柴油机在海上平台的应用研究

柴油机在海上平台的应用研究

作者：王鹏

来源：《科技资讯》2013年第18期

摘 要：文章以TBD616V12型柴油机机为例，对柴油机的基本情况做了概述，对柴油机机的使用现状及参数、结构做了大概论述，粗略介绍了柴油机在平台的使用及故障分析。针对柴油机的一些故障，做了一定的剖析，并提出了相应的解决措施。对平台柴油机的引进及应用具有一定的理论借鉴意义。

关键词：柴油机 结构组成 工作原理 故障分析 应用

中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0119-01 1 柴油机概述 1.1 概述

柴油发电机是一种技术密集型产品，目前大部分舰船电站、采油平台、移动电站都有柴油发电机组供电。随着国民经济的增长，对其功能、技术性能的要求也越来越高。下面以TBD616V12型柴油机为例进行介绍。

TBD616V12型柴油机目前应用于海洋采油厂海三生产管理区采油二队的CB32A平台，由德国道依茨公司生产，于2004年1月份与TBG620V12K型天然气机同时投入使用，两台机器互为备用，迄今共运转了44040 h，是CB32A平台的主力发电设备。 1.2 TBD系列柴油机主要特点 （1）油耗低。

TBD系列柴油机是当今世界上油耗（燃油、机油）最低的柴油机之一。如：TBD616V 12、1240 kW/1500 r/min，燃油消耗率为187 g/kW·h（137.5 g/hp·h），如此低的燃油消耗率在现代高速柴油机是不多见的。标定工况的机油消耗率≤11.0 g/kW·h。 （2）寿命长。

第一次大修期为24000 h。 （3）起动性能好。

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在环境温度不低于-10 ℃时，不采取任何辅助装置，在10 s内能顺利可靠地起动。TBD系列发动机有二种起动方式：电起动、气马达起动。 （4）低工况性能好。

TBD620柴油机采用“HALLO高低负荷最优化涡流”技术，这种可控涡流技术结构简单、工作可靠、实用而有效。提高了低速大扭矩和低负荷性能，使发动机能够在标定功率的20%以上负荷长期连续运行（在20%以上负荷运行时间≤4 h——变速机，1 h——常速机，然后必须以≥50%负荷运行2小时）；如柴油机配备特殊结构的喷油器，允许在10%负荷下长期运行。 （5）维修性好。

TBD系列柴油机由于结构简单、可靠、大大减少了维修工作量，各种附件都布置在机体四周，便于维修、安装、除折装主轴瓦和曲轴外，折装其余零部件均不需要折吊柴油机。 1.3 开发和应用情况

TBD系列柴油机自引进以来，先后对V12、V16、V8机进行了国产化开发，目前广泛用于海军舰艇、高速客轮、吸沙船、挖泥船、小水线面船、油田工程机械、钻井平台等领域。但由于认识较晚海洋采油厂海三生产管理区仅有一台应用于采油二队CB32A平台。 2 柴油机存在问题及发展趋势 2.1 柴油机存在问题

（1）柴油发电机组型号多而杂，标准化、系列化程度低，不同产品之间的通用性差，基础件、零配件质量差，集成性差，安装和维修难度大。柴油机的经济性、动力性、结构紧凑性、可靠性、耐久性、振动噪声等指标差距较大；而发电机的结构紧凑性、零部件的通用性、动态和稳态调压性能、可靠性、使用寿命和电磁兼容能力等方面差距也很明显。

（2）新技术、新工艺应用缓慢。新技术和新工艺最能提高柴油机的动力性、经济性，降低振动噪声和废气的含量，提高产品的质量和寿命。如多气门进气系统、稀薄燃烧、电控喷射、增压中冷技术等，不但可提高压缩比、提高进气质量、减小进气阻力，使燃烧更充分，提高柴油机的输出功率，降低燃油消耗率，而且可以改善排放，降低尾气中的烟度等。 （3）在20世纪80年代引进的柴油机和发电机技术，虽经企业消化和吸收，并提高了国产化程度，增加了自制件的比例，但忽视了在消化吸收的基础上进行改进和创新，所以产品性能和质量多年保持在原有水平上。随着国外新产品和新机型的不断发展，原有的引进产品已失去了市场竞争力。 2.2 柴油机的发展趋势

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柴油发电机组总的发展趋势为：（1）提高机组的可靠性。所采取措施有：通过在线监控以确保机组正常工作；对正在发展中的故障早期预警，并采取相应处理对策；显著提高低负荷运行能力。（2）提高对排放的控制。如优化排放性能，以符合当地的排放标准。（3）降低燃油和润滑油的消耗，如在所有工况下优化柴油机的油耗，采用机电一体化并实现气缸润滑的定量、定时控制。

3 柴油机的改进与持续应用

为保证柴油机的正常平稳运转，基层单位一直在对柴油机的改进动脑子，利用管理区的创新创效活动，基层队对于柴油机的改进想了各种各样的好点子，并努力推广实施，为研究增加柴油机运行的稳定性，增长柴油机的使用寿命作出了一定的贡献。 下面介绍一下基层队在创新创效中提出的关于柴油机的几点建议。 （1）柴油机机油滤芯加装磁化装置，延长机油使用寿命。

柴油主机的机油主要冷却缸体，并把活塞运动带来的碎屑带走，较少活塞的磨损速度，在机油滤芯中过高容易使水龙带刺漏，尤其冬天气温低的时候，造成平台甲板结冰。 （2）综合评价柴油机噪声源，减弱传播途径，降低平台噪声污染。

CB32A平台均为发电机自发电供电模式平台，柴油机噪音污染较为严重，噪音对平台职工身心健康影响较大，长期在该环境下工作，不仅影响职工听力，影响睡眠，影响工作，甚至会造成部分疾病的发病率增加。现建议对柴油发电机产生噪声进行综合评价，分析噪声源种类、数量及相应的噪声级，分析平台范围内噪声敏感目标和应执行的标准，采取多种降噪技术和手段，减弱噪声传播途径，降低平台噪声污染。 4 结论

通过对柴油机的介绍，以及在发平台的使用情况的概述，可以得出结论，柴油机在平台的应用十分广泛，是开发平台的主力发电设备。但随着科技的发展和时代的进步，在引进外国先进柴油发电机方面我们已有多年保持在原有水平上，随着新产品和新机型的不断发展，原有设备已失去了市场竞争力。

文章主要介绍了TBD616V12型柴油发电机组，对平台引进外国先进柴油发电机组有一定的借鉴作用。