双燃料四冲程发动机拉缸的原因及防范措施.docxVIP

随着双燃料柴油机在船舶及海工领域运用越来越广泛，作为维系整个油田生产平台安全生产和生活最重要的核心设施，主要为油田的日常生产和生活提供动力的作用，被誉为海上油田的“心脏”。

因此一旦出现拉缸的严重事故，除了会影响柴油机的经济性，动力性和可靠性之外，还会影响整个油田的正常稳定生产，严重时甚至会造成整个油田的生产的中断，造成的经济损失会难以估计。

因此对柴油机拉缸故障的形成机理进行分析，找出早期预报和正确的应对措施，对电站的安全管理和提高电站可靠性以及延长主电站的使用寿命，确保海上石油生产和生活的安全顺利进行都会有及其重要的意义。

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一、拉缸的现象和征兆

柴油机拉缸现象是指柴油机活塞组件与气缸配合工作面相互剧烈作用（产生干摩擦），在工作表面上产生过度磨损、拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的现象。

如图1、图2所示：

图1拉缸故障损伤的气缸壁

图2拉缸故障损伤的活塞裙部

程度较轻时，会使气缸套、活塞组件受损，严重时会造成气缸卡死进而拉断活塞连杆、打坏机体、造成恶性机损事故，同时也会危及现场操作人员的人身安全。

拉缸现象的产生和柴油机的其他故障一样，在恶性事故发生前都会有明显的征兆。

柴油机的拉缸故障的具体现象表现会有以下几个特点：

(1)运转声音不正常，发出“吭吭”声或“嗒嗒”声。

(2)机器转速下降乃至自动停车。

(3)在故障表现较轻时，测量曲拐箱的压力，会发现曲拐箱的压力会有明显的上升，严重时会造成曲拐箱的防爆门打开，曲拐箱内会冲出烟雾或着火。

(4)观察受损气缸的排烟温度、机体冷却水的温度和润滑油的温度都会有显著的升高。

(5)维修保养时，检查拆下的气缸和活塞，可以发现缸套和活塞环、活塞工作表面有呈蓝色或暗红色的区域，并伴有纵向拉痕;缸套、活塞环，甚至活塞裙部会出现异常磨损，磨损量和磨损率很高，远远超过正常值。

二、拉缸故障的原因和预防措施

能够造成柴油机拉缸故障的原因有很多。

其中不仅包括由于设备本身的制造、设计、选材不当所造成的原因，还包括在维修装配和日常使用和管理不当等方面的原因。

对于目前海洋石油各个油田所使用的柴油机，都是在技术上比较成熟的机型，不论是德国MAN的、卡特彼勒的还是瓦锡兰的柴油机，其本身的制造和设计缺陷基本很少，作为预防和分析这种故障发生的原因，本文主要考虑从维修安装和日常使用和管理方面进行分析。

1、维修安装时活塞环的安装错误或间隙不好

活塞环的开口安装错误或活塞环的搭口间隙太大，都会造成高温高压的混合燃气通过活塞环，从而破坏活塞和气缸之间的润滑油膜，造成气缸和活塞环的干摩擦。

如果活塞环的搭口间隙太小，由于活塞环在高温高压的气体作用下会受热膨胀，如果活塞环没有足够的膨胀间隙，就会造成活塞环的而卡死或折断，也会造成活塞和气缸之间的润滑油膜损坏，造成拉缸。

同时在安装活塞环时，要精确测量活塞环和活塞环槽的尺寸，如果活塞环槽和活塞环之间的间隙太大，一旦环槽内积碳太多也会造成活塞环的卡死或折断，破坏活塞和缸套之间的润滑造成拉缸事故。

由于活塞环的装配在设备的维修中的重要作用，因此就要求我们在维修时，要严格按照要求安装活塞环，并认真测量活塞环的各项配合间隙。

2、活塞销配合尺寸问题

活塞销卡环的如果安装错误就会造成在柴油机运转中卡环的损坏或者脱落。?

剥落的金属屑就会落在汽缸内，造成气缸和活塞的拉伤，影响活塞环的密封，使高温高压的燃气进入气缸，破坏润滑从而造成拉缸

事故。

另外，如果活塞销与活塞和连杆小端的配合尺寸太小话，在所处的比较极端的环境下，活塞销就会卡死连杆和活塞，使得活塞在气缸内的运动方向和状态就会改变，这样就会在活塞和气缸的表面出现擦伤的状况，从而破坏密封影响润滑，造成拉缸。

如果活塞销的配合间隙太大的话，在柴油机正常运行时，活塞销就会外窜，碰触汽缸壁，造成拉缸故障。

由于活塞销的重要性，就要求我们在每次抽检解体活塞时，都要在安装前仔细核对好活塞销和连杆小端以及活塞的配合间隙是否符合标准，对于我们这边的的双燃料柴油机，随着运转时间的增长，油田对电力的需求的增大，长期在高负荷的状态下运行，对于这点应该更好特别注意。

另外在安装活塞销卡环时还要注意卡环的开口方向，卡环是否全部进人了卡环槽中，防止在云装时，卡环从卡槽中拖出，从而造成重大设备故障。

3、气缸、活塞和连杆问题

气缸套由于在长期的高负荷的运行中，运行条件比较恶劣，随着运行时间的加长，气缸套的圆度、圆柱度公差都有可能超出正常允许的范围，这样就会使活塞与缸套密封性大大降低，气缸内的高温高压气体下窜，就会破坏活塞与气缸壁之间的润滑油膜，进而引起拉缸。

如果想从根本过上预防这种故障的发生，目前曹妃甸油田的主电站的柴油机在每次大修时，都严格按照要求进行气缸的绗磨，然后认真测量气缸套的各个部位尺寸，