非常用発電機のメンテナンス専門会社

発電機マメ知識TRIVIA

2018.11.27

発電機から白煙・黒煙が出てくる場合の原因と修理

 

発電機・非常用発電機の排煙マフラーから白煙・黒煙など排気色の異常

 

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非常用発電機の異常排気色

 

 

発電機から

白煙が出て止まらない!

黒煙が出て止まらない!

このような症状の場合、可能性が高いのは燃焼トラブルが疑われます。

 

発電機から異常な排煙色が出ると考えれれる原因

 

発電機・非常用発電機の状態により原因は単独か複合的か分かれますが

長期間ノーメンテナンス状態が続いていますと

オイルなどの消耗品が経年劣化に起因するものが大半です。

白煙・黒煙の不具合が軽微なものですと

起因している消耗品を交換することで症状が改善されます。

 

白煙症状・黒煙症状の主な原因

 

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非常用発電機 白煙

 

 

①使用燃料、軽油(重油)の長期未交換による経年劣化、品質劣化

②フィードポンプの故障によりオイルパンに燃料が混入している

③燃料噴射タイミングに不具合が出ている

④バルブからの圧力漏れ

⑤屋内設置などの場合は煙道に結露が溜まっている

など

それぞれの考えられる原因と対策をご案内します。

 

 

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発電機から出る白煙・黒煙原因の点検・調査

 

①搭載燃料の軽油(重油)の品質劣化

 

 

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左 劣化していない軽油 右 経年劣化して品質の変わった軽油

 

 

非常用発電機の搭載燃料は経年劣化により「腐る」

 

非常用発電機の場合、普段動かす機会が少ないため

搭載されている燃料を使い切るより先に継ぎ足ししてしまっているケースが大半です。

継ぎ足しを繰り返しても古い燃料は残ってしまいます。

 

そのため

定期的に継ぎ足しをしていたとしても、軽油は6年を目途に全量交換しないと古い燃料の品質劣化にまざり新しい燃料にまで品質劣化が著しく現れます。

稀に「すっぱい臭い」になるまで酸化した軽油もあります。

 

この状態まで至ると、軽油に含まれていた防腐剤の効果が無くなってしまっています。

このような燃料は燃焼効率の悪化を招きます。

 

ディーゼルエンジンは雑食と言われるほど頑丈にできています。

燃焼効率の悪い燃料でもエンジンは回ります。

 

しかし燃焼効率が悪いために燃やし切れていない燃料によって

排煙マフラーからは白煙や黒煙の症状が現れます。

品質劣化した燃料は人間に例えると

悪い血液を心臓に送り込むのと同じで、エンジンにもストレスを与えます。

 

品質劣化した燃料はエンジン以外にも波及

 

燃料タンク内部の錆腐食の進行

 

劣化した燃料はエンジンだけではなく

軽油に含まれている水分が分離をするために、燃料タンク内部の錆も引き起こします。

 

燃料ゲージが動かなくなる

 

古い非常用発電機で燃料ゲージのメモリが動かなくなっている場合は

燃料ゲージのフロート部分が固着を招いている原因に、劣化した燃料が長期間

同じ燃料タンクにあるためです。

 

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固着した燃料ゲージ

②非常用発電機のオイルパンに燃料が混入している

 

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オイルパンに燃料が混入してゲージがFを超えている

 

非常用発電機の特性から起きる燃料とオイルの混入

 

燃料タンクが非常用発電機本体ではなく、別置きタイプのものは停電時に長時間運転を想定しています。

長時間の停電が起きなければ、非常用発電機は点検以外

普段はまったく動かす機会がありません。

 

燃料は燃料フィードポンプを介してタンクから燃料を吸い上げてエンジンに供給します。

燃料の動線の裏側はオイルが循環する動線です。

 

 
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劣化したフィードポンプ

 

燃料フィードポンプ内でオイルと燃料が混ざらないように

メカニカルシールで保護されています。

小出し槽が発電機より高い位置にあるため

燃料配管を通し、高低差による内部圧力をフィードポンプ内部のメカニカルシールが常に受けています。

日常動いている発電機の場合、燃料タンクの高低差による圧力を逃がすことができます。

しかし非常用発電機は普段動かないため、圧力は逃がすことができません。

そのため使用頻度に関わらず、長期間ノーメンテナンス状態の非常用発電機は

燃料とオイルが混ざっている場合も多々あります。

 

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整備交換前の非常用発電機燃料フィードポンプ

 

燃料とオイル混入の状態を放置すると

 

燃料と同時にオイルも燃焼するため、白煙症状がでます。

オイルの適正粘度を保てない状態で運転するので

シリンダーの焼き付きなど重大な故障を誘発します。

この状態で負荷試験など長時間運転を行うのは危険です。

 

③燃料噴射タイミングの不具合 ④バルブの圧縮漏れ

 

燃料を噴射するタイミングが狂ってしまうと

エンジンがシリンダー内で爆発するときに最も適切なタイミングに

燃料を噴霧できないため、燃えすぎの場合は黒煙が、不完全燃焼の状態が続く場合には白煙が出ます。

これを調べるには「ターニング」を実施し

燃料噴射タイマーと圧縮位置が合っているかを確認します。

 

 
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燃料噴射バルブ

 

バルブクリアランスの調整

 

ヘッドカバーを外し

ターニングで確認したバルブの吸気と排気が閉じた状態か確認します。

次に、シクネスゲージでメーカー基準のクリアランスが保たれているかテストします。

 

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クリアランス調整に使うシクネスゲージ

 

バルブクリアランスにより燃焼最適化する適正値へ調整する

 

このエンジンの場合は、コンマ4が適正値になるので、この基準を確認と調整する作業を

バルブクリアランスといいます。

 

 

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バルブクリアランスの調整

 

バルブから空気混入がないか確認します

 

このクリアランスは非常に精微なもので

コンマ1のズレが燃焼タイミングに悪影響を与えます。

この段階で不具合がある場合は、排気色の異常(黒煙・白煙)があります。

 

バルブの摩耗劣化が進行している場合には

圧力漏れによる空気混入(エアがみ)からのエンジンが掛からない

症状となります。

ここまでになると、バルブ一式をオーバーホールします。

 

⑤屋上設置などの場合は煙道に結露が溜まっている

 

この場合は発電機・非常用発電機に起因している問題ではありませんが

地下室や低層階から屋上まで煙道が続いている場合

外気温が低下をしますと結露が溜まりやすくなります。

電気設備の定期点検時、非常用発電機を無負荷運転した際に

滞留した水蒸気が温められて排煙口から水蒸気となり出ていく場合には

風向きにより白煙のように見えます。

不完全燃焼の煙か、水蒸気かは排煙色と臭いである程度分かります。

白煙から燃料の臭いが出ている場合は不完全燃焼です。

 

点検・整備しなければ故障を招く

 

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整備交換の消耗部品

 

非常用の発電機は定期的に整備をしなければ

普段使用をしていなくとも、消耗部品の摩耗劣化が進むため

初期の段階での発見には最低でも1年に1回メンテナンスを行う点検が必要です。

消耗部品が摩耗劣化すると周辺機器の寿命を縮めます。

そうなる前に消耗部品の交換タームをマネジメントしていくことを

「予防保全整備」と言います。

 

予防保全整備と事後修理のコスト比較

 

発電機・非常用発電機の故障が生じた後に修理を行うことを

「事後修理」または「復旧工事」とも呼ばれ

生じる費用の観点からは長期間のランニングコストをトータルで見ても

「予防保全整備」<「事後修理」

となります。

 

 

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ラジエーター本体からの水漏れ

 

一番の問題は、経年劣化の波及がどの程度まで広がっているか

摩耗劣化の進行が進んでいる場合には、修理コストが飛躍的に上がります。

予防保全整備のメンテナンスは、不具合が生じるまえのため

会社資産としては維持管理の費用を平準化しやすいメリットがあります。

故障・不具合が生じる前の予防保全をお勧めします。

 

非常用発電機にある点検と整備の誤解

 

「普段、電気主任技術者が点検してるからウチは大丈夫だよ」

このような誤解もありますが

非常用の発電機は、電気事業法・消防法・建築基準法の法令順守が求められます。

電気事業法で点検しているのは「現在動かすのに支障はないか」です。

消防法は「災害時に正常に動くか」「そのために整備はされているのか」

同じ点検でも切り口が違います。

そのため消防法の点検では、負荷試験または予防保全整備が義務付けられます。

 

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非常用発電機の模擬負荷試験 データ測定

 

 

非常用発電機の設備点検を毎月していても

点検=整備(メンテナンス)とはなりません。

オイル交換や冷却水交換をはじめとした品質劣化するまえにメンテナンスを

することで周辺機器の摩耗進行を遅らせます。

 

電気設備点検で「非常用発電機の故障が疑われますので修理して下さい」

と記載されている報告書がでる場合には、故障個所の問題が顕在化しています。

非常用発電機は古くなるほど、補修部品の生産終了を迎えているリスクがあります。

そうなる前の「予防保全整備」を1年に1度実行されますようお願いします。