原油发动机气缸套异常磨损原因分析与预防措施

赵强

摘要：本文研究的主要目的是为了明确原油发动机气缸套异常磨损问题治理的重要性，并通过对气缸套的概念和异常磨损情况的表现进行详细论述，提出相关预防策略来解决现存问题。帮助海洋石油开采单位提升工作质量，保障工作效率，确保原油发动机本质安全，为其未来安全、环保、健康、平稳发展奠定良好的基础。

Abstract： The main purpose of this paper is to clarify the importance of the treatment of abnormal wear of the cylinder liner of crude oil engine， and through the detailed discussion of the concept of cylinder liner and the performance of abnormal wear， and propose relevant preventive strategies to solve the existing problems. Help offshore oil mining companies improve work quality， ensure work efficiency， ensure the intrinsic safety of crude oil engines， and lay a good foundation for their future safety， environmental protection， health， and stable development.

关键词：原油发动机;气缸套异常磨损;原因分析;预防措施

Key words： crude oil engine;abnormal cylinder liner wear;cause analysis;preventive measures

中图分类号：U472.43                                      文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）19-0133-02

1  气缸套的概念

气缸套和活塞组件缸盖共同组成了发动机的燃烧室，是原油发动机中最核心的组成部分，其整体耐磨性决定了发动机的寿命和实用性，当气缸套磨损超过一定程度以后，发动机便会出现大量漏气、耗油量增加、工作效率下降等诸多问题。另外，气缸套和活塞组件之间的磨损并非完全可以避免，在不断的做功过程中磨损是一定会出现的。如果其整体磨损效率小，预期值那就属于正常磨损情况，不会过分的影响设备使用情况。但如果磨损值出现异常，就说明其内部存在质量问题，会严重影响设备使用寿命，使得整个运作体系无法确保稳定性，容易造成设备安全事故，因此对气缸套异常磨损进行分析研判和预防是非常必要的。

2  气缸套异常磨损现象

2.1 腐蚀磨损

腐蚀磨损在日常工作过程中非常常见，其具体的表现包括，首先缸套水温过低，这类问题便是腐蚀磨损的经典表现，其次是气缸注油定时错误，再然后是气缸流量不足和气缸油分布不均匀，使得燃烧过程不充分，会产生过多的酸性气体，使其工作不稳定。再然后便是混入空气等盐分过高的物质使得内部燃烧过程中出现酸性气体腐蚀设备。最后便是因为设备负荷过高，使得内部出现质量问题，造成整体结构崩坏碎裂。

2.2 异物磨损

颗粒磨损则是指活塞和气缸套之间出现杂质，使得其运作过程中不断的摩擦，进而对零件造成损坏，并且其杂质还会在运动过程中随着零件转动而上下运动，会对附近设备造成不同程度的损害，尤其是以气缸泡为主，容易造成设备崩坏等问题。就算不会使得设备停止运转，也会出现大量的划痕严重影响表面防护能力，同时使得整个系统出现不稳定因素及其容易带来严重的质量后果。

2.3 粘着型磨损

油膜破坏引发的粘着磨损是很常见的，出现油膜破坏的主要原因包括首先活塞和缸套的材质不适配，其整体结构具有特异性，必须使各个零件相互借力组合才能达到应有的效果，任何零件的不匹配都会使得整个工艺流程出现不稳定因素，同时无法保障工作质量，造成严重的设备磨损问题。其次是因为注油时间不正确，因为其正常情况下，燃油的损耗程度是不变的，所以对于内部润滑油，只需要定期来填装即可，但如果填装不及时，就会使得内部出现沉积物。再然后也是因为工作过程中热负荷高，使得活塞出现断裂情况，因为其动能的转换需要通过发动机工作，也就是燃烧做功来达成，所以其热负荷一旦过高，便会使得质量出现问题。再然后便是气缸套表面磨纹消失，进而出现过于光滑的现象，使得其机械性不足，内部燃油的实际含量不匹配，使得其整体燃烧不充分，释放大量的碱性物质，使得其内部被腐蚀，剩余的氢氧化钙也会生成石灰石，进而导致沉积，并在工作过程中出现磨损现象。最后便是空气中含水量过高，导致其内部设备指标不准确，温度过低或液体分离装置失效等问题。

2.4 燃油品质影响

对原油发动机所使用的燃油要定期进行抽样检测，如果检测结果显示其燃油质量存在问题，就会使得气缸套出现磨损问题。通常情况下燃油质量若存在问题，其内部的温度会随着各种成分的出现而不断升高，并且其具有极强的电负荷能力，会和其他的试剂发生取代反应，进而使得内部的燃油质量不断降低，并且往复的发生这种化学反应，直接的形成恶性循环，不断的腐蚀设备，进而影响其设备质量。同时在气体状态下，很多不同化学成分的气体会发生反应，进而生成腐蚀性极强的酸性气体，在高温情况下，会造成极其严重的腐蚀问题，使得设备内部质量问题，质量问题，频用寿命大幅下降，最终导致腐蚀磨损问题。

3  针对性的管理策略

3.1 细致进行扫气口检查工作

首先在工作过程中要确定正确的工艺流程和判断标准，以此来保证检查工作的精准，并且在实际工作过程中，需要借助其他的辅助工具进行操作，确保操作人员要通过扫气口的两侧进行全面的检查，不能仅通过单方面人为检查来确定结果，而且因为其本身具有稳定性，所以检测过程不能只是持续一遍，而是要相隔一定时间进行第二次检查，对此结果若误差减小，则可以判断为准确的数据。在初步检查过后，要根据厂家所提供的检查记录表来进行定点拍照，并归档保存，以便于后期进行对比工作，整体管理过程中，工作人员要具备足够的责任心，以此来确保检查结果的可靠性。这些问题是不可以被忽略的，在实际操作过程中，经常会有因为扫气口检测不准确，导致整个工作流程出现问题的，因此去检查工作的完善与否十分重要。

3.2 避免产生内部应力

所谓内部应力，就是在浇筑过程中，因为工艺参数不准确或流程失误导致其内部结构不稳定，受挤压后由内部向整体出现了反弹的作用力，使得整体出现质量问题。想要确保不会出现过高的内部应力，就要保障温度和工艺参数准确，这是一个复杂的铸造过程，需要在浇筑气缸套过程中，严格按照工艺流程进行铸造，间隔时间必须确保准确，并且浇筑过程中各个部位的温度不能出现过高的差距，局部地区更不能出现过于异常的温度，若出现会使得整体热胀冷缩，进而产生巨大的内部应力。另外，在铸造过程中，各项参数指标必须经过实验后确保准确方可应用，避免在实际操作过程中，因为参数不准确，使得设备连接不稳定，受力不平均，以至于出现过高的内部应力导致造成设备损坏。

3.3 工艺装配要严格

在实际操作过程中，当设备进行装配时，要尽可能的考虑存在的影响因素，分析其装配过程出现的失误概率，并针对性的做好对策，在真正发生突发状况时，从而避免过高的成本造价损失和气缸套的破损。另外，所有零部件在生产过程中要严格按照工艺规格来制作，避免在安装过程中，因零件质量问题，导致出现异常磨损，在整个装配过程中需要严格按照装配要求进行，每装一步均要进行相应的测量和检查，尤其是气缸套和活塞、气缸套和机体等之间的装配要求，尽可能的避免因装配导致气缸套异常磨损。

3.4 解决燃油腐蚀问题

燃油品质的好坏直接关系到原油发动机是否可以有效地燃烧，燃油品质直接决定着原动机燃烧效率。往往大多数燃油中含有有机氯成分，氯成分会导致气缸套的异常腐蚀，随着含量的增多也会加快腐蚀。目前去除劣质燃油中有机氯成分的方法具有很多种，主要包括化学催化法、电化学法、化学吸附法、生物法和物理吸附法等等。从实际应用的角度来考虑，吸附法是最可行的，因为其本身造价并不高，只需要花费原料钱，而且在工作过程中不会生产出其他的有害物质，对使用者的身体健康能起到最大的保障。吸附法本身便是利用吸附能力强的原料，将内部的氯化物直接吸附并去除掉，虽然其整体其操作条件较低，生产成本较低，但效果却出类拔萃。当前主要使用的吸附剂包括活性三氧化二铝、活性炭等等，其本身都是多孔，具有较强吸附性的结构将其放置在油箱和发动机油泵之间可以有效地吸附有机氯成分。当然，经过改装之后，其内部的吸附工作便开始运转，会将有机氯成分吸收出来，保障设备正常运转。

3.5 气缸套润滑油系统管理

当期内部燃油供应稳定时，必须要保障，定期注入润滑油，在进行工作时要注意以下问题：首先要观察电子注油器，进出口两端用蓄压器的数值，确保其处于正常范围内，如果出现异常情况，必须要立刻针对性的做出对策。其次要估算其工作功率，确保其差值不高，不会影响工作效率。再然后要确保设备长期处于低负荷情况，长时间的高负荷运作会使得气缸出现严重的磨损事故。但要注意长期低负荷状态下运作时，要适当提高气缸套内部水温，以此来保障机组气缸套内部平衡，避免因温度不均产生裂缸现象。最后要使用低硫的润滑油，确保其注油率，并经常对扫气口进行检查，如果船上只有碱性润滑油，则要加强早期检查的力度，同时使用额定最低的注入油频率来进行灌注。另外还要注意电控型注油器，要根据实际情况来调整注油计划，不能死板的沿用固定时间，否则会达不到足够的防摩擦作用，依旧会使得气缸套过快的异常磨损。

3.6 保养燃烧室

原油发动机除了正常的常规保养工作以外，还要针对气缸套异常磨损的问题进行特异性管理。首先要安装检查设备，将新环放到气缸套内部，检查其在气缸套不同位置时的工作情况，观察其是否存在透光，接触均匀和扫气口相刮蹭等现象，以此来作出详细的针对性分析。其次，要对喷油器进行拆解检验，但要注意滑阀式喷油器不能在实验台上做雾化测试，因为这样会损伤设备。最后要对排泄阀进行拆解，检验其排泄阀杆和底座之间的密封情况和磨损情况。正常情況下，一开始转变为重叠状态，在受热后会逐渐变成平行状态，所以其检测内容便是要对二者之间的角度进行全面的检测，判断其工作过程中的变化是否符合工艺流程，以此来稳固磨损量。燃烧室作为原油发动机中重要的组成部分，其本身质量一定要过关，并且在后续使用过程中，要针对性的建立相关维护保养措施，确保设备能够长久使用。

4  结论

通过对文章的分析和研究得知。在国家能源体制不断改革的当下，科学的治理海洋油田各单位原油发动机气缸套异常磨损问题是必要的，同时也是保障设备使用寿命的需要。基于此，本文对气缸套的概念和异常磨损的表现进行详细论述，提出一些策略来解决现有问题，旨在帮助海洋油田生产单位提升工作质量，明确管理难点和优化方向，为未来海洋石油行业发展和社会进步保驾护航。

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