彭光杰

摘要：本文通過解決生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的柴油機機油液面異常升高的一個真實案例，進一步分析在現(xiàn)場遇到機油液面異常升高的類似故障時，排除此類故障的一些解決方法，旨在幫助操作人員如何有序、正確、及時地判斷和排除故障，提供可借鑒的實踐經(jīng)驗，從而快速恢復(fù)鉆井生產(chǎn)，避免經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：柴油機;機油;液面;故障

0 ?引言

正常工作的柴油機，因機油的正常消耗，其油底殼中的機油液面會隨著柴油機工作時間的增加而逐漸降低，只要保證機油液面在油標尺正常的刻度線內(nèi)，就不會發(fā)生因機油的缺少而導(dǎo)致柴油機發(fā)生故障，否則就應(yīng)根據(jù)柴油機日常保養(yǎng)的相關(guān)要求添加機油到合適位置。但在工作中如果出現(xiàn)柴油機機油液面不降反升的現(xiàn)象，會降低機油的潤滑效果，加速柴油機零件的磨損，嚴重的會引起燒瓦抱軸，甚至?xí)鸶訃乐氐氖鹿省?/p>

1 ?故障案例

2020年5月16日，關(guān)7-7井的施工中，鉆至1564米，泵壓15MPa，泵沖86沖/分鐘，二號柴油機單車帶負荷轉(zhuǎn)速為1100r/min，溫度75攝氏度，機油壓力530kpa。在巡回檢查的過程中發(fā)現(xiàn)二號柴油機油底殼機油液面高出油標尺靜滿刻度線1.5厘米左右，并發(fā)現(xiàn)機油稀釋、含有柴油的味道，機油壓力下降至420kpa左右，經(jīng)詢問當班司機當天并沒有為柴油機添加機油，初步判斷機油中可能混入了柴油，當即決定啟動三號柴油機投入生產(chǎn)，二號柴油機轉(zhuǎn)為怠速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，準備檢查。

2 ?故障原因分析與處理

造成機油液面異常升高不外乎冷卻液和柴油發(fā)生了泄漏情況，滲水或滲柴油的機油會淡化機油顏色，粘稠度也會有相應(yīng)變化，同時混雜有其他的味道。譬如，當冷卻液發(fā)生泄漏混進機油，則顏色、粘度會改變，或乳化，另外從呼吸器排氣情況、油底殼排污口放油也能看得出來;如果機油混入柴油，機油的粘度會下降，聞起來有柴油的味道。

2.1 機油液面升高判斷方法

很難發(fā)現(xiàn)有極少量的柴油進入發(fā)動機，所以當一段時間之后，駕駛員看到機油有所增加時，已經(jīng)有相當一部分柴油進入發(fā)動機，使機油面高出了最高機油平面刻度，冷卻液也會有進入發(fā)動機的現(xiàn)象，這種狀況尤其容易引發(fā)機體冒黑煙，這個時候，可以采用下列方式檢測柴油是否存在于機油中。

①溴法。根據(jù)新鮮機油的味道判斷油中是否混有柴油。假如有潤滑油混入其中，則聞起來有股酸味，假如有柴油混入其中，則聞起來有柴油味。

可以使用紙張進行檢測，由于柴油和機油的粘滯度不同，柴油粘滯度較低，蔓延較快，如果蔓延速度過大，說明柴油已經(jīng)發(fā)生了泄漏。

同樣根據(jù)粘滯度來檢查，機油粘滯度較高，比較光滑，如果由觸感生澀，則說明發(fā)生了泄漏情況。

②由于柴油粘滯度較低，表明張力過小，在依附油尺下滑時，速度較快且不易呈水滴狀，而機油粘滯度較高，在依附油尺下滑時，速度較慢，呈水滴狀滴落。如果發(fā)生冷卻液泄漏，冷卻液會與機油添加劑發(fā)生反應(yīng)，會引發(fā)白泡現(xiàn)象。通過對以上現(xiàn)象的觀察，不難判斷是否發(fā)生了泄漏情況。

2.2 漏水分析處理

①如果噴油器的保護裝置密封不好，水會滲透到其內(nèi)部，由于水和油并不相容，且相較于油，水因為揮發(fā)會富集于保護裝置表面，只需要要取下保護裝置檢查外表面是否富集水滴，如果有則說明有水滲入。此情況更換噴油器護套即可。

②氣缸有橡膠墊，一方面保證氣缸內(nèi)的氣壓，另一方面對油路和水路進行隔離。水相比油粘滯系數(shù)較低，滲透性較好，一旦橡膠墊發(fā)生缺失或有裂痕，水路管道的水就會向油管進行滲透，從而導(dǎo)致漏水現(xiàn)象發(fā)生。一般來說，如果發(fā)生漏水情況，橡膠墊因素首當其沖。對于那些裝備了不與冷卻液接觸的缸套的發(fā)動機來說，漏水原因通常有且僅有一個發(fā)生因素即橡膠墊發(fā)生破損或有裂痕。所以在正常安裝橡膠墊時，一定要依序?qū)β菟ㄟM行標準化安裝，否則橡膠墊容易發(fā)生損壞。如果密封效果確實，水在高壓作用下穿過橡膠墊縫隙會引起振動，進而有聲音發(fā)出，同時噴出白色蒸汽。如果橡膠墊損壞造成缸體密閉性不好，則因壓力不足，其缸體溫度就會降低，通過測量缸體排氣支管的溫度，溫度低的可能有裂紋，也對目標缸體中斷油料供應(yīng)，依序核查。一旦發(fā)現(xiàn)橡膠墊損壞或有裂痕，則應(yīng)該更換，如果非橡膠墊的問題，既有可能是缸體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縫隙，此時應(yīng)當咨詢專業(yè)維修人員，看情況酌情處理。

③水泵漏水的原因一般都是水封損壞或密封不好，這種情況下水泵下方泄水孔（安全孔）會漏水成流（注意檢查安全孔是否被污物堵死），及時拆檢并視情況更換水泵水封或水泵。

④對于那些裝備了與冷卻液接觸的缸套的發(fā)動機來說，承擔(dān)封閉的作用的橡膠圈要承擔(dān)著缸內(nèi)的壓力輸出，同時冷卻水過酸過堿都會侵蝕橡膠圈的結(jié)構(gòu)，日積月累，橡膠圈結(jié)構(gòu)就會發(fā)生損壞或者有裂痕。當然，不科學(xué)的安裝方式也會對橡膠圈造成不可逆的結(jié)構(gòu)損壞，這時候就會導(dǎo)致裝置漏水現(xiàn)象。判斷此類橡膠圈密封效果，可以拆卸油底殼，往水箱注水直至注滿并觀察外側(cè)有無水滲出，存在漏水現(xiàn)象，則是此位置橡膠圈損壞，不存在則需要考慮其他地方的結(jié)構(gòu)問題。氣缸套封水圈漏水、氣缸套有裂紋、砂眼或穴蝕，卸下機體側(cè)蓋板后觀察，可以用一面小鏡子觀察缸套內(nèi)側(cè)，看水是從缸套內(nèi)側(cè)還是外側(cè)漏出。如果是缸套內(nèi)發(fā)生滲水，綜合來看無外乎氣缸蓋板結(jié)構(gòu)性損壞，氣缸橡膠墊損壞或有裂痕亦或者氣缸自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題、裂紋，穴蝕，空氣中間冷卻器芯子破損等;如果是缸套外漏水，那么氣缸套水圈處漏水的可能性最大。除此之外還要考慮機體水道、主油道薄壁處存在裂紋或穿孔的可能性。

⑤由于機油大多承擔(dān)潤滑作用，所以摩擦作用下機油溫度較高，需要進行冷卻，對機油進行冷卻的裝置冷卻器采用水冷的方式，置于水箱之中。在加入的冷卻水或酸或堿會對冷卻器造成化學(xué)腐蝕，致使冷卻器結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞或裂痕，因為水的粘滯系數(shù)較低，很容易沿損壞部位進入機油管道中，并最終進入發(fā)動機。一般來說冷卻器不易發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷造成密閉性不良，但這也是這類問題發(fā)生時不被重視的原因。遇到此類問題需要排查時，可以用水來檢驗密閉性，將其置于水中且油嘴漏在水面封閉出油開口，給予油嘴充氣觀察水下有無氣泡上升，如果有連續(xù)不斷的氣泡涌出，說明冷卻器結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生損壞。如果冷卻器芯體的紫銅管道損壞或者有裂痕，水和機油會發(fā)生雙滲現(xiàn)象，這是在機油中有水檢出，在水箱中也會有油狀漂浮物。針對這種情況，需要拆下冷卻器封死出油開口，用法蘭構(gòu)件連接氣體噴嘴和進油開口，保持密閉，給予不小于588kpa的氣體輸入，觀察是否有漏氣聲響，若存在說明紫銅管道發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷。紫銅管破裂可以采用焊補的方法修復(fù)，若是無法焊補的管內(nèi)裂紋可以用錫焊堵死芯管進出口。但堵死管子的數(shù)量不得超過五根，否則會影響散熱冷卻效果。經(jīng)修復(fù)的冷卻器必須進行密封試驗。要求在294kpa水壓或980kpa油壓下，5min內(nèi)不滲漏為合格。

除開上述的各種原因之外，油底殼滲水現(xiàn)象還有許多其他因由。所以一旦出現(xiàn)滲水現(xiàn)象導(dǎo)致機器不能正常工作，要依序進行結(jié)構(gòu)排查，從較易排查的方向入手，慢慢深入。同時結(jié)合設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)特點，以及各類結(jié)構(gòu)損壞的表征，找出關(guān)鍵問題，并給予解決。

2.3 漏柴油分析處理

機油中混入柴油，被稀釋，憑手感或聞一下就能判斷出來：若有柴油氣味，可斷定漏入的是柴油。

①油底殼機油平面的漲高，是在柴油機一旦工作，機油平面就會升高，一旦停止工作，這種機油平面升高現(xiàn)象就會消失。這類情況往往是噴油器結(jié)構(gòu)損壞，或者氣門堵塞，再一個是氣門桿活動受限。如果機器使用的油料純度不夠，對軸密封結(jié)構(gòu)形成腐蝕造成結(jié)構(gòu)損壞達不到封閉效果，使得油體沿軸滲入缸體，造成噴油器發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷，油料經(jīng)油嘴噴出不能產(chǎn)生良好的霧化效果，使得油料燃燒不充分，這是發(fā)動機不能全負荷工作，發(fā)生喘振，輸出變小伴隨不完全燃燒的油煙排出，同時不完全燃燒的油料進入油底殼，使得油平面升高。此時，對目標缸體中斷油料供應(yīng)，依序核查。一旦發(fā)現(xiàn)噴油器損壞則應(yīng)該更換，如果非噴油器的問題，既有可能是缸體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縫隙，此時應(yīng)當咨詢專業(yè)維修人員，看情況酌情處理。

②噴油器高壓油管接頭密封不嚴或接頭松脫，噴油器的回油管破裂、密封不嚴或接頭脫落，打開各缸上罩殼檢查。可采用緊固、焊接的方法修補或更換。

③輸油泵密封結(jié)構(gòu)遭到破壞。在泵油時柴油滲入，并借助機油管路富集于油底殼，使得油平面升高，應(yīng)立即進行處理（酌情修復(fù)或更換）。

④活塞環(huán)結(jié)構(gòu)異常，由于氣門封閉性被破壞，氣缸失壓不能正常運行，造成柴油滲漏情況嚴重。缸體密閉性不好，則因壓力不足，其缸體溫度就會降低，通過測量缸體排氣支管的溫度，即可查出問題所在。不工作的氣缸溫度比工作的氣缸溫度低，還會出現(xiàn)柴油機排氣管大量冒黑煙，功率下降，曲軸箱通氣孔排煙增加。

總之，當發(fā)現(xiàn)柴油機機油液面異常升高時，要依序進行結(jié)構(gòu)排查，從較易排查的方向入手，慢慢深入。同時結(jié)合設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)特點，以及各類結(jié)構(gòu)損壞的表征，找出關(guān)鍵問題，并給予解決。

3 ?故障預(yù)防

柴油機非正?；虿荒苓\行時，要根據(jù)表征現(xiàn)象判斷結(jié)構(gòu)問題，酌情修復(fù)。同時采取必要的措施避免損傷機器的操作發(fā)生，如果能有效預(yù)防故障的發(fā)生，會提高柴油機的使用效率，降低生產(chǎn)成本。作為柴油機的使用及維護者，應(yīng)嚴格遵守操作規(guī)程，減少出現(xiàn)漏油、漏水的故障，主要措施有以下幾點：

①選用合格的燃油，保證燃油清潔，定期清洗各濾網(wǎng)、保養(yǎng)柴油濾清器，減少有關(guān)機件的磨損和油路的污染。

②按照規(guī)定定時校檢噴油器，保證噴油器霧化良好。

③選用合適的冷卻液，不合格、不合適的冷卻液容易產(chǎn)生水垢，腐蝕機件，破壞密封。

④了解水泵的水封漏水提示，確保在水泵漏水到機油里之前更換水封。水泵水封的有效保險期是運轉(zhuǎn)3000h，過期后應(yīng)及時更換。

⑤經(jīng)常檢查氣缸蓋處有無漏水、漏油、漏氣現(xiàn)象，檢查缸蓋螺母是否松動。擰緊氣缸蓋螺母時用力要均勻，按固定力矩擰緊。

4 ?結(jié)論

漏油、漏水造成機油早期變質(zhì)，以至于機油還不到更換周期就提前更換，耽誤時間、浪費資源，甚至造成因潤滑不良和材料磨損所導(dǎo)致的能源、材料、設(shè)備、生產(chǎn)的損失?，F(xiàn)在通過加強管理，采取針對性的措施，設(shè)備可靠性有明顯提高，大大降低維修次數(shù)，減少材料的損耗，取得良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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[2]濟南柴油機股份有限公司編，190系列柴油機使用維護手冊.

[3]中高速大功率柴油機故障診斷與排除[M].遠方出版社，2003.