6. 엔진의 고장원인 해결기법

Troubleshooting Engines

 

2 또는 4 사이클 대형 가스터빈 압축기 및 디젤엔진과 같은 내연기관도 석유화학 공정 기계 영역에 속한다. 이러한 것들은 20개의 실린더 엔진의 정미 평균 유효압력은 250 psi에 달하며, 출력은 16,000 마력(BCP) 정도에 이른다. 이들 기계는 극히 주의하여 설치하고 매우 철저하게 유지 정비하여야 하는 고성능 기계들이다. 일체형 가스 엔진 압축기의 일반적인 역할은 정제가스를 연료로 사용하여 수소가스를 압축하는 것이다. 또 다른 일반적인 용도로는 냉각 타워 펌프와 비상 발전기 구동장치로 이용되는 디젤엔진이 있다.

1971~1974년 중에 Hartford 증기 보일러 검사 및 보증회사에서 표 4-18과 같은 고장 통계를 발간했다. 대상 장비는 불꽃점화 가스 및 가솔린 엔진, 왕복식 압축기를 구동하는 내연기관, 디젤과 2중 연료 엔진을 포함한 180개의 엔진이다. 표 4-19는 손상의 원인과 초기에 손상되는 부품을 나타낸 것이다.

앞에서도 언급했듯이 다른 왕복동 기계와 같이 내연기관은 모니터링과 온라인 진단에도 잘 응답한다. 왕복동 압축기와 같이 내연 기관의 대형 손상은 초기에 손상 발생을 알아내지 못하고 조치가 취해지지 않아 발생된다. 수많은 엔진 손상과 정비비용을 증가시키는 베어링의 손상을 생각해 보자. 베어링 손상은 윤활 결함으로 발생되어 결국 크랭크샤프트 손상으로 이어지는 증상과 원인의 중간과정이다 (제3장 참조). 따라서 베어링 마멸과 손상 징후에 주의를 기울이게 되면 크랭크샤프트 손상 원인의 대부분을 제거할 수 있다.

엔진 베어링 마멸과 손상이 크랭크 축정렬 상태와 직접 관련이 있지만 많은 다른 인자들도 베어링의 마멸과 손상의 원인이 된다. 표 4-20은 엔진 고장원인 해결도이고 손상에 대한 증상과 베어링 마멸의 원인을 나타낸다.

 

표 4-18 대형 내연기관의 고장 분포와 손상 형태별 비용 분포

 

표 4-19 대형 내연기관 고장 분포와 원인별 수리비용 및 초기에 손상된 부품의 분포

 

표 4-20 엔진의 고장원인 해결 지침

 

표 4-20 엔진의 고장원인 해결 지침 (계속)

 

≪1≫ 부적절한 크랭크축 정렬과 베어링 조립. 몇 가지 조치사항은 :

a. 베어링 간극과 정렬을 점검하고 조정하라.

b. 정렬불량 문제의 조기 발견을 위해 크랭크축 Web의 변형을 주기적으로 기록하라.

c. 엔진 Base와 Grout간의 움직임이 없는지 기초대를 점검하라.

d. 느슨해진 Grout를 가능한 빨리 수정하고 내유성 Polymeric Grout를 사용하라.

e. 기초 볼트 토오크 값이 적절한지 확인하라.

≪2~7≫ ≪9≫ ≪11≫연료의 질: 과부하/불안정, 원인과 관련된 거친 운전

≪8≫ 부적절한 오일 여과. 적절한 조치사항은 :

a. 희석과 산화여부 점검을 위해 주기적으로 크랭크 케이스 오일을 실험실 분석을 수행하라.

예를 들면, 디젤엔진의 윤활유 희석은 다음과 같은 원인으로 발생한다.

• 연료주입 펌프와 분사 노즐 사이에서 누설하는 고압 튜브 부품

• 캠축 홈통 배수구의 막힘

• 연료 주입 펌프 Pushrod 부싱의 마멸

• 연료 주입기의 Pushrod의 헐거워짐

• 주입 펌프와 연료 리턴 배관 부품의 부적절한 조임

b. 복식 오일 스트레이너의 청소 및 교체 절차를 재검토하라.

≪10≫ 야금 불량. 3장을 참조하라.

≪12≫ 윤활 부족. 조치사항은 :

a. 오일 펌프 구동 장치의 점검.

b. 오일 공급압력의 감시.

≪13≫ 오일 점성 부적절. 조치는 :

a. 제작사의 권고사항 재검토

b. 주기적인 실험실 분석.

≪14≫ 윤활유내로 냉각수 누설. 조치는 8a와 같다.

 

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