。為避免以上故障的發生，提出以下設備維保建議：（1）應使用符合規定的柴油。柴油品質的好壞直接影響到發動機噴油器的使用壽命，燃油及燃油系統的不清潔容易導致噴油器卡滯或堵塞;外購柴油很難掌控油品，可以通過自有油庫進行精細化的管理保證油品，或在加注之前用額外的過濾裝備再凈化一次。（2）嚴格按照機車維護手冊要求，及時清潔/更換發動機空氣濾芯。空氣濾芯堵塞會導致發動機進氣不足，柴油燃燒不充分，導致機車發動機功率下降、冒黑煙。（3）嚴格按照機車維護手冊要求，定期更換發動機燃油系統各濾芯。建議每次更換柴油油水濾芯時對濾杯一起進行清潔，濾杯中的油泥雜質會縮短濾芯的使用壽命。（4）建議對機車柴油箱內部每年最少清潔1次，排除雜質，遭遇不清潔燃油污染事件時須縮短清潔燃油箱的周期。（5）建議對發動機排氣消音器及管道每年最少清潔1次，排除碳煙顆粒。

4? 維護保養改進措施

通過此案例并結合柴油發動機的工作原理和結構特點可知，非道路國三發動機甚至將來的國四、國五發動機在使用一段時間之后，發動機各系統各部件必定有機械及電氣損耗、磨損或污染（比如噴油器磨損或堵塞、渦輪增壓器磨損、空氣濾芯堵塞、活塞環磨損、氣門磨損或氣門間隙過大、消聲器堵塞等等），再加上燃油的品質、維保工作的質量等因素，都可能會導致排氣煙度值超標。將來的非道路國四或更高排放的發動機，還增加了后處理的部件，比如尿素、廢氣再循環、催化器、或者顆粒收集器（DPF）等等，后續使用中也需要對耗材、配件等進行維護保養或維修。

傳統的車輛維護保養工作，無論是設備生產廠家還是用戶，在制定維護保養規范時，主要目的是確保設備的使用壽命和使用性能。面對新的國標和法規要求，建議用戶對港口機械等非道路柴油移動設備的維保規范及策略進行調整，在傳統維保規范的基礎上，需要兼顧環保指標，定期檢測、留意影響環保數值的系統或配件，定期清洗或更換相關的部件，而不是簡單的依照傳統的維保規范，甚至只在收到報修、有明顯的故障出現或性能下降時才安排維護或維修。

建議除了日常的檢查外，每月執行定期的維保工作最少1次，企業的維保規范要符合廠家的規范，并根據自身實際工況來決定是否需要縮短維保周期，以確保符合最新的國家環保標準。

建議有條件的用戶配備專業的尾氣排放檢測工具（不透光煙度計），以方便進行例行檢查。建議在新設備使用的早期、發動機大修后的早期或其他環保措施處理后的早期階段，安排自行檢測尾氣煙度值每月最少1次。后期根據檢測值變化的趨勢，合理的縮短檢測的周期，更好的掌控所有設備的最新狀況，當發現即將超標時就可以提前安排處理。部分用戶有加裝顆粒收集器（DPF）的經驗，據反饋排氣煙度值確實有所提高，但同時也需關注加裝后對DPF的定期檢查和維護，以避免產生不良后果。

綜上所述，通過對集裝箱空箱堆高機排放煙度值超標問題的分析，設計了有效的解決方案，并提出了針對非道路國三柴油發動機的維保策略。在對環保要求越來越高的背景下，通過建立科學有效的設備監測和維護保養機制，可有效延長設備發動機的正常工作時長，使其符合環保排放標準，降低設備的維護和維修成本，提升碼頭作業設備的經濟性和環保性。

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