Преимущества и недостатки газовых двигателей Perkins, а также стоимость их эксплуатации, на примере средних и капитальных ремонтов

 

Компания Perkins была основана в далёком 1932 году в городе Питерборо(Англия) как инженерный союз двух друзей - Фрэнка Перкинса и Чарльза Чапмана. Основными направлениями их деятельности стали проектирование и создание высокоскоростных дизельных двигателей для легковых автомобилей, в дальнейшем получившие своё развитие в судовых и промышленных ДВС.

Преимущества и недостатки газовых двигателей Perkins, а также стоимость их эксплуатации, на примере средних и капитальных ремонтов

За практически вековое существование, Perkins получила большую известность, в том числе, благодаря партнёрству с мировыми гигантами автомобилестроения, среди которых Ford и Chrysler. Интересный факт, Perkins выкупила активы Rolls-Royce Diesels, когда головная британская компания обанкротилась. С 1970-х годов американский концерн Caterpillar делает Perkins основным производителем дизельных двигателей для своей спецтехники, а в 1998 году и вовсе покупает британскую компанию.

В начале 2000-х начинается активная экспансия Perkins на российский рынок малой энергетики, посредством газовых машин 4000 серии. Специалисты нашей компании одними из первых начали устанавливать и эксплуатировать данные двигатели, результатом чего стал колоссальный опыт, на основании которого, мы постараемся оценить плюсы и минусы этого производителя.

Линейка газовых двигателей Perkins представлена моделями с 6, 8, 12 и 16-ю цилиндрами и мощностным рядом от 300 кВт до 1000 кВт. Имея за своими плечами такого партнера как Caterpillar, Perkins регулярно совершенствует существующие модели на предмет надежности, оптимального использования топлива и экологического соответствия 1/2 TA Luft. К примеру, за прошедшие 15 лет, модернизированные газовые двигатели Perkins уменьшили расход топлива на 5% при этом увеличив мощность на 7%.

Основным критерием выбора в нашей жизни остаётся баланс цена/качество в перспективе времени и в этом контексте сложно найти лучшую альтернативу, чем Perkins. Всё познаётся в сравнении и, если оценить эксплуатационные расходы Perkins c MWM, MTU, Jenbacher, Вы получите феерическую разницу. К примеру, при схожих интервалах замены фильтров картерных газов, у Perkins(3000 м/ч) стоимость - 80 евро/шт., MWM(4000 м/ч) стоимость - 2200 евро/шт., MTU(4000 м/ч) стоимость - 1400 евро/шт. Оригинальные масляные фильтры на Perkins стоят - 13 евро/шт., на MWM - 82 евро/шт., а на MTU - 60 евро/шт. По остальному перечню расходных материалов и запасных частей пропорция в разбросе стоимости сохраняется.

А теперь рассмотрим особенности эксплуатации различных моделей двигателей Perkins на примере средних и капитальных ремонтов. За прошедший год специалисты нашей компании провели чуть менее десятка капитальных ремонтов КГУ на объектах, разбросанных по всей территории нашей страны.

Нашим первым примером станет энергоцентр офисного здания, где установлены две КГУ с двигателями Perkins 4006 TESI, это рядный 6-ти цилиндровый двигатель, мощностью 308 кВт. Главной причиной выбора КГУ, в качестве основного источника энергии, стала непомерно дорогая стоимость выполнения технических условий(объект находится в самом центре города и расходы на подвод коммуникаций оказались сопоставимы со стоимостью генерирующего оборудования).

Определенно, модель 4006 TESI является визитной карточной газовых Perkins. Данные двигатели начали производиться в 90-х, а с начала 2000-х массово появляются в России. Не единичны примеры объектов, где наработка Perkins 4006 TESI превышает 100 000 м/ч. Энергоцентр был спроектирован нами и введён в эксплуатацию в 2007 году, а спустя 13 лет подошло время первого серьёзного ремонта. Технический регламент Perkins предписывает проведение капитального ремонта на 48000 м/ч, но ввиду бережной эксплуатации (нагрузка двигателя редко превышала 70% от номинала) было принято решение отсрочить дату начала работ. Надо отметить, Заказчик крайне щепетильно относится к рекомендациям Perkins и всегда использует только оригинальные запасные части, масла и жидкости, одобренные заводом-изготовителем двигателей.

Техническое обслуживание 48000 м/ч включает в себя работы по замене всей цилиндро-поршневой группы, коренных подшипников, гбц, чистку кожухо-трубных теплообменников и остальных систем КГУ. Итоговая стоимость запасных частей для проведения капитального ремонта составила 36 000 евро. Что интересно, после полной разборки двигателя и выемки коленчатого вала был произведён замер износа шеек. При эталонном диаметре 120,59 мм./120,57 мм., результат составил: 1. 120,58 мм./120,57 мм., 2. 120,58 мм./120,57 мм., 3. 120,59 мм./120,58 мм., 4. 120,58 мм./120,57 мм., 5. 120,58 мм./120,57 мм., 6. 120,58 мм./120,56 мм., 7. 120,57 мм./120,57 мм., что говорит о идеальном состоянии коленвала, даже после наработки в 53000 м/ч. Кроме этого, специалисты нашей компании проследили интересную динамику: при режимах эксплуатации двигателя от 40% до 70% номинальной мощности, гбц SE1AA имеет вдвое больший ресурс, чем заложено в регламенте Perkins, вместо 12000 м/ч, гбц часто ходит до 24000 м/ч, а есть примеры с наработкой более 30000 м/ч. Наши инженеры объективно оценивают износ и состояние узлов двигателя, не подталкивая Заказчика осуществлять замену, даже если она положена по регламенту. Распределительный вал тоже оказался в идеальном состоянии, гильзы без следов коррозии, что в очередной раз подчеркивает, как важно использовать оригинальные смазочные масла и запчасти, в конечном итоге это окупается сторицей.

Разобранный двигатель до чистки
Рис.1 Разобранный двигатель до чистки.

Вторым примером станет энергоцентр социального учреждения, где установлены КГУ FG Wilson 750 с V-образными 12-ти цилиндровым двигателем Perkins 4012 TESI, мощностью 600 кВт. Концепция проекта медучреждения предполагала воплощение многих передовых технологий своего времени, в том числе использование газовой генерации для первой особой категории электроснабжения.

Проектные работы стартовали в 2013 году, увы, они производились компанией, у которой не было опыта проектирования и строительства аналогичных объектов генерации, в результате стройка затянулась на 3 года. Завершение пуско-наладочных работ переходило от одной компании к другой, следствием чего, спустя 2 года эксплуатации и 7000 м/ч наработки, стала авария – задир шейки коленвала. Исправлять ситуацию была призвана наша команда, имеющая богатый опыт работы с данными двигателями. Ремонтные работы включали в себя полную разборку двигателя, замену коленвала, коренных вкладышей и были завершены в кротчайшие сроки, а итогом стало заключение о причинах произошедшей аварии: несоблюдение регламента завода-изготовителя двигателя Perkins по замене масла, разбалансировка системы подачи топлива и некорректная работа системы управления. Вновь мы возвращаемся к простым истинам: доверяйте сложное технологическое оборудование профессионалам, у которых за плечами многолетний опыт выполнения всего спектра ремонтных работ, оригинальный инструмент и оборудование для настройки систем КГУ. Если коснуться материальной стороны, то стоимость ремонта составила 30 000 евро и стала «прекрасным» уроком для тех, кто отступает от своевременного выполнения регламентных работ.

Первый двигатель V-образной серии наша компания поставила в далёком 2003 году и хочется отметить следующий факт, что в отличии от моделей 4006 TESI, износ узлов у 4012/4016 TESI идёт в строгом соответствии с регламентом Perkins.

Общий вид FG Wilson 750
Рис. 2 Общий вид FG Wilson 750.
Общий вид FG Wilson 750
Рис. 3 Общий вид FG Wilson 750.

Третьим примером станет энергоцентр жилищного комплекса, находящийся неподалёку от места трагической развязки романа Л.Н. Толстого «Анна Каренина» в г. Железнодорожный. Мини-ТЭС состоит из 3 КГУ с различными модификациями двигателя Perkins 4016 TRS, единичной мощностью 1000 кВт каждая.

Перед нашей компанией была поставлена задача спроектировать и ввести в эксплуатацию энергоцентр для строящегося микрорайона. Это был один из первых примеров установки газопоршневой генерации для жилищного фонда Московской области. Учитывая график нагрузок, задача предстояла сложная, но интересная и мы с ней успешно справились, а спустя несколько лет подошло время среднего ремонта КГУ, а именно: технического обслуживания 32000 м/ч. Определённая сложность данного ремонта состояла в следующем: для проведения работ нам выделялся ограниченный промежуток времени, ремонт был намечен на декабрь, энергоцентр размещается в контейнере и предполагалось возведение металлоконструкций для вращения двигателя в ограниченном пространстве с целью замены коренных вкладышей коленвала.

Работы были выполнены качественно и в отведенный срок, но хотелось бы остановиться на примере эксплуатации двигателя Perkins 4016 TRS2 на двух разных объектах. Стоимость данного ремонта в г. Железнодорожном составила 100000 евро и включала в себя замену всего спектра запасных частей, прописанного в регламенте завода-производителя КГУ. Есть иные примеры за Уралом, где финансовое состояния Заказчика и оптимизация расходов заставляет снижать объем закупки до минимально возможного. Схожий ремонт обошелся клиенту в 60000 евро без потери качества: целиком поменяв цилиндро-поршневую группу, Заказчик отказался от закупки датчиков и модулей, которые оставались в рабочем состоянии. В итоге «сколько тратить» каждый для себя решает сам, мы лишь указываем на строго необходимое для поддержания работоспособного состояния оборудования и отмечаем риски, которые могут возникнуть в случае отказа от закупки. В основном риски сводятся к простоям оборудования из-за отсутствия необходимого узла на складе Заказчика. Поэтому рекомендуем всем клиентам иметь необходимый ЗИП.

Общий вид перевернутого двигателя Perkins 4016 TRS2
Рис. 4 Общий вид перевернутого двигателя Perkins 4016 TRS2.
Коленвал двигателя Perkins 4016 TRS2
Рис. 5 Коленвал двигателя Perkins 4016 TRS2.

Резюмируя написанное выше, можно отметить следующие положительные и негативные стороны данного производителя двигателей.

Начнём с негативных:

  • Время межсервисных интервалов для проведения технического обслуживания составляет 1500 м/ч, при том, что конкуренты вышли на 2000 м/ч и 4000 м/ч. Это влечёт за собой увеличение расходов на работы по обслуживанию двигателей;
  • Максимальная единичная мощность двигателей Perkins составляет 1 МВт;
  • Двигатели Perkins стабильно работают, без критического износа, в интервале мощности от 30% до 90%, т.е. если Вы остановили свой выбор на модели мощностью 1 МВт, Вы реально получите 900 кВт.

А теперь позитивные:

  • Стоимость эксплуатации двигателя Perkins, как минимум на 30% дешевле, чем у конкурентов MWM, MTU, Cummins и тд. Здесь отметим два нюанса. Во-первых, рынок переполнен предложениями по запасным частям Perkins, а конкуренция рождает низкие цены. Во-вторых, невысокая стоимость сервисных работ, основанная на том, что двигатель Perkins не напичкан заумными системами управления, имеет распространенные контроллеры, поэтому предложение на этом рынке тоже существенное. Некоторые из вышеперечисленных производителей держат стоимость нормо-часа в диапазоне от 4000 до 5000 руб/час, на Perkins она редко выше 2000-2200 руб/час;
  • Ремонтопригодность. 90% неисправностей можно решить на месте, без привлечения сервисной организации;
  • Взаимозаменяемость. Заказчики использующие двигатели Perkins различной мощности могут позволить держать на складе меньше ЗИПа, благодаря идентичности деталей.