渤海自立号“康明斯”柴油机排烟故障及现场解决方法

摘 要：文章主要论述了渤海自立号康明斯柴油发电机组排烟颜色、分析、判断设备是否正常，根据不同的故障情况，找到故障点，并提出了具体的解决方案，针对性强，可操作性强，为类似情况的柴油机设备维修提供了一定的参考价值。

关键词：渤海自立号；康明斯柴油机；排烟颜色；故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.073

“渤海自立号” 始建于1979年，是移动式钻井船，原名 Acadian Spirit，属于美国 FALCDN 钻井公司所有。1994年6月渤海公司购进后，进行检修、加固， 命名为“渤海自立号” 。渤海自立号于2007年配置康明斯KTA50-D（M1）大功率船用发电机组，为渤海油田提供生活支持及工程电力支持。

柴油发电机组作为平台关键设备，正常的运转决定着工程的服务质量。柴油发电机组排烟故障是比较常见的。一般情况下，柴油机排出的是无色的或是淡灰色的烟。烟色较浓且黑或出现冒白烟、淡蓝色烟等异常颜色，则说明柴油机组可能已经出现问题。若不及时采取相应的措施，任其发展下去，最终会因为柴油机组功率严重下降而不得不进行修理，影响现场工程服务的同时还增加了设备使用成本。本人从事钻井平台轮机设备管理近9年，总结出一些工作经验，在此提供给大家参考。

1 平台所属KT（A）50系列发动机简介及技术特点

1.1 KT（A）50系列发动机简介

KTA50功率覆盖范围750HP到2200HP。应用范围：工程、发电、船舶；发动机型式： V型16缸，四冲程，直喷式 * ；吸气方式： 废气涡轮增压； 进气中冷； 缸径x冲程： 159 x 159 mm；发动机排量： 50 L （3067 立方英寸） ；

1.2 K系列发动机的技术特点

发动机一缸一盖： 改善了缸盖的铸造和加工的工艺性；STC技术：

液压可变正时控制；改善发动机部分负荷时的燃烧状况；改善发动机的起动性能；减少发动机白烟；延长发动机寿命；偏置活塞；显著改善发动机缸套的穴蚀情况；在K系列发动机上的试验表明，穴蚀破坏可减轻近90%；低温中冷（LTA） ；提高经济性、降低燃油消耗；冷却系主动增压（ACP）；辅助解决穴蚀问题；下曲轴箱分离设计 ；便于铸造工艺设计；便于在康明斯N、K共线加工缸体；气阀旋转机构 ；改善气门的磨合情况、提高气门及座圈的寿命；大功率发动机采用通道冷却式活塞 ；配套专用活塞冷却喷嘴，提高热负荷承受能力；

2 排烟故障判断及解决方法

2.1 故障现象一

柴油机排烟管大量冒白色烟雾，排气歧管与增压器法兰连接处有“湿印记”。

2.1.1 可能导致的原因：

1）冬季柴油机机体温度低容易导致启动时排白色烟。尤其是在冬季，舱室气温较低，部分柴油不能完全燃烧，造成冒白烟。此种现象属于正常，此时，应使柴油机怠速运转一段时间，待机体问题上升后，方可进行带载工作。

2）柴油机喷油器故障。喷油未达到要求的量及压力大小不足也可能产生冒灰白色烟雾情况，需更换损坏的喷油器并对缸体气门间隙进行调整即可解决。

3）柴油机其他燃油系统故障。柴油的供油时间过迟，这种情况下，柴油机起车较为困难，可通过调整燃油的喷油提前角即可解决。

4）柴油机机体内漏水。此时柴油机会排出水蒸气一样的白烟，可清洗油箱和油路，按要求对油箱底部燃油进行放残处理。

2.1.2 排查步骤

1）断单侧燃油系统后，故障消除。确认为燃油系统出现故障。

2）进一步检查，拆开摇臂室检查左侧八缸喷油器及气门顶杆状况，良好，无异常情况。更换新喷油器后回装，调整气门，调整喷油器间隙，试运转，故障依旧。排除气门及喷油器间隙所致故障。

3）依次拆检喷油器发现仅累计运行600小时就出现左侧多数喷油器油杯积碳严重，说明喷油正时不对，排除喷油器油杯或者内部stc偶件故障的因素，找到问题症结所在。

4）将STC阀的机油进出直接短接，隔离开STC控制阀，人为强制进行喷油提前，起车试验，排烟正常，确定为STC阀故障。

2.2 故障现象二

起动柴油机时排烟管冒蓝色烟雾。

2.2.1可能原因：

1）机油加注过多。在柴油机高速运转下，曲轴和连杆将大量机油溅到缸壁上，并窜入燃烧室。可停机10分钟后，待机油留会油底壳后将多余的机油放掉即可。

2）活塞环间隙过大或出现断裂。通常情况下活塞环间隙过大或断裂是造成发动机排蓝烟的主要原因，同时会发现柴油机的废气管有大量的废气排放。这种情况应考虑更换活塞环和活塞，并检查缸体是否需要更换。

3）气门和导管的间隙过大及单缸喷油系统故障。需根据拆解情况，更换气门推杆、喷油器并相应进行调整到规定值。

2.2.2 排查步骤

1）拆卸机器左、右两排16个缸的摇臂室盖；

2）发现左侧6L缸内喷油器推杆断裂，气门推杆损坏，喷油器积碳严重；

3）更换左侧6L缸内喷油器推杆、气门推杆各1个和1个喷油器，并重新调整进、排气门间隙及喷油器行程。

4）回装试启车、依次带负荷，试运转故障解决。

2.3 康明斯柴油机STC系统技术特点简述

（1）康明斯步进喷油系统，简称STC，即分步喷油正时控制系统。该系统利用液压原理，控制喷油柱塞下行的开始时间，实现提前和延期喷油，达到有效控制气缸压力，提高燃油的燃烧效率，从而获得更大的功率。该系统与PT喷油器合为一体，称为PT（D）-STC型喷油器（简称STC喷油器）。STC型PT喷油器与常规PT（D）型喷油器相比，增加了液压提前器、提前器锁紧螺母等零部件

（2）燃油控制阀工作原理。当燃油低于365kpa时，控制阀打开，机油通过STC阀流向喷油器，以实现喷油正时提前。

康明斯柴油机组拥有独特的STC喷油系统，区别于其他类型的柴油机组，出现故障后，判断难度也会相应增加，作为现场设备管理人员必须在结合传统故障解决的前提下，综合利用康明斯故障分析表，从关键部位及关键技术点入手分析，找到排烟故障的关键症结所在，摒弃传统思维，才能顺利解决故障，保证设备正常运转。

作者简介：杜威（1985-），男，天津静海人，本科，工程师，轮机长，主要从事轮机设备管理与运用、轮机设备管理与应用。