石油鉆機用190系列柴油機冒黑煙供油系統故障檢查排除

楊云

摘要：190柴油機是石油鉆井現場最常用的動力設備;柴油機持續、均勻、可靠的動力輸出，是井隊生產順利進行的保證。因此，及時的檢查和排除柴油機故障，確保其動力性、可靠性和經濟性;是井隊現場使用柴油機的必要任務。在多年的柴油機修理和上井服務工作中，發現由于供油系統故障導致的柴油機冒黑煙故障，是190柴油機最常見的故障之一。而供油系統的故障檢查，因其檢查點多，檢查排除復雜，向來是柴油機故障排除的難點問題。本文將從柴油機供油系統的原理、結構和檢查維護論述。總結柴油機冒黑煙故障供油系統的檢查方法和排除方法。

關鍵詞：190系列柴油機;冒黑煙故障;供油系統

1? 柴油機供油系統

1.1 柴油機供油系統的組成

190柴油機的供油系統，由燃油箱、燃油濾清器、軟管接頭、輸油泵、傳動裝置、噴油泵、調整器、手油門、高壓油管和噴油器組成。

1.2 燃油供給系統的作用

燃油從油箱被輸油泵吸入，在輸油泵的作用下產生一定的壓力，經柴油濾清器過濾后進入噴油泵，經過噴油泵作用。將燃油定時、定量、定壓的分配給各個工作缸;經噴油器霧化后進入燃燒室作功。多余的柴油一部分通過噴油器回流到輸油泵或柴油箱，另一部分經限壓閥和回油管流回柴油箱。

2? 各部件故障分析及排除方法

2.1 燃油濾清器常見故障

故障1：濾清器濾芯臟堵。

原因分析：濾芯臟堵，供油阻塞，供油不足夠導致柴油機冒黑煙。排除方法：清洗或更換濾芯。預防措施：遵守保養程序進行保養;保證供油箱油品沉淀時間不少于48小時。

故障2：濾清器溢流閥故障。

原因分析：溢流閥鋼珠缺失或者彈簧斷裂缺失。造成溢流閥常開，影響噴油泵正常供油量，供油不足導致柴油機冒黑煙。排除方法：檢查溢流閥;檢查其零件完整性和工作性能：預防措施：維護保養濾清器時，妥善放置溢流閥防止鋼珠或彈簧丟失。

故障3：濾清器開關關閉或半閉。

原因分析：濾清器開關關閉或半閉，供油不足導致柴油機冒黑煙。排除方法：打開并排空。預防措施：起動柴油機前，仔細檢查油路是否暢通。

故障4：濾清器內進空氣。

原因分析：濾清器內進空氣，造成油泵內有空氣，導致柴油機游車，排氣冒黑煙。排除方法：①檢查濾清器膠圈是否完好;檢查各接頭、堵頭是否有松動或漏油現象，檢查蛇皮軟管是否有鼓包或者凹陷等故障。并排除。②打開排空螺堵排空。預防措施：柴油機起動前，仔細檢查供油管系完好緊固。

2.2 輸油泵常見故障

故障1：輸油泵進出油管反接。

原因分析：進出油管反接，輸油泵不能正常工作，導致柴油機負載時轉速下降嚴重，工作無力，排氣冒黑煙甚至停機。排除方法：檢查調整進出油管。預防措施：拆檢或更換輸油泵，務必檢查進出油管正確連接。

故障2：輸油泵漏油。

原因分析：輸油泵漏油，供油壓力不足，供油量不足導致柴油機冒黑煙。檢查方法：①觀察油低殼機油有無液面升高或者進柴油現象。②觀察輸油泵回油管有無大量回油現象;排除方法：檢修或更換輸油泵。預防措施：①保持進入輸油泵的燃油清潔，以減少機件磨損和油路堵塞。②因柴油機起動前輸油泵不工作，為保證起動時用油，防止輸油泵干摩擦磨損，油箱出口位置應該高于氣缸蓋，以使燃油能自行充入供油系統內。③養成柴油機運行中時常檢查輸油泵回油管及油底殼液面的好習慣。④檢查回油單向閥部件是否齊全，確保供油進入濾清器。

2.3 噴油泵常見故障

故障1：柱塞彈簧斷裂。

原因分析：①彈簧或彈簧座安裝不正，使彈簧受力偏斜，產生附加力而斷裂。②油泵殼進水或者有用戶噴水清洗柴油機造成油泵進水。彈簧銹蝕。③油泵軸凸輪磨損嚴重，運動規律惡化，造成彈簧受力不均而斷裂。④彈簧材質因素。檢查方法：①聽診法，彈簧斷裂，會有啪啦啪啦的敲擊聲。②打開高壓油管斷缸檢查，該缸不噴油。③打開油泵蓋板，肉眼可觀察到。排除方法：①找出彈簧斷裂原因。是材質因素和安裝不正可直接更換彈簧排除。②油泵殼進水彈簧銹蝕。要用柴油置換掉油泵殼內的水，然后更換彈簧。順便檢查其它彈簧是否有銹蝕現象。③油泵凸輪磨損嚴重，現場無法修理，只能更換油泵處理。如果沒有備用油泵，可以通過調節挺柱高度，利用噴油定時來固定柱塞行程。預防措施：①更換柱塞或者柱塞彈簧，必須安裝到位，不能偏裝。②禁止用水直接沖洗柴油機清洗。③油泵要有防雨設施。防止雨水進入。

故障2：噴油泵柱塞卡滯、拉傷。

原因分析：①柱塞和套筒間隙太小。②間隙內進入雜質（占絕大多數原因）。檢查方法：①打開蓋板，用起子輕緩撬動柱塞，不動或者有滯手感。②抽出柱塞，做滑動性試驗判斷檢查。排除方法：更換柱塞。預防措施：按規定定時清洗濾清器，保證供油清潔。

滑動性試驗三步法：①將偶件在清潔柴油中清洗干凈，把柱塞從垂直倒放的套筒中抽出40～50mm，放手后讓柱塞自由下落。②若柱塞均勻，緩慢沒有阻塞的落下，說明配合正常。③若柱塞迅速下滑或下落至某一位置被卡住，說明其配合不良。

故障3：柱塞臺階漏油。

原因分析：柱塞臺階漏油，造成柱塞供油壓力不足，導致柴油機冒黑煙。檢查方法：打開油泵蓋板，檢查各柱塞臺階有無漏油現象。排除方法：取出柱塞，利用平面鉸刀絞平臺階，加銅墊重新安裝。預防措施：更換或安裝完柱塞，出油閥壓帽扭緊力矩不能過大或者過小，過大則會將臺階擠壓變形，造成臺階漏油。過小則不能固定柱塞套筒。密封不嚴而漏油。

故障4：出油閥故障。

原因分析：①出油閥卡死。該缸不供油。②出油彈簧斷裂，供油定時錯亂。③出油閥墊變形漏油，噴油壓力不足。④出油閥壓帽松動，進氣漏油。檢查方法：①檢查各缸出油閥壓帽是否松動。②斷缸檢查各缸出油情況。③拆檢不出油或不間斷噴油的出油閥。排除方法：更換出油閥、出油閥彈簧或者出油閥墊片。按規定力矩緊固出油閥座。預防措施：①養成暖車期間斷缸檢查的好習慣，及時發現故障，及時排除。②按規定定時保養、校驗噴油泵。

故障5：噴油泵供油量不均。

原因分析：①油量控制套筒固定齒圈松動，供油量變化。②油泵內有空氣或水，形成氣障或水障，引起供油不穩定。③某缸柱塞和套筒因磨損而間隙變大，供油壓力下降。

④更換柱塞時，油量控制套筒固定齒圈位置變化，導致供油量變化。檢查方法：①聽診法，當某缸供油量過大時，會出現明顯的敲擊聲。②測溫法，利用0～1000℃的紅外線測溫議，測量柴油機運行中各缸排氣溫度可確定其供油量偏大或者偏小。排除方法：①打開排空螺釘排空。②松開故障缸的柱塞套筒齒圈，調節齒圈位置來調節油量大小。預防措施：①更換柱塞操作，在油量控制套筒上劃線標記位置。防止位置變化。②配備紅外線測溫儀器，隨時關注各缸排氣溫度。及時調節油量。③定時校驗油泵。

2.4 調速器常見故障

故障1：調速彈簧彈力不足。

原因分析：調速彈簧疲勞，彈力不足導致油量行程變小，轉速降低排氣冒黑煙。檢查排除：互換法，將備用彈簧或正常運行柴油機彈簧更換確定。

故障2：飛鐵滾輪異常磨損。

原因分析：調速器缺油或者雜質較多，造成飛鐵滾輪異常磨損，飛鐵慣性力不均勻。油量調節不及時，導致柴油機游車，排氣冒黑煙。檢查排除：更換飛鐵組或者飛鐵滾輪。預防措施：定期檢查調速器內潤滑油是否足夠，確保潤滑油干凈無雜質。

故障3：調速器內潤滑油過多。

原因分析：調速器內潤滑油過多，飛鐵運行阻力過大慣性力減小油量調節不到位。檢查排除：打開調速器觀察孔螺堵放掉多出的潤滑油。預防措施：調速器加油適量，不可過多或者過少。以跟觀察孔位置平齊為準。

2.5 噴油器常見故障

故障1：噴油器不霧化或者霧化不良。

原因分析：噴油器不霧化或霧化不良，會造成油耗高、排氣冒黑煙且功率下降。檢查方法：①低速運行時，有白煙現象，排氣管口有排柴油現象。②斷缸檢查，有氣泡產生。③拆下噴油器，在校驗臺上檢測確認。排除方法：更換噴油器或者重新校驗。預防措施：定期檢查校驗噴油器。

故障2：噴油器啟噴壓力變大或變小。

原因分析：①噴油器彈簧變形或斷裂。②校驗臺壓力表不準確，校驗壓力有誤差（多次在井隊現場發現）。檢查方法：①拆檢噴油器，檢查彈簧。②校對檢驗臺壓力表。排除方法：更換或重新校驗噴油器。預防措施：①定期校驗，檢查噴油器;②壓力表定期校驗，保證儀表的準確性。

霧化標準：①霧粒細化且均勻。沒有“液流”現象。②霧距長短，形狀均勻。不出現長短不一的現象。③噴霧時，有清脆的“噗噗”聲，不出現鈍啞的“嘶嘶”聲。

2.6 高壓油管常見故障

故障：高壓油管變形、鼓包、凹陷或者破損。

原因分析：高壓油管受外力而變形、鼓包、凹陷或者破損;影響燃油正常流通。造成供油不及時或者供油量變化。檢查方法：觀察法。排除方法：修理或者更換。預防措施：保持高壓油管的平整、完好。

3? 總結

柴油機供油系統組成復雜、零部件多。精密度高。在石油井隊現場使用柴油機時，一是嚴格執行維護保養標準要求的相關保養內容。長時間不保養，會導致多重問題集中突發，形成復合故障，難以處理。二是相關調整參數一定要精確，比如噴油器噴射壓力、供油提前角度校驗等。再就是巡回檢查務必細心，不誤檢、漏檢。發現小問題不能放過;必須找到原因及時排除。基本絕大多數故障的發生，都是由一個個小問題疊加形成。比如柱塞故障不及時排除，就會影響到噴油器的工作性能。把故障消滅在萌芽狀態，才能把其對柴油機的性能影響降到最低。

參考文獻：

[1]190系列柴油機使用維護手冊.濟南柴油機廠.

[2]胡志峰，付化利，周生偉，等.高可靠性電動鉆機用柴油機的開發研制[J].石油科技論壇，2013，32（3）：58-61.

[3]馬洪鐘，周孟建，楊硯杭，等.鉆井柴油機非正常運轉預防裝置及應用[J].設備管理與維修，2013（4）：41-43.