消防泵柴油機(jī)渦輪增壓器故障診斷及處理

中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300450

依據(jù)海上平臺(tái)固定消防設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在消防泵管理工作中，要將柴油機(jī)消防泵作為備用泵，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化日常維護(hù)和故障處理工作，優(yōu)化整體系統(tǒng)的綜合效果。

一、消防泵柴油機(jī)渦輪增壓器原理

之所以應(yīng)用渦輪增壓器，就是為了在有效提升單位功率的同時(shí)，減少資源的損耗，降低燃料消耗率，從而確保燃燒過程更加徹底有效，還能一定程度上降低環(huán)境污染問題。在實(shí)際應(yīng)用中，渦輪增壓器就是借助與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的連接，應(yīng)用能量有效配合蝸殼推動(dòng)渦輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能有效帶動(dòng)壓氣機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)，確保能將空氣濾清器傳送的空氣予以壓縮輸送，保證增壓后的氣體能實(shí)現(xiàn)良好的空冷處理和水冷處理。與此同時(shí)，燃料的燃燒還能一定程度上對(duì)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速予以調(diào)控，保證了功率輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求[1]。

二、消防泵柴油機(jī)渦輪增壓器故障診斷

正是因?yàn)橄辣貌裼蜋C(jī)渦輪增壓器應(yīng)用價(jià)值較高，因此，也常常伴有故障問題，其中，蝸殼發(fā)紅、管道軟連接接觸不良、存在嚴(yán)重異響等問題較為突出，需要引起檢維修人員的高度關(guān)注，從而執(zhí)行對(duì)應(yīng)的處理方案。

(一)蝸殼發(fā)紅。若是維修人員在檢查蝸殼時(shí)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)紅現(xiàn)象，主要原因分為以下幾點(diǎn)：

1)蝸殼排氣溫度較高，由于柴油機(jī)設(shè)備的壓縮比參數(shù)不匹配或者是點(diǎn)火正時(shí)操作錯(cuò)誤等，都會(huì)導(dǎo)致局部溫度超出使用標(biāo)準(zhǔn)，造成發(fā)紅。

2)設(shè)備運(yùn)行超載嚴(yán)重，一般而言，設(shè)備要在12個(gè)小時(shí)內(nèi)可以存在1個(gè)小時(shí)的超載運(yùn)行，且超載參數(shù)不能高于10%，若是長時(shí)間忽略負(fù)載參數(shù)，必然會(huì)造成局部溫度升高。

3)柴油機(jī)自身的壓縮比參數(shù)出現(xiàn)異常，必然會(huì)造成整個(gè)渦輪增壓器的活塞做功失衡，使得排氣管位置出現(xiàn)溫度驟然上升的問題。

(二)管道軟連接接觸不良。一般是由于整個(gè)渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管壓力參數(shù)較大，結(jié)合相關(guān)設(shè)備使用準(zhǔn)則可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率是非常關(guān)鍵的參數(shù)要求。例如，NTAA 855-G7型發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)中，備用功率要求發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的壓力為221kPa，作為其主要的應(yīng)用指標(biāo)，壓力參數(shù)越高表明其輸出功率越高，在對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)噴淋測(cè)試時(shí)，進(jìn)氣歧管的實(shí)際壓力為220kPa，內(nèi)部循環(huán)達(dá)到300kPa時(shí)，兩側(cè)噴淋切換參數(shù)就能維持在280kPa，這就表明在內(nèi)循環(huán)到兩側(cè)噴淋模式切換的過程中可能存在超載的現(xiàn)象。

(三)異響嚴(yán)重。因?yàn)橄辣貌裼蜋C(jī)渦輪增壓器長時(shí)間處于排氣環(huán)境，因?yàn)闇囟容^高，所以會(huì)產(chǎn)生葉片燒蝕變形等問題，徑向間隙增大就會(huì)造成轉(zhuǎn)速低于渦輪運(yùn)行需求，因?yàn)闊o法滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，就會(huì)直接造成進(jìn)氣量的驟降，但是循環(huán)供油量數(shù)值并沒有變化，就會(huì)出現(xiàn)混合氣體濃度驟升的問題，嚴(yán)重制約其運(yùn)行效率，產(chǎn)生嚴(yán)重的異響[2]。

三、消防泵柴油機(jī)渦輪增壓器故障處理

在充分了解消防泵柴油機(jī)渦輪增壓器故障問題后，就要結(jié)合故障表現(xiàn)形式落實(shí)相應(yīng)的處理方案，從而一定程度上提高設(shè)備的應(yīng)用效率，避免不良故障產(chǎn)生的負(fù)面影響。

(一)蝸殼發(fā)紅的處理機(jī)制。針對(duì)蝸殼發(fā)紅的問題要落實(shí)相匹配的處理機(jī)制，提升對(duì)應(yīng)操作的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，從廢氣節(jié)流、排氣管燃燒以及輸出功率參數(shù)等方面落實(shí)相應(yīng)的控制方案。

第一，對(duì)廢氣節(jié)流予以檢查，維護(hù)人員要拆除柴油機(jī)管道設(shè)施上的消音器，在檢查后若是發(fā)現(xiàn)存在排氣管道排氣不順暢的問題，就要現(xiàn)場(chǎng)利用直管替代消音器，此時(shí)若是蝸殼發(fā)紅的現(xiàn)象得以緩解，就證明是消音器的問題。一般是采取重新安裝的方式，能大大降低廢氣產(chǎn)生的阻力，避免設(shè)備運(yùn)行不暢產(chǎn)生發(fā)紅發(fā)熱等問題。

第二，排氣管燃燒問題要及時(shí)更換變形的氣門頂桿，從而一定程度上避免氣門的漏氣問題，降低霧化不良等現(xiàn)象，就能有效避免噴油器運(yùn)行壓力較大產(chǎn)生的蝸殼發(fā)紅。并且，要校對(duì)活塞與活塞環(huán)、活塞與缸套等位置的間隙參數(shù)，確保不會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦。

第三，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率也要予以關(guān)注，檢修人員要集中檢查機(jī)油的質(zhì)量和濾芯的應(yīng)用效果，確保對(duì)應(yīng)產(chǎn)品應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，并且要對(duì)冷卻系統(tǒng)予以控制，完善節(jié)溫器閥芯的應(yīng)用效率，避免循環(huán)封堵造成的溫度驟升，并且借助小循環(huán)孔維持溫度平衡。

(二)軟連接接觸不良。尤其是針對(duì)內(nèi)循環(huán)和兩側(cè)噴淋切換超載的問題，要進(jìn)行逐一的測(cè)試分析，對(duì)泵出口閥和回流閥全開情況予以記錄，明確泵的出口壓力和揚(yáng)程參數(shù)，然后匹配實(shí)際應(yīng)用要求對(duì)回流閥的開度予以控制，并且集中調(diào)節(jié)泵的出口壓力，從而避免接觸不良產(chǎn)生的參數(shù)異常[3]。

(三)異響問題的處理機(jī)制。要充分了解渦輪增壓器的應(yīng)用規(guī)范和要求，對(duì)葉輪的軸向位置和徑向位置予以校對(duì)，若是間隙較大，且葉輪存在擦邊現(xiàn)象，就要及時(shí)更換設(shè)備。

除此之外，維修人員要明確渦輪增壓器的運(yùn)行結(jié)構(gòu)和工作基本原理，有效從整體運(yùn)行方案出發(fā)維持供給系統(tǒng)的應(yīng)用效果，不僅要考量對(duì)應(yīng)元件的應(yīng)用實(shí)效性，也要對(duì)系統(tǒng)負(fù)載情況和工藝流程等予以監(jiān)督，從而一定程度上確保渦輪增壓器運(yùn)行工藝的最優(yōu)化。

結(jié)束語

總而言之，渦輪增壓器的修復(fù)較為復(fù)雜，因此，維護(hù)人員要落實(shí)動(dòng)態(tài)化的定期故障診斷和排查工作，最大化提升操作效率和應(yīng)用水平，整合運(yùn)行要求和規(guī)范，維持消防泵柴油機(jī)應(yīng)用效率，為消防系統(tǒng)綜合水平的全面進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。