海上平臺柴油機氣缸套磨損原因及應對措施

劉博 郭元德 張彥鑫 王亞東 葛華杰

摘要：為了可以有效解決海上平臺柴油機氣缸套磨損問題，通過對海上平臺工作環境以及柴油機日常運行情況等因素進行分析后，了解海上平臺柴油機的工作原理，對柴油機氣缸套磨損原因進行綜合性因素進行總結，并根據各項因素提出相應的應對措施，以此來減緩以及解決柴油機氣缸套磨損加劇。同時做好海上平臺柴油機經濟化管理工作以及日常維護工作，確保可以對柴油機運行的穩定性提供保障。

Abstract： In order to effectively solve the problem of diesel engine cylinder liner wear on offshore platforms， after analyzing the working environment of the offshore platform and the daily operation of the diesel engine and other factors， understand the working principle of the diesel engine on the offshore platform， and carry out comprehensive factors for the causes of diesel engine cylinder liner wear. Summarize， and propose corresponding countermeasures based on various factors to slow down and solve the increase in diesel engine cylinder liner wear. At the same time， do a good job in the economic management and daily maintenance of offshore platform diesel engines to ensure that the stability of diesel engine operation can be guaranteed.

關鍵詞：海上平臺;柴油機;氣缸套磨損;應對措施

Key words： offshore platform;diesel engine;cylinder liner wear;countermeasures

中圖分類號：U262.11????????????????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0138-02

0? 引言

柴油機氣缸套磨損問題是廣大應用用戶所關注的重要問題之一。柴油機在運行時間較短的情況下，出現了發動機功率不足以及啟動困難等問題，甚至在啟動后，排氣管管道會出現濃烈的黑煙，柴油機運行油耗量不斷增多現象，主要就是柴油機運行功率在提高的情況下，機械負荷以及熱負荷得到了全面的增加，從而導致柴油機氣缸套出現了磨損加劇的情況。在找出柴油機氣缸套磨損因素后，就可以采取相應的措施，提高柴油機氣缸套的使用壽命，保障柴油機運行質量。因此，本文所研究的內容，對海上平臺柴油機氣缸套磨損原因及應對措施具有重要意義。

1? 柴油機的工作原理

柴油機在運行過程中，其系統循環主要是以壓縮、做功、吸氣以及排氣四個方面組成，而且四個過程是在柴油機中的氣缸套、汽缸墊、活塞以及進排氣門的燃燒室內能夠完成的，柴油機活塞反復工作后，可以確保燃料在氣缸中充分燃燒，同時也會產生高溫與高壓，從而導致了柴油機氣缸套出現了磨損情況，但是，如果在操作的過程中出現了不規范行為，則會導致氣缸套磨損加劇，甚至會導致柴油機會出現老化情況，運行效率會注漿降低，如果后果相對較為嚴重，則會導致柴油機無法正常使用。

2? 加劇磨損的原因分析及應對措施

2.1 潤滑條件變化及處理措施

柴油機氣缸套中油膜如果處于分布均勻的情況下，不僅可以起到良好的潤滑作用，同時可以有效地解決缸壁中可能會凝結的硫酸，從而可以防止氣缸套出現嚴重磨損情況，如果氣缸套中的潤滑油出現了質變情況，油膜無法在氣缸套中均勻分布，則會導致潤滑油穿條件不良問題。軟化條件改變的主要因素包含了以下幾種：①刮油環出現了嚴重破損情況或者磨損情況;②軟化油油泵出現了嚴重磨損，導致系統壓力出現了嚴重不足;③柴油機安全閥門出現了調壓不適情況;④系統中出現了嚴重磨損問題，零部件之間的配合間隙出現了變大問題，甚至在接管線中出現了嚴重的泄露問題;⑤還存在油道出現堵塞的情況;⑥潤滑油過濾器出現了嚴重的堵塞，甚至無法及時更換;⑦潤滑油液位出現了嚴重不足，而且潤滑油冷卻效果相對較差，在溫度變高后，黏度這會出現下降情況;⑧潤滑油未能夠定期進行更換，導致潤滑油出現了油脂變質情況。

針對性解決措施則是工作人員需要及時地發現氣缸套中的潤滑油壓力變化情況，需要嚴格根據相關廠家氣缸套保養說明情況，對潤滑油過濾器進行及時更換，并及時對潤滑油進行定期更換，以此來確保潤滑油品質達到使用標準。

2.2 柴油機活塞環裝配不正確以及處理措施

活塞環在柴油機中如果裝配出現問題，則會導致活塞環出現嚴重變形以及折斷的問題，在刮油環中的缸套上，會出現明顯布油不均勻情況，導致氣缸套局部位置會出現磨損嚴重的情況，甚至會形成拉缸問題。活塞環折斷因素包含了多種，不僅出現材料缺陷問題，甚至出現了材料加工質量問題，其中還包含了維護管理問題，導致配置在安裝的過程中，出現了質量較差問題。

針對性解決措施則是需要按照相關維護需求，做好計劃性設備更換，或者對設備進行正常安裝，以此來避免出現粗暴的裝配方式，同時需要在購買配件的過程中，盡可能選擇原廠配件，同時還需要提供原廠配件證明。另外，還需要對潤滑油進行定期檢驗，確保潤滑油在燃燒的過程中，可以充分燃燒，減少有害物質的生成，避免對設備造成腐蝕影響。

2.3 柴油機磨合不到位，長時間高負荷及處理措施

柴油機內部零部件在經過全面修理后，如果未進行磨合就進行使用的情況下，就會導致氣缸套與活塞環之間出現默算問題，柴油機內部設備在長期處于高負荷運行情況下，也會導致氣缸套出現嚴重磨損情況。

針對性解決措施就是在柴油機在進行全面改修后，在使用前，需要確保在60小時內進行磨合運行，在達到全負荷的情況下，才能夠真正地進行使用，該方式不僅可以對柴油機各項設備的運行進行改善，同時可以有效提高柴油機的運行穩定性以及設備的使用壽命，如果在磨合的前階段，柴油機在運行的過程中達到額定功率后，那么柴油機的運行轉速需要控制在標準狀態下的80%，在磨合初始階段，柴油機需要如果在處于空轉情況下，那么運行時間則不宜過長，同時為了避免柴油機長期處于超負荷裝填運行，則需要對柴油機進行長時間停運，在后期啟動后，需要做好柴油機維護工作，確保各個設備可以正常運行。

2.4 柴油機滑油冷卻問題，粘度低以及解決措施

柴油機潤滑油在處于高溫情況下，那么潤滑油之間的分子間距則會增加，引力會相對較少，在固體烴充分溶解后，可以有效降低黏度值，并且在啟動發動機后，每一個設備之間的運行間隙則會增加，同時也會導致泄油量增加，油膜厚度降低，滑動摩擦會逐漸降低，滾動摩擦力會逐漸減少，氣缸套特別是在溫度高的環境下，很容易出現潤滑油膜較差的情況，導致氣缸套的磨損增加。所以，潤滑油在冷卻后，如果溫度較低，則需要進一步提高柴油機潤滑度。

針對性有效措施則需要確保柴油機在運行中，需要及時地對潤滑油冷卻器進行維護，將潤滑油溫度控制在70-90℃范圍內即可，確保在每一個零部件中，可以有效形成油膜，促使柴油機可以發揮出最大效率。

2.5 柴油機冷卻水問題及解決措施

柴油機在運行中，需要將水溫控制在90℃左右，如果柴油機水溫過高，不僅會導致潤滑油變得更加稀薄，而且潤滑油膜厚度也會逐漸變薄，導致氣缸套中的溫度與熱量無法及時散出，氣缸套內部溫度也會逐漸升高，表面金屬物質也會因溫度過高，導致磨損速度加快，如果嚴重的情況下則會導致氣缸質量出現問題。

針對性解決措施主要對柴油機的冷卻器進行日常維護與清堵，以此來避免水溫在冷卻后，出現溫度嚴重過高的情況。

2.6 柴油機熱腐蝕和化學腐蝕及解決措施

柴油機氣缸套如果在長期處于高溫以及高壓環境下，冷熱交替相對過于頻繁的情況下，氣缸套表面很容易出現嚴重的熱腐蝕情況，如果潤滑油與燃油的品質相對較差的情況，也會加快柴油機熱腐蝕以及磨損情況發生。當柴油機氣缸套溫度在低于140℃后，那么柴油機的出水溫度則會達到80℃左右，潤滑油與燃油則會產生出充分燃燒的情況，而且燃料質量在出現問題后，也會形成不完全燃燒，甚至會導致柴油機中會產生出大量的燃燒殘渣，如果在溫度未褪去的情況下，很容易出現二次燃燒，導致排氣管中的溫度逐漸增加，甚至會出現大量濃煙，并伴有二氧化硫以及二氧化碳等物質，在遇到空氣后，則會出現酸性物質，散落在氣缸套中，從而會導致柴油機氣缸套表面過于粗糙，即便使用活塞環進行反復摩擦，也會導致氣缸套出現嚴重磨損的情況。

針對性解決措施主要就是要確保潤滑油與燃油的質量達到標準化，在必要的情況下，需要對燃油進行化驗，確保在天氣嚴寒的情況下，柴油機也能正常使用，在柴油機啟動后，在需要對柴油機進行預熱，避免在未完成預熱的情況下，柴油機就進行運行狀態，對氣缸套造成影響。

2.7 柴油機進氣濾器出現堵塞或者損害解決措施

柴油機進氣濾器如果過濾效果出現問題或者管道出現密封不嚴的情況，則會導致一部分雜質顆粒進入到進氣濾器當中，在氣缸套的港壁表面則會附加雜質顆粒嗎，從而會形成磨料，對表面造成磨損情況，甚至會加速造成氣缸套內壁出現磨損。需要定期對進氣系統進行全面檢查，或者對進氣濾器進行更換。

針對性解決措施主要就是要確保空氣過濾器與柴油機廠家保持一致，根據實際情況盡可能定期對其更換。

2.8 柴油氣缸套水加熱器損壞及解決措施

氣缸套水加熱器可以確保柴油機在運行后，可以提供冷卻水，對設備進行降溫，冷卻水對柴油機溫度的高低會產生一定影響，而且在機體內部也會對潤滑油溫度造成嚴重影響，所以可以在低溫條件下，開始水加熱器，潤滑油如果粘度過高的情況下，會導致潤滑油流動性較差，潤滑油在氣缸套中布局不均勻情況，會導致各個運動的零部件阻力增加，從而造成磨損增加。

針對性解決措施主要就是在柴油機氣缸套水加熱器在開啟后，盡可能將溫度控制在45℃，如果水溫溫度在低于43℃以下的情況下，那么柴油機啟動會相對較難，需要盡可能將水溫控制在60℃左右，并且避免柴油機磨損量增加。

3? 結束語

柴油機氣缸套磨損因素相對較多，需要針對不同的影響因素進行具體分析，根據相關措施，避免柴油機在日常使用的過程中，出現嚴重問題，或者對柴油機進行定期維修，或者對設備進行定期更換，嚴格按照設備使用程序，控制好柴油機管理工作，從而盡可能避免柴油機在運行中出現故障，對氣缸套造成嚴重磨損，提高設備運行可靠性以及運行使用壽命。

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