ZNALECKÝ POSUDEK IJP 97-03-14
Znalec
Ing. JIŘÍ PILLER
Objednatel
Sport, příspěvková organizace Česká Lípa, ul. Barvířská 2690 47001, Česká Lípa IČO: 75045176
počet výtisků výtisk č.
1 1
Ing. JIŘÍ PILLER Mšenská 20 466 04 JABLONEC n. N.
tel. : +420 603 491 431 e-mail :
[email protected]
DIČ CZ 500911301
I. ÚVOD
1.1.
PŘEDMĚT POSUDKU Otázky položené objednatelem (znalecký úkol): a. Stanovit příčinu, nebo podat technicky přijatelné vysvětlení ke vzniku škody, která u motoru kogenerační jednotky firmy Jenbacher, sériového čísla 5259901, nastala po provozu 32.787 motohodin. b. Uveďte prosím doporučení, která by nastalé pravděpodobné příčiny vyřešila, nebo omezila.
1.2.
VSTUPNÍ INFORMACE Objednatelem posudku a zdrojem vstupních informací je firma Sport příspěvková organizace Česká Lípa, ul. Barvířská 2690 47001, Česká Lípa, IČO: 75045176. Poskytnuté informace, stručný popis stavu: "Kogenerační jednotka, dále již jen (KGJ) firmy Jenbacher, byla uvedena do provozu v únoru roku 2008 firmou Warmnis a její zkušební provoz trval do 1. června 2008. Od tohoto data začal normální provoz jednotky, kdy její provozování měla na starosti firma Warmnis spol. s r.o. ul. Ovocná 157/2, 460 06 Liberec VI-Rochlice. Její působení bylo do 30. 6. 2010. Tato firma rovněž vykonávala veškeré servisní úkony na kogenerační jednotce až do doby 18. 12. 2013, kdy byla odstavena z provozu. Dále se o kogenerační jednotku starala českolipská společnost ČLT od 1. 7. 2010 do 30. 6. 2011. Od 1. 9. 2011 byla dána jednotka do správy Sport p.o. Česká Lípa. Motor byl v provozu bez zjevných závad, byly prováděny veškeré servisní úkony, výměny oleje (včetně řádného rozboru), výměny svíček, docházelo ke kontrole chladicí kapaliny, čištění spalinových cest ...
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
2 / 25
Dne 18. 12. 2013 byla kogenerační jednotka odstavena naší p.o. a byl prováděn servisní úkon spol. Warmnis po 2000 motohodinách. Po opětovném startování a připojení generátoru motoru bylo slyšitelné klepání. V tento den byl přítomný zaměstnanec na pracovní pozici strojník pan Vilém Botek a provozně technický pracovník pan Ladislav Mizera. Protože firma Sport p. o. Česká Lípa, měla zájem zjistit příčinu, nebo podat technicky přijatelné vysvětlení ke vzniku škody havarovaného plynového motoru, obrátila se na soudního znalce a požádala jej o účast při prohlídce a vypracování znaleckého posudku, který by popsal stav motoru včetně odpovědi na položené otázky.
II. NÁLEZ 2.1.
IDENTIFIKACE Typ a značka stroje:
KOGENERAČNÍ JEDNOTKA Jenbacher
Výrobní číslo stroje:
5259901
Typ a značka motoru:
plynový motor Jenbacher J208 GS C01
Výrobce:
GE Jenbacher GmbH & Co OHG A-6200 Jenbach, Austria
Zdvihový objem válců motoru:
16,6 [dm3]
Maximální výkon motoru / otáčky:
311 / 1 500 [kW / min-1]
Předepsané palivo:
CNG
Výrobní číslo motoru:
5259901
Rok výroby:
2007
Umístění (instalace):
Sport p.o. Česká Lípa, ul. Barvířská 2690, 47001 Česká Lípa
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
3 / 25
Sport p.o. Česká Lípa, ul. Barvířská 2690,
Provozovatel:
47001 Česká Lípa ; IČO: 75045176
2.2.
Zahájení provozu:
18. 12. 2013
Provozní doba do havárie:
32787 (mth), 18. 12. 2013
PROHLÍDKA (příloha - foto č. 1. až č. 12.) Prohlídka poškozeného motoru a dílů se konala dne 06. 02. 2014, v prostorách instalace KGJ ve firmě Sport p.o. Česká Lípa, ul. Barvířská 2690, 47001 Česká Lípa. Přítomni byli, paní ředitelka firmy Mgr. Iveta Žižková a pan Ladislav Mizera, provozně technický pracovník, oba Sport p.o. Česká Lípa, pan Martin Ezr, investiční technik Odbor rozvoje, majetku a investic, MěÚ Česká Lípa, a pánové Ing. Milan Říha a Ing. Tomáš Jantot z firmy EKOLINE spol. s r.o., Dlouhá 2324, 470 01 Česká Lípa, IČO: 49902229. Při této prohlídce byl k dispozici částečně demontovaný motor. Následným postupným a detailním zkoumáním poškozených dílů bylo zjištěno toto: částečná demontáž motoru - z motoru demontované sběrné sací a výfukové potrubí, vrchní ventilová víka hlav válců, hlavy válců č. 1 ač. 2, boční krycí víka chladícího prostoru a boční krycí víka prostoru klikové skříně písty a vložky válce, válců č. 1 a č. 2 - písty jsou jednodílné se zalitým nosičem pístního kroužku a chladicím kanálem pod dnem pístu a kroužkovou partií - písty jsou lehce zadřené jen ve své koruně nad prvním pístním kroužkem - ostatní části pístů, jako jsou plášť pístu a kroužkové partie, jsou bez příděrů - dna spalovacích prostorů obou pístů jsou pokryta šedobílým povlakem
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
4 / 25
- vložky válců jsou ještě s velmi dobrým honováním, i když jsou občas pokryta tzv. zrcátky - po celé délce jsou znatelné podélné stopy po příděrech, místy menší, místy větší - na vložkách válců je také možné spatřit bílé fleky, které zřejmě vznikly od chladicí kapaliny při demontáži hlav válců ojniční ložiska a ojniční čepy, válců č. 1 a č. 2 - ojniční ložiska válců č. 1 a č. 2, jsou silně zadřená a protočená - ojniční čepy klikové hřídele poškozené zadřením Při dané úrovni demontáže nebylo shledáno žádné další poškození, ale při prohlídce byla mimo jiné zmiňovaná možnost kontaminace, jak nasávaného vzduchu, tak i oleje chlórem, který je v místě instalace přítomen. Z těchto důvodů byl odebrán vzorek oleje a proveden stěr úsad ze spalovacích prostorů pístů a tyto vzorky byly odeslány k analýze do laboratoře firmě SGS Czech Republic s.r.o., U Trati 42, 100 00 Praha 10.
2.3.
VÝSLEDKY ANALÝZY VZORKU OLEJE A STĚRU ÚSAD ZE SPALOVACÍCH PROSTORŮ NA PÍSTECH Citace výsledků zkušebních protokolů č. 57089, 57723 a 57555 z analýzy vzorku oleje a stěru úsad ze spalovacích prostorů na pístech zaslaných firmě SGS Czech Republic s.r.o. Zkušební protokol č. 57089 a 57723 Dodaný vzorek oleje obsahuje 0,005% chloru, který by se v olejové náplni neměl vyskytovat. Chlor může negativně působit na aditiva v olejové náplni a tím snižovat mazací schopnost oleje. Prvková analýza oleje prokázala mírně zvýšené množství železa (otěrový prvek). Zkušební protokol č. 57555 Prvková analýza vzorku úsad prokázala vysoké množství železa (otěrový prvek) a dále velmi vysoké množství vápníku, fosforu a zinku. Vápník, fosfor a
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
5 / 25
zinek pocházejí pravděpodobně z aditivace olejové náplně, která byla degradována vlivem chloru. Závěr: K přidření motoru došlo pravděpodobně vlivem degradace olejové náplně chlorem z prostředí. Pro zajištění bezproblémového chodu zařízení doporučujeme provádět výměnu olejové náplně v kratších intervalech a pravidelnou kontrolou zařízení.
Dále byly k tomuto případu poskytnuty veškeré potřebné materiály a zodpovězeny položené dotazy tak, aby mohl být zpracován znalecký posudek.
III. POSUDEK
Účelem posudku je objasnit příčinu, nebo podat technicky přijatelné vysvětlení ke vzniku škody, která u motoru kogenerační jednotky (dále již jen KGJ) firmy JENBACHER, sériového čísla 5259901, instalované ve sportovním areálu města Česká Lípa, nastala po provozu 32.787 motohodin a zodpovězení otázek položených objednatelem. Největším problémem motorů KGJ je jejich provoz. Během tohoto provozu je nutná nejen kontrola, ale i dosti častá výměna jednotlivých dílů nebo konstrukčních uzlů (celků), které mají často vlastní životnost menší než životnost KGJ. Velkou roli na životnost motoru KGJ hraje hlavně včasná diagnostika a následná výměna olejové náplně a případně i chladící náplně. Rovněž neméně důležité je i to, co spalovací motor kogenerační jednotky nasává. V každém případě je nutné, aby se provozovatel držel návodu na obsluhu a údržbu, ve kterém bývají jednotlivé kontroly a výměny jednotlivých dílů nebo potřebná tribotechnická diagnostika popsána. V některých případech by měl být provozovatel důslednější než návod na obsluhu a údržbu. 15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
6 / 25
Prostudoval jsem návod na údržbu a obsluhu a nikde jsem nenašel vysloveně stanovený termín kontroly ojničních ložisek. Dokumenty poskytnuté k provozu této KGJ jsou sice psány dobře, ale na rozdíl od dokumentů jiných firem např. MWM, kde jsou v návodech na obsluhu a údržbu dopodrobna rozepsané jednotlivé kontroly a výměny jednotlivých dílů nebo konstrukčních uzlů, je zde provozovatelům KGJ firmy JENBACHER dána určitá volnost a spousta úkonů sází na jejich technický cit a um. Proto je zde velmi potřebná tribotechnická diagnostika, a její dobrá znalost a praktická využitelnost. Odpovědi na otázky položené v zadání, daly postupně, jednak vlastní prohlídka a při ní poskytnuté materiály a jednak rozbory oleje. Jeden zprostředkovala firma Top Oil Services, k. s., dodavatel oleje a druhý firma SGS Czech Republic s.r.o. Z poskytnutých interních materiálů lze vyčíst nejen termíny výměn, ale i dobu, po kterou olej v motoru pracoval (viz. dokument 4 a 5). Totéž lze vyčíst z dokumentu analytické podpory, výrobce oleje firmy "Q8 Oils" (viz. dokument 1), ale navíc je v tomto dokumentu uvedeno velmi potřebné sledovaní rozborů oleje. I když toto sledování není úplné, není zde uveden předposlední a poslední odběr vzorku oleje, ukazuje toto sledování rozborů oleje, že olej v motoru několikrát opakovaně překročil hodnoty kyselosti NZ (TAN). Tomuto sledování se dá vytknout jediná maličkost, a to že se jedná již o olej použitý, neboť u zpraveného sledování se dělá ještě v průběhu interval výměny oleje (v 80 až 90% délky intervalu), aby se přesněji stanovila doba jeho výměny a olej byl tak plně ekonomicky využitý, ale bez překročení stanovených omezení. Je-li takto, jako v tomto případě, prováděn rozbor oleje až na konci intervalu při výměně, jedná se jen o alibismus a využitelná je jen jeho statistická část, která ovšem není zanedbatelná. Pak jsou tady rozbory oleje a úsad ve spalovacích prostorech pístů od firmy SGS Czech Republic s.r.o. Tyto rozbory se hlavně soustřeďují na prvky obsažené v oleji a pak prvky obsažené ve stěru úsad ze spalovacích prostorů pístů. V oleji se mimo jiné podařilo prokázat přítomnost chlóru. V závěru citace výsledků zkušebních protokolů firmy SGS Czech Republic s.r.o., je uvedeno, že k přidření motoru došlo pravděpodobně vlivem degradace olejové náplně chlorem z prostředí.
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
7 / 25
Já bych si dovolil tento závěr poopravit a upřesnit. Pro pochopení je nutné znát mechaniku vytváření kyselých látek v oleji, které jsou v motorovém oleji nežádoucí a v nejhorším případě mohou způsobit i závažné poškození motoru následkem vnitřní koroze motoru. Korozí se zde nechápe jen koroze železa, ale i např. hliníkových slin, jako jsou ložiska klikové hřídele apod. Ve spalovacím prostoru spalovacího motoru probíhá ve své podstatě oxidační proces. Protože spalovací prostor nelze dokonale utěsnit, tak i část produktů této oxidace proniká do klikové skříně, a protože palivo se v motoru taky nikdy nespaluje naprosto dokonale, tak i tyto produkty pronikají do klikové skříně a zde v klikové skříni všechny kondenzují a vytváří kysele látky v oleji. Zde se tyto látky hromadí a roste kyselost oleje, a jak již bylo výše uvedeno, mohou tyto kyselé látky způsobit i závažné poškození motoru následkem vnitřní koroze motoru. Neděje se to samozřejmě hned, ale postupnou kumulací drobného, zpočátku nepatrného např. napadání ložiskového kovu, což může vyústit v zadírání v době kratší, než se předpokládá, např. při 32787 mth. Běžné mazací oleje jsou navržené pro práci v běžném pracovním prostředí, a proto s chlorem, který byl zde přítomen v ovzduší a byl proto přítomen i ve spalování, nepočítají. Tomu lze zabránit buď zkrácením intervalu pro výměnu olejové náplně, jak je doporučeno firmou SGS Czech Republic s.r.o., nebo zavedením přívodu čerstvého vzduchu pro spalování a odvětrání klikové skříně z vnějšku budovy vzduchotechnickým kanálem. V každém případě vhodně prováděnou diagnostikou lze předcházet velkým závadám a haváriím motorů mnohem dříve, než by se na závadu přišlo díky jejím dalším projevům. Domnívám se, že vše bylo vysvětleno a proto činím závěr.
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
8 / 25
IV. ZÁVĚR Závěrem odpovídám na otázky položené v zadání: Na otázku: a. Stanovit příčinu, nebo podat technicky přijatelné vysvětlení ke vzniku škody, která u motoru kogenerační jednotky firmy Jenbacher, sériového čísla 5259901, nastala po provozu 32.787 motohodin.
Odpověď: Jednoznačnou příčinu havárie nelze přesně stanovit, ale k zadření ložisek klikové hřídele motoru došlo pravděpodobně postupnou kumulací jednotlivých poškození, vlivem degradace olejové náplně chlorem z prostředí. Vše ostatní je popsáno v bodě III POSUDEK. b. Uveďte prosím doporučení, která by nastalé pravděpodobné příčiny vyřešila, nebo omezila.
Odpověď: První doporučení se týká zkrácení intervalu pro výměnu olejové náplně, jak je také doporučeno firmou SGS Czech Republic s.r.o., nebo zavedením přívodu čerstvého vzduchu pro spalování a odvětrání klikové skříně z vnějšku budovy vzduchotechnickým kanálem. Druhé doporučení se týká vhodně prováděné tribotechnické diagnostiky, kterou je vhodné provádět ještě v průběhu interval výměny oleje (v 80 až 90% délky intervalu), aby se přesněji stanovila doba jeho výměny a olej byl tak plně ekonomicky využitý, ale bez překročení stanovených omezení a pak na konci, tj. při výměně oleje. ***
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
9 / 25
přílohy :
dokumenty 1 až 6 foto vlastní č. 1. až č. 14. prohlídka., ze dne 06. 02. 2014
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
10 / 25
dokument 1
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
11 / 25
dokument 2
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
12 / 25
dokument 3
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
13 / 25
dokument 4
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
14 / 25
dokument 5
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
15 / 25
dokument 6, strana 1
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
16 / 25
dokument 6, strana 2
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
17 / 25
dokument 6, strana 3
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
18 / 25
dokument 6, strana 4
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
19 / 25
dokument 6, strana 5
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
20 / 25
dokument 6, strana 6
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
21 / 25
dokument 6, strana 7
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
22 / 25
foto č. 1. až 14. prohlídka ze dne 06. 02. 2014
obr. č. 1 pohled na motor z boku, z levé strany
obr. č. 2 pohled na motor z boku, z pravé strany
obr. č. 3 pohled na firemní štítek motoru
obr. č. 4 pohled na firemní štítek kogenerační jednotky
obr. č. 5 přidřený píst prvního válce
obr. č. 6 úsady ve spalovacím prostoru
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
23 / 25
obr. č. 7 vložka válce prvního válce
obr. č. 8 vložka válce prvního válce
obr. č. 9 zadřený ojniční čep prvního válce
obr. č. 10 zadřený ojniční čep prvního válce
obr. č. 11 příslušná zadřená ojniční ložiska
obr. č. 12 příslušná zadřená ojniční ložiska
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
24 / 25
obr. č. 14 příslušná ojniční ložiska z vnější strany
obr. č. 13 příslušná ojniční ložiska z vnější strany
***
V. ZNALECKÁ DOLOŽKA Znalecký posudek jsem podal jako soudní znalec jmenovaný Krajským soudem v Ústí nad Labem pod č.j. Spr. 2813/2005 pro obor strojírenství všeobecné, specializace dopravní stroje a manipulační zařízení, se zřetelem na konstrukci a provoz spalovacích motorů. Znalecký posudek byl zapsán pod poř. č. IJP 97-03-14 znaleckého deníku. ***
15. 02. 2014
posudek č. 97-03-14
25 / 25