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    康明斯柴油发电机组常见故障及解决方法

    发布时间:2024-05-09 浏览次数:57

    摘要:康明斯柴油机由于具有可靠性高、技术性能先进和使用维护简便等特点,国内外用户认可程度高,被石油钻机大量采用,在钻机上作为高可靠性柴油发电机组的动力,在实际使用中存在因为自身或外部原因引起的故障。康明斯柴油机常见故障:例如发电机组启动困难,启动后冒黑烟;柴油机冷却液温度高;柴油机冷却液中混入机油;柴油机仪表板无显示,无法启动等,本文就此类故障结合康明斯发电机组相关案例,对其原因进行了分析,并提供了解决方法和预防措施。

     

    一、发电机组启动困难,启动后冒黑烟

     

    1、故障情况

          某钻井队康明斯发电机组在一次搬家安装结束后,柴油机启动困难,尝试多次启动着车后,柴油机排黑烟,停车后再次启动仍然困难。

    2、故障分析。

          故障原因有:

    ① 进气系统故障;

    ② 供油系统故障;

    ③ 传感器及控制系统故障。

    3、故障处理

          排除故障本着从易到难的思想,逐步排查,首先排查进排气系统,康明斯发电机组配备有紧急停车装置,在按下紧急停车按钮时,进气道被关闭,在搬家安装过程中,被误按下的可能性很大,检查紧急停车按钮,并手动将进气阀打开后,故障依然存在。随后检查进气管道是否堵塞或泄漏。经检查,管线连接处没有发现泄漏,空气滤芯及进气管道清洁无阻塞,进气压差在6.25 kPa以下,满足进气压差要求。开始检查增压器是否正常,检测增压器没有发现卡阻和转动不灵的现象,增压腔也没有聚集粉尘,排除增压器故障。连接好电子诊断工具ETCaterpiller Electronic Techincian,电子诊断工具)检查电控模块ECMElectronic Control Module,电子控制模块)内数据,大气压力和增压器进气压力均显示正常。在排除进气系统故障后,开始检查供油系统,取出燃油初级滤清器,发现滤清器比较脏,更换初级和次级燃油滤清器,再次启动时发电机组仍然排黑烟。检查曲轴箱机油后,发现机油中有较大柴油味,怀疑喷油器存在故障,喷油雾化不良。喷油雾化不良,会导致部分燃油燃烧不充分,没有经过充分燃烧的生成物被排出,形成黑烟,而没有燃烧的燃油通过缸套活塞之间的间隙,渗漏到曲轴箱中,导致机油中进柴油,用ET进行断缸测试,排黑烟没有明显变化。检查单体泵,发现12个单体泵全部损坏。将单体泵更换后,发电机组启动困难和排黑烟的故障排除。

    4、故障预防措施

          经过询问,该队收油和日常使用同一个柴油罐,没有做到收油后燃油静止沉淀杂质和水分后使用,由于不经常对柴油罐进行放水,导致罐内水和杂质较多,燃油中含有较多的水分,燃油中水分损坏单体泵,导致发电机组启动困难,启动后冒黑烟。建议井队接收燃油后沉淀24h后使用,并增加排污频次,增加燃油过滤装置一套,采取上述措施后,该故障再也没有发生。

     

    柴油发电机故障听诊法

    柴油发电机故障听诊法


    二、柴油机冷却液温度高

     

    1、故障情况

          在巡回检查过程中发现,并机使用的2台发电机组冷却液温度相差较大,1号康明斯发电机组冷却液温度85℃,2号康明斯发电机组冷却液温度达到96℃。

    2、故障分析

          故障原因有:

    ① 散热器脏堵;

    ② 冷却液量不足;

    ③ 风扇皮带松;

    ④ 负载重或负载分配不均;

    ⑤ 节温器损坏;

    ⑥ 冷却水泵故障。

    3、故障处理

          首先停机对散热器进行了清洗,并检查了散热器,没有发现散热器叶片变形,叶片之间通风状况良好。检查冷却液液位也正常。对风扇皮带的涨紧力进行了调整,对以上3项进行检查和调整后,柴油机的冷却液温度仍然较高。从控制面板上显示,发电机组的负载低于额定功率,2台并车使用的发电机组负载分配也没有不均衡现象,因此不是负载太大造成冷却液温度过高。拆下节温器进行热水试验,发现阀芯开启不畅,更换4个节温器后,再次启动机器带负载运行,冷却液温度恢复正常。

     

    三、柴油机冷却液中混入机油

     

    1、故障情况

          巡回检查中发现使用时间20000h1号康明斯发电机组水温偏高,曲轴箱机油液面明显下降。随即将发电机组停机冷却后进行检查,发现冷却液成乳化状。

    2、故障分析

          冷却液成乳化状是机油进入冷却液导致而成,故障原因有:

    ① 冷却水泵油封故障;

    ② 油冷却器故障;

    ③ 缸盖水道密封损坏。

    3、故障处理

          对水泵进行拆卸和清洗,没有检查出油封密封不良现象。为了慎重考虑,也重新更换了油封。随后检查油冷器,经过清洗,做水压试验,发现油冷器漏水,这是冷却液中进油的原因。为了排除其他部件可能存在的故障,对缸盖水道密封情况进行了检查,在确认密封完好后,使用清洗剂对水道、水箱进行清洗,然后使用中性清洗剂进行清洗,重新装配好缸盖、油冷器、水泵和连接管线,加注新冷却液,试运转2h后,确定冷却液中不含机油成分,故障排除。4

     

    四、柴油机仪表板无显示,无法启动

     

    1、故障情况

          钻井队在搬家安装后,发现柴油机仪表板无显示,打开电控箱后发现有保险烧断,更换保险丝后,上电仍然烧断,无法启动机器。

    2、故障分析

          故障原因有:

    ①供电电源故障;

    ②仪表显示组件损坏;

    ③电控模块ECM损坏。

    3、故障处理

          首先检查供电电源,柴油机电控箱内24 V电源正常,断开电源后,用万用表电阻挡检测ECM电源接口阻值,发现阻值几乎为零,判断ECM损坏,维修人员同时发现机体上部分传感器脱落,在脱落处有电击穿的痕迹,询问现场人员设备安装情况,得知该发电机组在启动前用电焊维修过房体,分析是由于电焊的地线没有牢固接在焊接处,电焊的电流流过柴油机电控单元电路,导致ECU和传感器损坏,在更换ECU及损坏的传感器后,发电机组正常启动。此故障的经验教训是,在柴油机附近使用电焊时一定要将电控系统电源断开,并将接地线固定在焊接附近,防止损坏柴油机上的电控设备。

     

    总结:

          日常使用康明斯柴油机时,不能因为是进口设备、可靠性高,就忽视日常维护保养工作,应该严格按照维护保养手册对设备进行维护,尤其要重视油水管理,柴油一定要清除杂质和水分后使用,在故障处理时也要本着从易到难的顺序,从电控单元各项报警、故障代码中寻找故障线索,做到有的放矢,防止盲目拆卸造成不必要的损失。

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