柴油機在海上平臺的應(yīng)用研究

摘 要：文章以TBD616V12型柴油機機為例，對柴油機的基本情況做了概述，對柴油機機的使用現(xiàn)狀及參數(shù)、結(jié)構(gòu)做了大概論述，粗略介紹了柴油機在平臺的使用及故障分析。針對柴油機的一些故障，做了一定的剖析，并提出了相應(yīng)的解決措施。對平臺柴油機的引進(jìn)及應(yīng)用具有一定的理論借鑒意義。

關(guān)鍵詞：柴油機 結(jié)構(gòu)組成 工作原理 故障分析 應(yīng)用

中圖分類號：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0119-01

1 柴油機概述

1.1 概述

柴油發(fā)電機是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品，目前大部分艦船電站、采油平臺、移動電站都有柴油發(fā)電機組供電。隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長，對其功能、技術(shù)性能的要求也越來越高。下面以TBD616V12型柴油機為例進(jìn)行介紹。

TBD616V12型柴油機目前應(yīng)用于海洋采油廠海三生產(chǎn)管理區(qū)采油二隊的CB32A平臺，由德國道依茨公司生產(chǎn)，于2004年1月份與TBG620V12K型天然氣機同時投入使用，兩臺機器互為備用，迄今共運轉(zhuǎn)了44040 h，是CB32A平臺的主力發(fā)電設(shè)備。

1.2 TBD系列柴油機主要特點

（1）油耗低。

TBD系列柴油機是當(dāng)今世界上油耗（燃油、機油）最低的柴油機之一。如：TBD616V

12、1240 kW/1500 r/min，燃油消耗率為187 g/kW·h（137.5 g/hp·h），如1f37ac931438eb8f3e3eff2bf3c416a0此低的燃油消耗率在現(xiàn)代高速柴油機是不多見的。標(biāo)定工況的機油消耗率≤11.0 g/kW·h。

（2）壽命長。

第一次大修期為24000 h。

（3）起動性能好。

在環(huán)境溫度不低于-10 ℃時，不采取任何輔助裝置，在10 s內(nèi)能順利可靠地起動。TBD系列發(fā)動機有二種起動方式：電起動、氣馬達(dá)起動。

（4）低工況性能好。

TBD620柴油機采用“HALLO高低負(fù)荷最優(yōu)化渦流”技術(shù)，這種可控渦流技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、實用而有效。提高了低速大扭矩和低負(fù)荷性能，使發(fā)動機能夠在標(biāo)定功率的20%以上負(fù)荷長期連續(xù)運行（在20%以上負(fù)荷運行時間≤4 h——變速機，1 h——常速機，然后必須以≥50%負(fù)荷運行2小時）；如柴油機配備特殊結(jié)構(gòu)的噴油器，允許在10%負(fù)荷下長期運行。

（5）維修性好。

TBD系列柴油機由于結(jié)構(gòu)簡單、可靠、大大減少了維修工作量，各種附件都布置在機體四周，便于維修、安裝、除折裝主軸瓦和曲軸外，折裝其余零部件均不需要折吊柴油機。

1.3 開發(fā)和應(yīng)用情況

TBD系列柴油機自引進(jìn)以來，先后對V12、V16、V8機進(jìn)行了國產(chǎn)化開發(fā)，目前廣泛用于海軍艦艇、高速客輪、吸沙船、挖泥船、小水線面船、油田工程機械、鉆井平臺等領(lǐng)域。但由于認(rèn)識較晚海洋采油廠海三生產(chǎn)管理區(qū)僅有一臺應(yīng)用于采油二隊CB32A平臺。

2 柴油機存在問題及發(fā)展趨勢

2.1 柴油機存在問題

（1）柴油發(fā)電機組型號多而雜，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度低，不同產(chǎn)品之間的通用性差，基礎(chǔ)件、零配件質(zhì)量差，集成性差，安裝和維修難度大。柴油機的經(jīng)濟(jì)性、動力性、結(jié)構(gòu)緊湊性、可靠性、耐久性、振動噪聲等指標(biāo)差距較大；而發(fā)電機的結(jié)構(gòu)緊湊性、零部件的通用性、動態(tài)和穩(wěn)態(tài)調(diào)壓性能、可靠性、使用壽命和電磁兼容能力等方面差距也很明顯。

（2）新技術(shù)、新工藝應(yīng)用緩慢。新技術(shù)和新工藝最能提高柴油機的動力性、經(jīng)濟(jì)性，降低振動噪聲和廢氣的含量，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命。如多氣門進(jìn)氣系統(tǒng)、稀薄燃燒、電控噴射、增壓中冷技術(shù)等，不但可提高壓縮比、提高進(jìn)氣質(zhì)量、減小進(jìn)氣阻力，使燃燒更充分，提高柴油機的輸出功率，降低燃油消耗率，而且可以改善排放，降低尾氣中的煙度等。

（3）在20世紀(jì)80年代引進(jìn)的柴油機和發(fā)電機技術(shù)，雖經(jīng)企業(yè)消化和吸收，并提高了國產(chǎn)化程度，增加了自制件的比例，但忽視了在消化吸收的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，所以產(chǎn)品性能和質(zhì)量多年保持在原有水平上。隨著國外新產(chǎn)品和新機型的不斷發(fā)展，原有的引進(jìn)產(chǎn)品已失去了市場競爭力。

2.2 柴油機的發(fā)展趨勢

柴油發(fā)電機組總的發(fā)展趨勢為：（1）提高機組的可靠性。所采取措施有：通過在線監(jiān)控以確保機組正常工作；對正在發(fā)展中的故障早期預(yù)警，并采取相應(yīng)處理對策；顯著提高低負(fù)荷運行能力。（2）提高對排放的控制。如優(yōu)化排放性能，以符合當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。（3）降低燃油和潤滑油的消耗，如在所有工況下優(yōu)化柴油機的油耗，采用機電一體化并實現(xiàn)氣缸潤滑的定量、定時控制。

3 柴油機的改進(jìn)與持續(xù)應(yīng)用

為保證柴油機的正常平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，基層單位一直在對柴油機的改進(jìn)動腦子，利用管理區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)效活動，基層隊對于柴油機的改進(jìn)想了各種各樣的好點子，并努力推廣實施，為研究增加柴油機運行的穩(wěn)定性，增長柴油機的使用壽命作出了一定的貢獻(xiàn)。

下面介紹一下基層隊在創(chuàng)新創(chuàng)效中提出的關(guān)于柴油機的幾點建議。

（1）柴油機機油濾芯加裝磁化裝置，延長機油使用壽命。

柴油主機的機油主要冷卻缸體，并把活塞運動帶來的碎屑帶走，較少活塞的磨損速度，在機油濾芯中過高容易使水龍帶刺漏，尤其冬天氣溫低的時候，造成平臺甲板結(jié)冰。

（2）綜合評價柴油機噪聲源，減弱傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

CB32A平臺均為發(fā)電機自發(fā)電供電模式平臺，柴油機噪音污染較為嚴(yán)重，噪音對平臺職工身心健康影響較大，長期在該環(huán)境下工作，不僅影響職工聽力，影響睡眠，影響工作，甚至?xí)斐刹糠旨膊〉陌l(fā)病率增加。現(xiàn)建議對柴油發(fā)電機產(chǎn)生噪聲進(jìn)行綜合評價，分析噪聲源種類、數(shù)量及相應(yīng)的噪聲級，分析平臺范圍內(nèi)噪聲敏感目標(biāo)和應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，采取多種降噪技術(shù)和手段，減弱噪聲傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

4 結(jié)論

通過對柴油機的介紹，以及在發(fā)平臺的使用情況的概述，可以得出結(jié)論，柴油機在平臺的應(yīng)用十分廣泛，是開發(fā)平臺的主力發(fā)電設(shè)備。但隨著科技的發(fā)展和時代的進(jìn)步，在引進(jìn)外國先進(jìn)柴油發(fā)電機方面我們已有多年保持在原有水平上，隨著新產(chǎn)品和新機型的不斷發(fā)展，原有設(shè)備已失去了市場競爭力。

文章主要介紹了TBD616V12型柴油發(fā)電機組，對平臺引進(jìn)外國先進(jìn)柴油發(fā)電機組有一定的借鑒作用。