Opłacalność inwestycji w silniki gazowe jest jednym z najgorętszych tematów w rozmowach z producentami biogazu. Koszty zakupu i utrzymania układu kogeneracyjnego mogą znacznie wzrosnąć, jeżeli zdecydujemy się na szukanie szybkich oszczędności i pomijanie procedur określonych przez producenta urządzenia. O dobrych praktykach w diagnostyce silników gazowych, wyzwaniach dla oleju w układach zasilanych agresywnym biogazem oraz nowościach Mobil Pegasus na IV Kongresie Biogazu rozmawiamy z Albertem Babiuchem, ekspertem ExxonMobil z zakresu smarowania i eksploatacji silników gazowych w Polsce i Europie Wschodniej.

Jak zmieniają się konstrukcje silników zasilanych biogazem i wymagania względem olejów?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Większość zmian konstrukcyjnych służy poprawie produktywności. Priorytetem jest zwiększenie mocy, ograniczenie rozmiarów silnika oraz wzrost ogólnej sprawności mechanicznej i elektrycznej silnika gazowego. Dla właściciela silnika gazowego o mocy 1MW wzrost sprawności elektrycznej o 1% to zysk rzędu 30tys. do 40tys. złotych rocznie, więc jest o co walczyć.

Nowoczesne silniki gazowe charakteryzuje wysokie BMEP tj. średnie ciśnienie użyteczne. Podniesienie ciśnień, temperatur pracy i obciążeń wymogło zmiany konstrukcyjne i wpłynęło na wymagania wobec oleju. Mniejsza ilość oleju w układzie oznacza konieczność udoskonalania formulacji i wybór tylko najlepszych produktów. W nowoczesnych silnikach gazowych zużycie oleju na dolewki może być nawet trzykrotnie mniejsze. Mniej dolewek ogranicza możliwość odbudowy parametrów fizykochemicznych poprzez dolewanie świeżego oleju, co jeszcze bardziej powinno skłonić do wyboru oleju o najwyższej jakości. Jako producent olejów serii Mobil Pegasus musimy podążać za trendami oraz ściśle współpracować z producentami oraz serwisami silników gazowych, bo rynek oczekuje nowoczesnych i wysokosprawnych rozwiązań o niskim nakładzie energetycznym oraz niskiej emisji CO2.

IV Kongres Biogazu – wszystko, co musisz o nim wiedzieć. Kliknij i sprawdź!

Czy podkreślanie różnic w pracy silników zasilanych biogazem i gazem ziemnym nie jest trochę przesadzone?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Biogaz jest zdecydowanie trudniejszym paliwem dla silnika. Dlatego część podzespołów i rozwiązań konstrukcyjnych jest inna w aplikacjach biogazowych i przy gazie naturalnym. Wyzwania wiążą się z niską, 40-60% zawartością metanu i jednocześnie dużą ilością zanieczyszczeń występujących w biogazie. Takie warunki przyspieszają degradację oleju, zużycie elementów silnika, a przede wszystkim korozję.

Intensywniejsza korozja oraz procesy zużycia w silnikach zasilanych biogazem to wynik głównie obecności siarkowodoru, związków halogenowych, siloksanów oraz innych zanieczyszczeń, które nie występują w gazie ziemnym. Dlatego funkcją oleju jest skuteczna ochrona silnika i zapewnienie jego niezawodnej eksploatacji. Dobry olej charakteryzuje wysoka i stabilna rezerwa alkaiczna, która pozwala utrzymać dopuszczalne parametry oleju w eksploatacji. To duże wyzwanie w czasach gdy ilość oleju w układzie smarowania jest coraz mniejsza, a agresywny gaz wywołuje duże problemy z korozją i przyspiesza zużycie elementów silnika.

Wiele firm oferuje oleje do silników zasilanych biogazem. Czym zatem można się wyróżnić?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Jako ExxonMobil dysponujemy największym, blisko 50-letnim doświadczeniem z silnikami gazowymi na świecie, a od ponad 25 lat działamy w Polsce. Kolejną mocną stroną jest ścisła współpraca ExxonMobil z producentami i dostawcami silników. Poza tym posiadamy bardzo duże doświadczenie w zakresie eksploatacji. Dzięki tym atrybutom potrafimy modyfikować i tworzyć nowe formulacje olejów, umożliwiające poprawę produktywności.

W ostatnim czasie wprowadziliśmy do sprzedaży cztery nowe produkty. Dwa z nich – Mobil Pegasus 605 Ultra oraz Mobil Pegasus 610 Ultra – z nazwy przypominają wcześniejsze produkty, ale w rzeczywistości to całkowicie nowe formulacje. W nowych produktach stosujemy oleje bazowe najnowszej generacji od Grupy II/II+ do syntetycznych. Tym samym odchodzimy od olejów bazowych Grupy I, kojarzonych z silnikami starszej generacji. Zmianie olejów bazowych towarzyszy pełna modyfikacja pakietu dodatków.

Jakie są największe zaniedbania właścicieli w zakresie eksploatacji silników?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Największe zaniedbania wynikają z przeceniania własnej wiedzy na temat serwisowania silników gazowych. Bogate doświadczenie zdobyte przy silnikach Diesla i z zapłonem iskrowym na inne paliwa nie do końca sprawdzi się w przypadku silników zasilanych biogazem. Po drugie, nadal zbyt mało firm korzysta z możliwości diagnostyki i monitoringu oleju w eksploatacji, co jest w szczególności istotne przy silnikach zasilanych biogazem. Inne zaniedbania wynikają ze stosowania złych procedur, braku lub ograniczonej kontroli parametrów biogazu, wyboru złych podzespołów i części zamiennych, co przekłada się na wzrost awaryjności.

W mniejszych biogazowniach pierwszym krokiem w ramach oszczędności jest rezygnacja z serwisu autoryzowanego i opóźnianie wymiany oleju. Bez monitoringu akceptujemy sytuację do pierwszej i kolejnych awarii. Koszty rosną, przestoje się wydłużają, a winą najłatwiej obarcza się dostawcę układu kogeneracyjnego lub serwisantów. Tymczasem problem często tkwi w niepoprawnej eksploatacji silnika od strony układu smarowania i chłodzenia. Elementem najbardziej wrażliwym na zanieczyszczenia, przegrzanie i złą jakość oleju jest między innymi sprężarka. Zadaniem oleju jest chłodzenie i smarowanie łożysk sprężarki. Przy mocno zanieczyszczonym oleju i przekroczeniu interwału wymiany, pojawiają się również problemy z niekontrolowanym zapłonem, problemy z chłodzeniem silnika oraz często dochodzi też do korozji silnika i przyspieszonego zużycia cylindrów oraz tłoków.

Czy diagnostyka silników biogazowych to dobra praktyka?

Albert Babiuch, ExxonMobil: W przypadku instalacji biogazowych to absolutna konieczność. Producenci silników zasilanych biogazem zalecają wykonywanie analiz olejowych co 200-300 godzin. Inżynierowie ExxonMobil rekomendują wykonywanie tej czynności średnio co 250 godzin lub co 10 dni ciągłej pracy silnika. Najważniejsze z perspektywy biogazowni jest szybkie otrzymanie wyników analizy z rekomendacją, co jest atutem systemu analiz Mobil Serv Lubricant Analysis (MSLA).

Dzięki wykorzystaniu platformy online potrafimy dostarczyć wyniki analizy z komentarzem w języku polskim w czasie 2-3 dni roboczych od daty otrzymania próbki przez laboratorium. To pozwala odpowiednio wcześniej podjąć właściwe kroki serwisowe i zaplanować na przykład przyspieszoną wymianę oleju lub naprawę. W laboratorium ExxonMobil określamy wiele parametrów eksploatacyjnych oleju, a ocena przez doświadczonego inżyniera pozwala określić aktualny stan urządzenia, trendy zmian i dać klientowi konkretne wytyczne, jak dalej postępować.

W silnikach gazowych zasilanych biogazem musimy pamiętać o zmienności parametrów gazu i występujących zanieczyszczaniach, co ma decydujący wpływ na pracę silnika oraz parametry oleju. W takiej sytuacji właściciel instalacji nie może sobie pozwolić na eksploatację bez pełnego monitoringu olejowego. Rezygnując z analiz olejowych, przyjmuje on strategię usuwania skutków awarii, a nie zapobiegania problemom. Od blisko 2 lat rozszerzyliśmy program Mobil Serv o analizy olejów obcych w przypadku, gdy klient stosuje kilka marek olejów, ale chce mieć jeden, spójny system diagnostyki i monitoringu. Wszystkich zainteresowanych zapraszam do bezpośredniego kontaktu z ExxonMobil lub naszymi dystrybutorami – firmami Dexol, Ekonaft, Mobipol i SmarTPlus.

Co pokazuje ExxonMobil na IV Kongresie Biogazu?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Prezentujemy nasz najnowszy produkt, spełniający oczekiwania właścicieli małych i średnich instalacji o bardzo zmiennej jakości biogazu, gdzie występują duże wahania parametrów biogazu i konieczność kompensaty wpływu produktów spalania na szybką degradację oleju. Nowy olej Mobil Pegasus 610 Ultra z powodzeniem może zastąpić dotychczas stosowany Mobil Pegasus 610. Rynek oczekuje produktów o wysokiej rezerwie alkaicznej TBN, która pozwala kompensować duże ilości siarkowodoru występującego w biogazie, jednocześnie zapewniając odpowiedni poziom czystości silnika i ograniczone osadzanie się popiołu w komorze spalania. Nowe oleje z serii Mobil Pegasus odpowiadają takim oczekiwaniom.

IV Kongres Biogazu coraz bliżej. Kliknij i zarejestruj się!

Dodatkowo promujemy nasz program analiz olejowych MSLA oraz profesjonalne wsparcie w zakresie diagnostyki silników. Wykorzystujemy do tego wideoskopię, która w przeciwieństwie do analiz olejowych nie jest obowiązkowa, ale doskonale pomaga w ocenie aktualnego stanu silnika. Z naszej wiedzy i praktycznych doświadczeń wynika, że tak specjalistycznym sprzętem jaki posiadamy możemy wydatnie pomóc rozwiązywać problemy techniczne naszych klientów. Wideoskop zaprezentujemy również na naszym stoisku.

Jak ważna jest współpraca producenta olejów z konstruktorami silników gazowych?

Albert Babiuch, ExxonMobil: Współpraca w zakresie diagnostyki i monitoringu jest niezbędna, ponieważ wszelkie limity parametrów fizykochemicznych muszą być zgodne z parametrami granicznymi, określonymi przez producenta silnika. Dodatkowo, w nowych silnikach w okresie gwarancyjnym powinny być stosowane wyłącznie oleje posiadające aprobaty producenta.

Drugi aspekt współpracy to wspólna ocena wyników prowadzonych testów w celu maksymalnej optymalizacji kosztów eksploatacji silnika. Na rynku silników gazowych panuje bardzo duża konkurencja. Klient końcowy analizuje już nie tylko koszt inwestycji, ale koszt wyprodukowania 1 kWh oraz przewidywane i osiągane koszty serwisu silnika gazowego. Optymalizacja kosztów jako cel ściśle wiąże zarówno dostawców silników gazowych jak i dostawców środków smarnych.

Dziękuję za rozmowę.

Materiał powstał przy współpracy z firmą ExxonMobil