石油钻井用柴油机常见故障诊断分析及排除方法

摘 要：石油钻井队通常野外施工，施工过程中主要应用大功率柴油机作为动力设备，是钻井生产的主要动力源，由于工作环境相对恶劣，柴油机经常会出现各种故障，影响钻井施工。然而由于柴油机的结构和使用环境不同，引起柴油机的故障原因、故障现象也不相同。因此对待具体故障，应根据不同情况具体分析。基于生产实际情况，本文就钻井过程中柴油机常见故障及诊断排除措施进行了详细分析

关键词：钻井用柴油机；故障现象；故障诊断与排除

1 柴油机故障现象表现方式

柴油机在规定的试验条件下和规定的时间内，不能完成规定功能的事故称为柴油机故障。包括零部件失效和性能降低当柴油机发生故障时，一般会伴随以下现象：

①声音异常：当出现故障时，便使声音变得异常。如活塞碰气门时出现金属敲击声；供油角过大时出现燃烧敲击声；汽缸漏气时出现“嘘嘘”声；旋转件相碰时出现摩擦声等。②外观异常：烧机油出现的冒蓝烟；燃烧不良出现的冒黑烟；密封面失效出现的漏油、漏气等。③温度异常：当供油角过晚或负荷过大所出现的排温过高；轴承烧损所出现的轴承过热；冷却系统故障所出现的水温、油温过高等。④动作异常：当平衡失效或基础不牢出现振动过大；当调速失灵出现的飞车或游车；起动系统故障；柴油机起动不起来。⑤压力异常：当气门、活塞环密封失效出现的气缸压力过低；曲轴箱压力过高；润滑系统故障出现的油压过低，增压系统故障出现的气压过低、过高等。⑥气味异常：电器系统故障出现烧机油出现的油烟味等。

2 导致柴油机故障的原因分析

2.1 操作方面引起的故障

由于违章操作造成的柴油机故障，在柴油机故障中占有很大比例。思想上疏忽，技术上不熟炼，也有一些错误的习惯作法。

2.2维护保养方面出现的故障

不按使用说明书规定进行维护保养，也容易造成故障。

2.3 维护中拆、装方面故障

维护保养时的拆、装错误也是引起柴油机故障的原因之一。

3 柴油机故障诊断与维护措施

3.1 故障诊断的原则

①结合原理，分析结构②由现象到本质③由表及里，先易后难 ④按系统分段。

3.2 故障诊断的方法，步骤

3.2.1 诊断步骤

弄清故障现象——定位——查找——确诊。

3.2.2 诊断方法

①部分停止法②比较法③试探法 ④拆检法⑤仪器诊断法。

3.3 常见故障诊断与解决措施

3.3.1 柴油机起动系统故障

表现为起动转速低甚至不能驱动旋转，起动无力。原因：气马达损坏，气马达与齿圈啮合不良，气源压力不足，气管线漏气，继气器打不开，油控阀或气控阀失灵。排除方法：更换修理全气动马达，检查修理。

3.3.2 燃油系统故障

表现为燃油系统供油不足，供油质量不佳，燃油质量差，导致柴油机功率不足。燃油质量不好或含水，燃油管路不畅通，燃油滤清器污堵，喷油器卡死，供油定时不正确，喷油泵柱塞偶件严重磨损，油头伸出高度不合适，喷油泵凸轮严重磨损、调速器拉杆螺杆旋入太多，喷油泵齿杆伸出长度不够。排除方法：更换喷油泵

3.3.2 进排气系统故障

表现为进入气缸内的新鲜空气不足，气缸内的废气不能排净，充气效率低。空气滤清器污堵，进排气道不畅通，配气定时不正确，进排气门下陷严重和漏气，气缸或活塞环处漏气，中冷器脏污进排气凸轮磨损严重。排除方法：更换空气滤芯，修理中冷器和缸盖。

3.3.3 冷却系统故障

表现为进气温度过高，影响进气量。进气温度过高，中冷器水路堵塞。排除方法：通水路，清洗中冷器。

3.3.4 排气烟色不正常

柴油机工作运行时，正常排气烟色一般为淡灰色，负荷较重时，则可能为深灰色。如果柴油机运转时排气冒白烟、黑烟或蓝烟，则说明排气烟色不正常。

①排气时冒黑烟，排气时冒黑烟是由于柴油在燃烧室内不能燃烧，一部分碳元素烧不完，形成游离碳，悬浮在燃烧后的气体中，和废气一起排出，进排气通路不畅，空气滤清器污堵，排气阻力大，增压器堵塞，中冷器堵塞，氣门间隙不正确。喷油器漏油，雾化不良，喷油泵供油定时不正确，出油阀弹簧断裂或阀卡死，喷油泵个别油量调节齿圈松动，供油量过多，柴油机过载，长时间怠速运转。排除方法：换空气滤芯，检查调整供油和高压油泵。②排气冒蓝烟：柴油机排气冒蓝烟，一般是由于大量机油窜入燃烧室后形成机油蒸气，随废气排除，造成的，机油液面过高，活塞环严重磨损，汽缸套、活塞磨损严重或刮伤，各活塞环开口重合，增压器油封漏油。排除方法：更换活塞环。③排气冒白烟。排气冒白烟是由于进入燃烧室内的柴油蒸发后为燃烧或燃烧室内进入水所造成的。中冷器漏水进入气缸内，冷却水温太低，燃油中有水，喷油器喷油嘴低速不雾化。

4 结语

柴油机是在石油钻井行业广为应用的动力机械，由于工作频繁，条件恶劣，所以故障发生率高。这些故障的发生的原因和表现形式是多种多样的，因此要根据故障表现形式掌握故障分析、检查和判断方法并及时做好故障排除与维护保养十分重要。

参考文献：

[1]张前进.柴油机节能技术在石油钻井队的应用[J].石油机械，2014，13（5）：26-30.

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