柴油機在海上平臺的應用研究

摘 要：文章以TBD616V12型柴油機機為例，對柴油機的基本情況做了概述，對柴油機機的使用現(xiàn)狀及參數(shù)、結構做了大概論述，粗略介紹了柴油機在平臺的使用及故障分析。針對柴油機的一些故障，做了一定的剖析，并提出了相應的解決措施。對平臺柴油機的引進及應用具有一定的理論借鑒意義。

關鍵詞：柴油機 結構組成 工作原理 故障分析 應用

中圖分類號：TH17 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0119-01

1 柴油機概述

1.1 概述

柴油發(fā)電機是一種技術密集型產(chǎn)品，目前大部分艦船電站、采油平臺、移動電站都有柴油發(fā)電機組供電。隨著國民經(jīng)濟的增長，對其功能、技術性能的要求也越來越高。下面以TBD616V12型柴油機為例進行介紹。

TBD616V12型柴油機目前應用于海洋采油廠海三生產(chǎn)管理區(qū)采油二隊的CB32A平臺，由德國道依茨公司生產(chǎn)，于2004年1月份與TBG620V12K型天然氣機同時投入使用，兩臺機器互為備用，迄今共運轉了44040 h，是CB32A平臺的主力發(fā)電設備。

1.2 TBD系列柴油機主要特點

（1）油耗低。

TBD系列柴油機是當今世界上油耗（燃油、機油）最低的柴油機之一。如：TBD616V

12、1240 kW/1500 r/min，燃油消耗率為187 g/kW·h（137.5 g/hp·h），如1f37ac931438eb8f3e3eff2bf3c416a0此低的燃油消耗率在現(xiàn)代高速柴油機是不多見的。標定工況的機油消耗率≤11.0 g/kW·h。

（2）壽命長。

第一次大修期為24000 h。

（3）起動性能好。

在環(huán)境溫度不低于-10 ℃時，不采取任何輔助裝置，在10 s內能順利可靠地起動。TBD系列發(fā)動機有二種起動方式：電起動、氣馬達起動。

（4）低工況性能好。

TBD620柴油機采用“HALLO高低負荷最優(yōu)化渦流”技術，這種可控渦流技術結構簡單、工作可靠、實用而有效。提高了低速大扭矩和低負荷性能，使發(fā)動機能夠在標定功率的20%以上負荷長期連續(xù)運行（在20%以上負荷運行時間≤4 h——變速機，1 h——常速機，然后必須以≥50%負荷運行2小時）；如柴油機配備特殊結構的噴油器，允許在10%負荷下長期運行。

（5）維修性好。

TBD系列柴油機由于結構簡單、可靠、大大減少了維修工作量，各種附件都布置在機體四周，便于維修、安裝、除折裝主軸瓦和曲軸外，折裝其余零部件均不需要折吊柴油機。

1.3 開發(fā)和應用情況

TBD系列柴油機自引進以來，先后對V12、V16、V8機進行了國產(chǎn)化開發(fā)，目前廣泛用于海軍艦艇、高速客輪、吸沙船、挖泥船、小水線面船、油田工程機械、鉆井平臺等領域。但由于認識較晚海洋采油廠海三生產(chǎn)管理區(qū)僅有一臺應用于采油二隊CB32A平臺。

2 柴油機存在問題及發(fā)展趨勢

2.1 柴油機存在問題

（1）柴油發(fā)電機組型號多而雜，標準化、系列化程度低，不同產(chǎn)品之間的通用性差，基礎件、零配件質量差，集成性差，安裝和維修難度大。柴油機的經(jīng)濟性、動力性、結構緊湊性、可靠性、耐久性、振動噪聲等指標差距較大；而發(fā)電機的結構緊湊性、零部件的通用性、動態(tài)和穩(wěn)態(tài)調壓性能、可靠性、使用壽命和電磁兼容能力等方面差距也很明顯。

（2）新技術、新工藝應用緩慢。新技術和新工藝最能提高柴油機的動力性、經(jīng)濟性，降低振動噪聲和廢氣的含量，提高產(chǎn)品的質量和壽命。如多氣門進氣系統(tǒng)、稀薄燃燒、電控噴射、增壓中冷技術等，不但可提高壓縮比、提高進氣質量、減小進氣阻力，使燃燒更充分，提高柴油機的輸出功率，降低燃油消耗率，而且可以改善排放，降低尾氣中的煙度等。

（3）在20世紀80年代引進的柴油機和發(fā)電機技術，雖經(jīng)企業(yè)消化和吸收，并提高了國產(chǎn)化程度，增加了自制件的比例，但忽視了在消化吸收的基礎上進行改進和創(chuàng)新，所以產(chǎn)品性能和質量多年保持在原有水平上。隨著國外新產(chǎn)品和新機型的不斷發(fā)展，原有的引進產(chǎn)品已失去了市場競爭力。

2.2 柴油機的發(fā)展趨勢

柴油發(fā)電機組總的發(fā)展趨勢為：（1）提高機組的可靠性。所采取措施有：通過在線監(jiān)控以確保機組正常工作；對正在發(fā)展中的故障早期預警，并采取相應處理對策；顯著提高低負荷運行能力。（2）提高對排放的控制。如優(yōu)化排放性能，以符合當?shù)氐呐欧艠藴?。?）降低燃油和潤滑油的消耗，如在所有工況下優(yōu)化柴油機的油耗，采用機電一體化并實現(xiàn)氣缸潤滑的定量、定時控制。

3 柴油機的改進與持續(xù)應用

為保證柴油機的正常平穩(wěn)運轉，基層單位一直在對柴油機的改進動腦子，利用管理區(qū)的創(chuàng)新創(chuàng)效活動，基層隊對于柴油機的改進想了各種各樣的好點子，并努力推廣實施，為研究增加柴油機運行的穩(wěn)定性，增長柴油機的使用壽命作出了一定的貢獻。

下面介紹一下基層隊在創(chuàng)新創(chuàng)效中提出的關于柴油機的幾點建議。

（1）柴油機機油濾芯加裝磁化裝置，延長機油使用壽命。

柴油主機的機油主要冷卻缸體，并把活塞運動帶來的碎屑帶走，較少活塞的磨損速度，在機油濾芯中過高容易使水龍帶刺漏，尤其冬天氣溫低的時候，造成平臺甲板結冰。

（2）綜合評價柴油機噪聲源，減弱傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

CB32A平臺均為發(fā)電機自發(fā)電供電模式平臺，柴油機噪音污染較為嚴重，噪音對平臺職工身心健康影響較大，長期在該環(huán)境下工作，不僅影響職工聽力，影響睡眠，影響工作，甚至會造成部分疾病的發(fā)病率增加?，F(xiàn)建議對柴油發(fā)電機產(chǎn)生噪聲進行綜合評價，分析噪聲源種類、數(shù)量及相應的噪聲級，分析平臺范圍內噪聲敏感目標和應執(zhí)行的標準，采取多種降噪技術和手段，減弱噪聲傳播途徑，降低平臺噪聲污染。

4 結論

通過對柴油機的介紹，以及在發(fā)平臺的使用情況的概述，可以得出結論，柴油機在平臺的應用十分廣泛，是開發(fā)平臺的主力發(fā)電設備。但隨著科技的發(fā)展和時代的進步，在引進外國先進柴油發(fā)電機方面我們已有多年保持在原有水平上，隨著新產(chǎn)品和新機型的不斷發(fā)展，原有設備已失去了市場競爭力。

文章主要介紹了TBD616V12型柴油發(fā)電機組，對平臺引進外國先進柴油發(fā)電機組有一定的借鑒作用。