管道施工设备柴油发动机冬季低温使用技术措施研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年4月第34卷第4期JournalofOilandGasTechnologyApr．2012Vo1．34No．4管道施工设备柴油发动机冬季低温使用技术措施研究于德军，霸磊，李博(中国石油天然气管道局第四工程分公司，河北廊坊065000)[摘要]界定了管道施工设备柴油发动机冬季低温使用的含义，总结柴油发动机在冬季低温条件下使用存在的问题，对问题的原因进行了系统的分析，提出了解决措施和注意事项，对今后管道施工中柴油发动机冬季低温使用具有指导意义。[关键词]管道施工；设备；发动机；低温；措施[中

2、图分类号]TE973．5[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2012)04—0341—03随着家庭轿车的普及和对清洁能源的需求，石油作为主要能源已经提升到战略高度，作为清洁能源盼矢然¨需求量迅猛增长，未来几年我国油气管道建设将进入快速发展期，中国石油将加快发展管道业务。随着施1=技术的发展和为了追求资金投资的利用率，油气管道建设冬季施工将不可避免，管道施工设备作为新技术、新工艺的载体，柴油发动机作为管道施工设备驱动动力源，在冬季施工中能否在低温环境下成功使用影响着施工的顺利进行。1管道设备发动机冬季低温使用的界定在环境温度高于零下1O

3、℃，柴油发动机在进行低温保养后，大多数都能顺利进行启动和运转。在环境温度低于零下1O

4、C，设备柴油发动机采用常规的启动方法，设备启动困难或不能启动，发动机液晶屏、气动元件等也会因低温无法正常工作，此时设备进入冬季低温使用阶段。2柴油发动机冬季低温使用存在的问题管道施工设备因需要移动作业和施工现场没有市电供应，大都采取柴油发动机驱动，柴油发动机设计适应环境大都为一1O～4O。C。柴油发动机是一种采取压燃方式的内燃机，柴油喷射到气缸内进行燃烧，需要一定的压力、雾化和温度条件。柴油机在冬季使用中因环境温度降低主要存在以下问题：①蓄电池容量下降。柴油机通

5、过蓄电池提供启动电能，通过启动马达将电能转换成旋转的机械能驱动柴油机启动。在低温条件下，电解液的粘度增大，渗透能力下降，内电阻增加使蓄电池容量及端电压显著下降，启动力矩也随之降低，在低温条件下启动力矩约为常温条件下的5O～6O。启动力矩过度降低导致柴油发动机在启动过程中无法达到启动转速，进而无法顺利启动。②启动阻力矩变大。柴油机的曲轴与轴瓦、活塞与气缸套由于材质的不同，热膨胀系数存在差异，随着环境温度降低，配合间隙变小，导致摩擦阻力加大[3]。低温下，机体温度低，使机内油温降低，机油粘度升高[4]，导致各运动部件摩擦阻力增大。摩擦阻力加大不但导致

6、设备启动困难，同时也会导致设备磨损加剧。③缸体热量损失大。柴油发动机在冬季启动时，因进气、冷却液、缸体、活塞温度低，导致燃油和空气在压缩过程中热损失大，使得压缩终点温度低于430℃，不能[收稿臼期]2012—04—05[作者简介]于德军(1973一)，男，1995年鞍山钢铁学院毕业，大专，工程师，长期从事管道施工技术和设备管理工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报油气管道工程2012年4月使喷入的雾化柴油燃烧。在设备运转过程中，发动机在极低环境温度(一30℃)以下时，发动机水温一般在40~50℃，远远低于正常工作时的温度(75～

7、9O℃)，此时燃油燃烧的热能转化成机械能的效率进一步降低，同时因温度低导致运转阻力加大，使柴油发动机有效输出功率变小。④柴油供油不畅。低温条件下柴油粘度大，流动性差，在发动机燃油箱、油管、燃油过滤器等部位极易结蜡，致使柴油无法顺畅供给，即便柴油能够喷射到燃烧室，也会因粘度大导致喷射后柴油的雾化效果差，燃烧不充分或无法压燃。⑤橡胶软管容易断裂和破损。柴油发动机的柴油供油系统采用的橡胶软管在低温环境下变脆，在柴油粘度大时会导致管内部分管段时而呈真空状态时而恢复原状，变相地进行反复弯曲，导致断裂和破损。机械设备的震动和抖动也是导致橡胶软管在低温环境下断

8、裂和破损的重要原因。橡胶软管断裂和破损导致漏油或供油中断，使柴油发动机无法获得正常的燃油供给。⑥液晶屏不能正常显示。部分发动机的控制器采用液晶屏显示，液晶屏不能正常显示是因为液晶的温度特性，在温度低时，液晶的反应速度下降，在使用温度低于零下2O℃时，液晶甚至无法工作。液晶屏不能正常显示，使得无法监视、控制发动机。⑦气动机构失灵。管道施工用螺杆空气压缩机的柴油发动机转速控制系统大都采用气动控制，气动元件通过空气压缩机的压缩空气驱动，压缩空气在温度降低过程中极易产生冷凝水，容易造成控制阀、管路、气缸等元件冰堵，导致发动机无法正常工作。3解决措施1)蓄

9、电池①选用大容量低温型蓄电池，使蓄电池因低温导致容量降低后仍能满足启动要求。②在蓄电池上加装电预热装置，在柴油机启动前对蓄电池进行预热，