發(fā)電機(jī)維修柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)“ 拉缸”故障的分析及啟示
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發(fā)電機(jī)維修柴油發(fā)電機(jī)組是機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特色供電設(shè)備。因其使用基本不受場(chǎng)所的限制，且能夠連續(xù)、穩(wěn)定、安全地提供電能，因而被廣泛地引用于應(yīng)急供電設(shè)備。作為應(yīng)急電源，在使用、管理方面有著特殊的要求，避免故障的發(fā)生，使供電的保障受影響，甚至導(dǎo)致整機(jī)的報(bào)廢，造成重大的損失。本文以某單位采用的12V135AJZD高速柴油機(jī)配以上海電機(jī)（集團(tuán)）公司革新電機(jī)廠生產(chǎn)的T2XU-250-4三相同步發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源，在使用過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重“拉缸”、活塞燒熔等，導(dǎo)致整機(jī)報(bào)廢的事故進(jìn)行分析，探討其故障的原因及避免再次發(fā)生此類故障現(xiàn)象的日常管理應(yīng)注意的問題。
1 發(fā)電機(jī)維修故障現(xiàn)象
該柴油發(fā)電機(jī)組在使用過程中，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到190KW時(shí)，機(jī)油表的壓力指示3.2Ｋｇ／ｃｍ２，機(jī)油溫度指示９２℃，冷卻水溫度指示８５℃，若負(fù)荷增大，溫度仍上升，且油底殼的加油口處冒出“熱汽”，沒有引起重視。在某次使用過程中，發(fā)生自動(dòng)停車事故，只見油底殼測(cè)油管口處冒出油水混合物，經(jīng)初步檢查發(fā)現(xiàn)圖３缸的缸套漏水；進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)：缸的活塞燒熔變形，連桿變形，缸套塌陷；缸不完全燃燒活塞頂積碳的現(xiàn)象；利用飛輪無法把盤動(dòng)曲軸（抱軸咬死）。鑒于該發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、連桿變形嚴(yán)重，曲軸變形等原因，該發(fā)動(dòng)機(jī)失去維修的價(jià)值，只好報(bào)廢。
2 發(fā)電機(jī)維修故障分析
上述現(xiàn)象是一起因拉缸導(dǎo)致柴油機(jī)報(bào)廢的重大事故。從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理可知，引起柴油機(jī)產(chǎn)生“拉缸”的原因有很多，如：活塞—連桿組變形，發(fā)動(dòng)機(jī)不完全燃燒或后燃，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻水溫度過高，潤(rùn)滑油溫度過高或壓力過低等等。這些都可引起柴油機(jī)在工作過程中，使活塞與缸套之間因?yàn)槿狈σ粚訚?rùn)滑油膜的潤(rùn)滑作用而導(dǎo)致活塞（環(huán)）與缸套內(nèi)壁的直接接觸，在相對(duì)的運(yùn)動(dòng)過程中，接觸的金屬表面氧化層被磨掉后，金屬原子間的吸引力大，且熔點(diǎn)又相對(duì)減低；加上在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程因摩檫產(chǎn)生大量的熱量沒有及時(shí)地被帶走，引起極部高溫，溫度的積累達(dá)到一定的值，使兩金屬熔焊在一起。隨著活塞上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的撕（推）拉作用，使缸套上的材料比較薄弱部分出現(xiàn)細(xì)小裂紋，極少量潤(rùn)滑油的進(jìn)入裂紋處后，由于活塞的推壓，裂紋部分形成一個(gè)密閉的空間，油壓劇增，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)張深入，最終可使裂紋透過缸套或是撕下金屬碎屑。造成缸套冷卻水漏入油底殼或引起潤(rùn)滑油濾器的堵塞等事故。另外，由于“拉缸”破壞了原有的活塞與缸套的配合間隙，使吸入的空氣渦動(dòng)效果變差，噴入燃油的霧化質(zhì)量變差，引起后燃嚴(yán)重，且“拉缸”產(chǎn)生的熱量沒有及時(shí)散出去，缸內(nèi)的溫度上升過高，進(jìn)而引起活塞頭部的熔化、燒塌等現(xiàn)象。海鋒柴油發(fā)電機(jī)組提供技術(shù)支持。
發(fā)電機(jī)維修從上面分析可見，造成上述嚴(yán)重事故的根本原因是潤(rùn)滑不良引起的。該機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用飛濺潤(rùn)滑的形式，其潤(rùn)滑油路是這樣：潤(rùn)滑油從油底殼→粗濾器→潤(rùn)滑油泵→細(xì)濾器→冷卻器，分三路：
（1）主軸承→連桿大端軸承→連桿→連桿小端軸承→活塞→油底殼；
（2）搖臂軸→凸輪軸→油底殼；
（3）蝸輪增壓器，回油底殼。而引起潤(rùn)滑不良的原因有：潤(rùn)滑油的氧化粘度大），潤(rùn)滑油溫度高，潤(rùn)滑油壓力低或流量小等。因該柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組不久前曾對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行大修，同時(shí)更換潤(rùn)滑油，排除潤(rùn)滑油氧化導(dǎo)致粘度大，但在更換潤(rùn)滑油之前，沒有對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行清洗，使冷卻效果變差是可能的。在試車過程中，從儀表板的指示值可知，潤(rùn)滑油的壓力為３．２ｋｇ／ｃｍ２，而潤(rùn)滑油溫度達(dá)到９０~９５℃、冷卻水溫度達(dá)到８５℃左右，溫度偏高，從量油孔可見明顯的油氣冒出（當(dāng)時(shí)已發(fā)出警告并提出溫度過高處理的處理意見），導(dǎo)致潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能變差的原因是溫度問題。
而潤(rùn)滑油冷卻器的冷卻介質(zhì)是來自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水箱的冷卻水；冷卻水箱采用風(fēng)冷式，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)艙的通風(fēng)條件差，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，室內(nèi)溫度可達(dá)４０℃以上。海鋒柴油發(fā)電機(jī)組提供技術(shù)支持。正是由于周圍冷卻介質(zhì)的溫度高，潤(rùn)滑油冷卻器臟，使?jié)櫥屠鋮s器的冷卻效果變差，潤(rùn)滑油的溫度偏高，粘度下降，油膜難于形成，運(yùn)動(dòng)副間的磨損加劇，磨掉的金屬碎屑掉在油底殼中，被潤(rùn)滑油泵吸出，細(xì)小的金屬碎屑隨潤(rùn)滑油循環(huán)而增加磨料磨損，大顆粒的金屬碎屑堵在濾器中，使進(jìn)入系統(tǒng)的潤(rùn)滑油量大大下降，進(jìn)一步加劇磨損，這就是為什么后來打開的潤(rùn)滑油細(xì)濾器中能發(fā)現(xiàn)大量金屬碎屑。最終潤(rùn)滑油濾器的全堵塞，造成斷油，運(yùn)動(dòng)副的摩擦熱來不及帶走，使主軸承熔化、拉缸等事故。導(dǎo)致柴油機(jī)突然停機(jī)。
3 發(fā)電機(jī)維修啟示
從上面的分析可知，在柴油機(jī)的工作過程中，除要特別注意潤(rùn)滑油溫度、壓力，冷卻水溫度壓力，因?yàn)樗鼈兌缄P(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑效果好壞，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作；還要注意提高管理人員的責(zé)任心、工作技能，狠抓管理制度的落實(shí)。
3.1 發(fā)電機(jī)維修柴油發(fā)電機(jī)組在日常管理中要做好的工作
3.1.1啟動(dòng)前的檢查
（1）潤(rùn)滑油的油質(zhì)和油量檢查：如潤(rùn)滑油的黏度降低，難以在各運(yùn)動(dòng)副形成潤(rùn)滑油膜；發(fā)黑變質(zhì)，甚至因在油底殼底部形成膠塊可堵住吸油口；以及可能會(huì)有冷卻水或柴油進(jìn)入油底殼，導(dǎo)致潤(rùn)滑油的冷卻效果變差。
（2）柴油存量檢查及低壓油路內(nèi)空氣的排放：因?yàn)椴裼蜋C(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程缺油或突然停車，可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁機(jī)故障；而低壓油路有空氣可導(dǎo)致啟動(dòng)困難或運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，影響正常的發(fā)電頻率。
（3）檢查冷卻水量和啟動(dòng)系統(tǒng)線路：冷卻水量不足，使柴油機(jī)工作時(shí)缸套溫度來不及帶走，導(dǎo)致缸套溫度過高，破壞潤(rùn)滑性能等；而啟動(dòng)系統(tǒng)的連接線路有問題會(huì)導(dǎo)致短路、點(diǎn)火化等危險(xiǎn)。
3.1.2 運(yùn)行過程的注意問題
（1）啟動(dòng)完成后，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)預(yù)熱和潤(rùn)滑幾分鐘，如中速機(jī)的預(yù)熱時(shí)間為5-8ｍｉｎ，等油溫、水溫達(dá)到要求后才能合閘供電，避免拉缸或缸蓋產(chǎn)生裂紋。
（2）注意儀表板上指示的溫度、壓力、頻率大小在規(guī)定的范圍內(nèi)。油壓：2.5-3.5ｋｇ／ｃｍ２，油溫：60-85℃，水溫：60-85℃，頻率：50Ｈｚ。不在范圍內(nèi)，要檢查其原因，必要時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查。
（3）注意聽是否有異常的聲音和觀察排煙的顏色。如冒出黑煙、藍(lán)煙、白煙都是不正常的。
（4）停機(jī)前，應(yīng)先卸負(fù)荷，再切斷勵(lì)磁按鈕，逐步降低柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，直到停機(jī)。如果是應(yīng)急停機(jī)，則停機(jī)后必須盤車3-5圈。
3.1.3平時(shí)保養(yǎng)方面
柴油發(fā)電機(jī)組使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行保養(yǎng)，確保動(dòng)力性不會(huì)下降，減少故障發(fā)生。由于應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的使用不是頻繁，時(shí)間也不長(zhǎng)，因而，保養(yǎng)也是不定期的。平時(shí)應(yīng)特別注意“三濾”（空氣、滑油、柴油濾器）的清潔，氣門間隙的調(diào)整，噴油器的霧化檢查，散熱器的檢查清潔等。
3.2提高管理人員的責(zé)任心、工作技能，狠抓管理制度的落實(shí)柴油發(fā)電機(jī)組是按照人們?cè)O(shè)計(jì)的要求工作，受環(huán)境及本身工作條件惡劣的影響，不可避免地會(huì)造成一些故障，有故障，它本身不會(huì)消除，而是在故障的初期一般會(huì)有一些征兆，給人們一些警示，管理人員可通過這些警示，判斷故障的部位，及時(shí)采取措施，避免因故障的擴(kuò)大而釀成大事故。這就要求：
（1）管理人員工作技能好，能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的一些跡象，判斷故障部位，預(yù)測(cè)影響的后果，并能采取相應(yīng)的措施排除故障，確保工作正常。如根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的溫度過高，判斷出是潤(rùn)
滑油冷卻器的冷卻效果差，還是潤(rùn)滑油的濾器堵塞等，預(yù)測(cè)出其嚴(yán)重的后果是整機(jī)報(bào)廢，及時(shí)采取清通冷卻器或?yàn)V器的措施。
（2）管理人員責(zé)任心強(qiáng)。責(zé)任心反映了一個(gè)人對(duì)件事情的熱愛程度，直接影響到是否能順利完成任務(wù)。熱情程度低，肯化在這件事情的精力就少，容易出現(xiàn)馬虎應(yīng)付，總認(rèn)為“差不多”這樣是對(duì)的。對(duì)于不會(huì)說話的流水”作業(yè)，就容易釀成事故，輕“則機(jī)器損壞，重則造成機(jī)毀人亡的大事故。前蘇聯(lián)的航天員加加林駕駛的航天飛機(jī)就因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序上的一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位置的錯(cuò)誤的導(dǎo)致航天飛機(jī)的爆炸，震驚世界。因此，在柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中，應(yīng)常巡回檢查它的壓力、溫度等參數(shù)，把故障降低到最小程度。
（3）狠抓管理制度的落實(shí)。管理制度的制定，使我們的管理更有條理，工作上避免“撞車”，避免事故發(fā)生，提高效率；如：《柴油發(fā)電機(jī)組操作手職責(zé)及管理規(guī)定》制度制定后，關(guān)鍵是落實(shí)是否到位，不落實(shí)，沒有效果，制度成為一張顯示不出它的優(yōu)越性的擺設(shè)“廢紙”。生活中常常因?yàn)椤耙郧斑@樣做也沒事的習(xí)慣”、“人情”等使制度成為“廢紙”，最終釀成大事故。如在柴油發(fā)電機(jī)組車間內(nèi)含油的棉紗頭、吸煙的煙頭亂丟，極容易引起火災(zāi)事故。本例中，如果在發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的潤(rùn)滑油溫度過高，及時(shí)采取措施消除，就可以避免機(jī)損的事故發(fā)生。
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