Naprawa chłodziarki oleju KAUKAN 3KPS – wymiana sprężarki

Chłodziarka oleju KAUKAN 3KPS zatrzymała się na alarmie E03 i zabrała ze sobą szlifierkę bramową o masie ponad piętnastu ton. Poniżej pełny przebieg naprawy: od tabliczki znamionowej, przez przepaloną sprężarkę i nieszczelność na spawie, po uruchomienie jednostki docelowej i pomiar parametrów pracy. Z liczbami, z metodyką i z tym, czego zwykle nie pisze się w ofertach. Naprawa chłodziarki oleju KAUKAN wygląda w praktyce inaczej, niż sugeruje pojedynczy kod błędu na wyświetlaczu.

Urządzenie, maszyna i zakres prac w skrócie

Dla czytelnika, który szuka konkretów, komplet danych na wstępie.

Po co chłodzić olej w szlifierce bramowej

Olej hydrauliczny pracującej maszyny grzeje się od pompy, od dławień i od tarcia w prowadnicach. Wzrost temperatury o kilkanaście stopni oznacza spadek lepkości, zmianę charakterystyki prowadnic hydrostatycznych i rozszerzalność cieplną korpusu. W szlifierce bramowej, gdzie tolerancja płaskości liczona jest w mikrometrach, to nie jest niuans, tylko różnica między detalem dobrym a brakiem. Chłodziarka nie jest tu urządzeniem pomocniczym, tylko elementem układu dokładności maszyny.

Warto od razu rozstrzygnąć pojęcie, które w zapytaniach miesza się najczęściej. Chłodziarka oleju to pełnoprawny układ chłodniczy ze sprężarką, skraplaczem, parownikiem i czynnikiem chłodniczym, podlegający przepisom o fluorowanych gazach cieplarnianych. Chłodnica oleju to bierny wymiennik olej-powietrze albo olej-woda, bez sprężarki. Chłodnica nigdy nie zejdzie poniżej temperatury otoczenia, chłodziarka zejdzie i utrzyma zadaną wartość niezależnie od tego, ile stopni jest w hali. Porównanie dostępnych rozwiązań zebraliśmy w opracowaniu o metodach chłodzenia oleju w maszynach i urządzeniach.

Alarm E03 i pięć scenariuszy, które za nim stoją

Zgłoszenie było lakoniczne: błąd E03, sprężarka nie pracuje. Producent opisuje E03 jako alarm przeciążenia silnika sprężarki. Fabryczny wykaz kodów znajduje się na obudowie i warto go sfotografować przy pierwszym kontakcie z urządzeniem, bo bywa jedynym dostępnym fragmentem dokumentacji.

Problem z E03 polega na tym, że to alarm skutku, nie przyczyny. Przekaźnik termiczny odciął zasilanie, bo prąd przekroczył nastawę. Pod jednym komunikatem kryje się co najmniej pięć scenariuszy o zupełnie różnych kosztach naprawy.

Dlatego pierwszym krokiem nie jest wycena naprawy, tylko diagnostyka z protokołem. Wycena wystawiona na podstawie samego kodu alarmu to zgadywanie, które kończy się albo stratą serwisu, albo aneksem do faktury i zepsutą relacją z klientem. Zakres prac przy tej marce opisaliśmy osobno na stronie serwis chłodziarek oleju KAUKAN.

Diagnostyka warsztatowa: co naprawdę było w środku

Urządzenie trafiło do serwisu na palecie. Rozpoznanie objęło część chłodniczą, elektryczną i stan oleju.

• ubytek czynnika R407C rzędu 50 do 60 procent napełnienia fabrycznego
• nieszczelność niemożliwa do zlokalizowania przy ciśnieniu roboczym, znaleziona dopiero po zaazotowaniu układu do 11 bar i czternastogodzinnej próbie, na spawie instalacji
• stycznik obwodu sprężarki z rozległym wypaleniem komory stykowej i śladami rozpryskanego metalu, czyli zwarcie łukowe, a nie zwykłe zużycie styków
• uszkodzony przekaźnik termiczny
• skraplacz i wentylator zabrudzone w około 30 procentach
• olej sprężarkowy zakwaszony, z zapachem spalenizny

Zakwaszony olej zamyka dyskusję o naprawie sprężarki. Kwasy powstałe z rozkładu oleju i czynnika atakują lakier izolacyjny uzwojeń w całym obiegu, a nie tylko w miejscu przepalenia. Jednostka idzie do wymiany, a układ musi przejść pełną procedurę poprzepaleniową: przepłukanie instalacji, wymianę filtra osuszacza, zabudowę filtrów przeciwzakwaszeniowych i kontrolę kwasowości po rozruchu. Pominięcie tego etapu daje efekt widywany w branży regularnie: nowa sprężarka przepala się po kilku miesiącach, a użytkownik płaci drugi raz za to samo.

Łańcuch przyczynowy tej awarii wygląda następująco. Nieszczelność na spawie doprowadziła do stopniowej utraty czynnika. Ubytek czynnika oznacza mniejszy przepływ przez sprężarkę, a w sprężarce hermetycznej czynnik jest jednocześnie chłodziwem silnika. Jednostka zaczęła pracować w podwyższonej temperaturze uzwojeń, dodatkowo obciążona zabrudzonym skraplaczem. Efektem było przegrzanie, rozkład oleju i finalnie przepalenie. Uszkodzony stycznik ten proces przyspieszył. Zabrudzony skraplacz nie był przyczyną, ale bez niego awaria przyszłaby później. O tym, co da się uratować czyszczeniem, a co wymaga regeneracji, piszemy przy okazji naprawy skraplaczy freonowych.

Sprężarka zastępcza jako świadoma decyzja, nie prowizorka

Jednostka oryginalna to Copeland Scroll ZB21KQE-TFD-558, trójfazowa. Jej dostawa miała potrwać. Szlifierka stała, a każdy dzień postoju maszyny tej klasy kosztuje więcej niż cała naprawa. Za pisemną zgodą użytkownika zabudowano więc sprężarkę zastępczą Copeland ZR23K1-PFJ-522, zasilaną napięciem 240 V, i oddano urządzenie do pracy.

Zero robocze z przewodu ochronnego. Dlaczego nie

Przy takich rozwiązaniach pojawia się pokusa, której trzeba się oprzeć. Skoro jednostka jest jednofazowa, a do urządzenia doprowadzono kabel trójfazowy, to przewód neutralny da się przecież wziąć z przewodu ochronnego albo z obudowy maszyny. Nie da się. Żyła ochronna nie może przewodzić prądu roboczego, mówią o tym wprost normy dotyczące instalacji niskiego napięcia i wyposażenia elektrycznego maszyn.

Skutki takiego skrótu są policzalne. Prąd roboczy płynie przez przewód ochronny. Obudowa chłodziarki i obudowa obrabiarki dostają potencjał przy każdym spadku napięcia na tej żyle. Wyłącznik różnicowoprądowy zadziała albo, co znacznie gorsze, nie zadziała wtedy, kiedy będzie potrzebny. Przerwa w przewodzie ochronnym przy pracującej sprężarce to pełne napięcie na masie maszyny. Rozwiązanie tymczasowe może być tymczasowe, ale nie może być niebezpieczne.

Stan zastany przed wymianą jednostki docelowej

Po dostawie sprężarki docelowej wróciliśmy do maszyny. Prace rozpoczęto o 11:00. Chłodziarka pracowała, obsługa nie zgłaszała alarmów od czasu poprzedniej naprawy.

Pierwsza czynność, zanim cokolwiek zostanie odkręcone: pomiar ciśnień statycznych. Odczyt wyniósł 8,94 bar po stronie niskiego ciśnienia i 10,75 bar po stronie wysokiego, przy urządzeniu w spoczynku.

Ten pomiar ma znaczenie dowodowe. Jeżeli po miesiącu pracy układ trzyma ciśnienie, wcześniejsza naprawa nieszczelności była skuteczna. Gdyby ciśnienie było zerowe, rozmowa z klientem wyglądałaby inaczej i dotyczyłaby ponownej lokalizacji wycieku, a nie planowanej wymiany sprężarki.

Odzysk czynnika i liczba, która rozstrzyga spory

Przed otwarciem układu czynnik chłodniczy trzeba odzyskać. To obowiązek prawny, nie dobra wola serwisu, a prace przy fluorowanych gazach cieplarnianych prowadzi wyłącznie personel z certyfikatem F-gazowym. Czynnik, którego nie da się ponownie wykorzystać, trafia do utylizacji czynników chłodniczych. Odzysk prowadzi się na wadze, bo bez ważenia nie ma ewidencji.

Różnica 0,120 kg to czynnik rozpuszczony w oleju sprężarki i pozostały w przewodach po zakończeniu odzysku, czyli wartość całkowicie normalna. Ta jedna liczba dokumentuje, że układ przez cały okres pracy na jednostce zastępczej pozostał szczelny. Warto wpisywać ją do protokołu, bo gdy kilka miesięcy później pojawi się pytanie, czy instalacja przeciekała, odpowiedź jest już zapisana i zważona.

Wymiana sprężarki na jednostkę docelową

Zmiana oznaczenia z KQE na KCE wynika z aktualizacji typoszeregu producenta, nie z podmiany na słabszy model. Zachowane zostały wydajność objętościowa, zakres napięcia, rodzaj oleju i przeznaczenie czynnikowe. Ten jeden akapit w protokole oszczędza późniejszych pytań o to, dlaczego na tabliczce jest inny symbol niż w dokumentacji urządzenia. Zasady, według których dobiera się sprężarkę lub wymiennik ciepła, są takie same dla chłodziarek oleju i dla agregatów wody lodowej.

Jednostka docelowa miała inne usytuowanie króćca ssawnego i tłocznego oraz inne mocowanie niż zastępcza, więc instalacja freonowa wymagała przeróbki i lutowania twardego. To sytuacja typowa przy zamiennikach i warto ją ująć w wycenie z góry, zamiast tłumaczyć się potem z dodatkowych godzin.

Zasilanie trójfazowe, nastawa zabezpieczenia i kolejność faz

Powrót do jednostki trójfazowej oznaczał odtworzenie fabrycznego zasilania 3 x 380 V na listwie zaciskowej urządzenia, w torach R, S, T oraz przewodzie ochronnym.

Dwie czynności bywają przy wymianie sprężarki pomijane, a rozstrzygają o jej żywotności.

Nastawa przekaźnika termicznego. Ustawiono 7,2 A, zgodnie z prądem roboczym maksymalnym nowej jednostki. Zostawienie nastawy z poprzedniej sprężarki to albo zabezpieczenie, które nie zabezpiecza, albo takie, które wyzwala się przy każdym rozruchu. Jedno i drugie kończy się wezwaniem serwisu.

Kontrola kolejności faz przed pierwszym rozruchem. Sprężarka spiralna przy odwrotnej kolejności faz obraca się w przeciwną stronę, nie tłoczy i pracuje głośno, a jej uszkodzenie następuje w ciągu kilku minut. Sprężarki tłokowej odwrotna kolejność faz nie zniszczy, spiralną zniszczy. Sprawdzenie zajmuje minutę i jest bezwzględnie obowiązkowe.

Próba szczelności, próżnia i napełnienie

Kontrolę szczelności przeprowadzono mieszaniną wodorową, przy ciśnieniu 13,93 bar po stronie niskiej i 13,94 bar po stronie wysokiej, przez 25 minut. Wynik pozytywny, układ szczelny. Wartości są bezpieczne dla zamontowanej jednostki, której dopuszczalne ciśnienie robocze wynosi 28,8 i 21 bar.

Detekcja wodorowa wykrywa nieszczelności, których nie znajdzie ani piana, ani detektor halogenowy. Cząsteczka wodoru jest najmniejsza z dostępnych mediów kontrolnych, przenika przez mikropory w spoinach i szybko odparowuje, więc nie zostawia śladów w izolacji i na obudowie. Dla porównania: w tym samym urządzeniu nieszczelność na spawie nie ujawniła się przy ciśnieniu roboczym i wymagała zaazotowania do 11 bar oraz czternastu godzin obserwacji. Metodykę i zakres takich badań opisujemy przy przeglądach szczelności urządzeń chłodniczych.

Osuszanie próżniowe prowadzono przez 30 minut. To etap, na którym oszczędza się najczęściej i najbardziej kosztownie. Wilgoć pozostawiona w instalacji reaguje z olejem i czynnikiem, tworząc kwasy, które niszczą lakier uzwojeń nowej sprężarki. Powietrze w układzie to gaz nieskraplający się, podnoszący ciśnienie skraplania i obniżający wydajność. Jeżeli ktoś wymienia sprężarkę w cenie, która wydaje się podejrzanie niska, to zwykle właśnie na próżni i na filtrze skrócono drogę.

Napełnienie: 2,10 kg R407C, zgodnie z tabliczką znamionową i dokumentacją techniczną, wyłącznie w fazie ciekłej i z kontrolą masy na wadze. R407C to mieszanina zeotropowa z poślizgiem temperaturowym rzędu kilku kelwinów. Napełniana fazą gazową rozdziela się na składniki, a do układu trafia mieszanina o innym składzie niż fabryczna. Objawem jest urządzenie, które działa, ale nigdy nie schodzi do zadanej temperatury i którego nikt potem nie potrafi wyregulować. Miejsca lutowane po zakończeniu próby zabezpieczono antykorozyjnie.

Parametry pracy po naprawie

Pomiar wykonano po uruchomieniu i ustabilizowaniu pracy, przy urządzeniu pracującym na maszynę, analizatorem z ustawionym czynnikiem R407C.

Dlaczego te cztery liczby są ważniejsze od zdania o tym, że urządzenie działa. Temperatura skraplania 36,5 stopnia przy temperaturze otoczenia w hali mieści się w typowej różnicy dla skraplacza czystego i sprawnego wentylatora. Gdyby skraplacz był zarośnięty, ta temperatura poszłaby w górę, a wraz z nią prąd sprężarki i ryzyko powtórzenia awarii. Temperatura parowania minus 3,1 stopnia świadczy o poprawnym napełnieniu i pełnym obciążeniu parownika. Praca sprężarki była spokojna, bez uderzeń hydraulicznych i nietypowych drgań. Prace zakończono o 14:20 i urządzenie przekazano do eksploatacji.

Obowiązki F-gazowe dla tego urządzenia

Napełnienie 2,1 kg R407C przy współczynniku GWP równym 1774 daje 3,73 tony ekwiwalentu dwutlenku węgla. To poniżej progu 5 ton, od którego powstaje obowiązek założenia Karty Urządzenia w Centralnym Rejestrze Operatorów oraz obowiązek okresowych kontroli szczelności. Formalnie więc użytkownik tego konkretnego urządzenia nie musi prowadzić karty ani zlecać kontroli w narzuconych odstępach. Kto i kiedy podlega tym obowiązkom, wyjaśniamy w opracowaniu o tym, czym są F-gazy i jak wpływają na eksploatację urządzeń chłodniczych.

Praktyka wygląda inaczej niż przepis. Cała ta awaria zaczęła się od nieszczelności, która przez dłuższy czas nie została zauważona, bo nikt układu nie kontrolował. Kontrola szczelności raz w roku przy przeglądzie kosztuje ułamek tego, co wymiana sprężarki z procedurą poprzepaleniową. Brak obowiązku ustawowego nie jest argumentem za brakiem przeglądu, tylko informacją o tym, że nikt za jego brak nie ukarze.

Niezależnie od progu, czynnik odzyskany z układu podlega przekazaniu do regeneracji lub unieszkodliwienia, a prace może wykonywać wyłącznie personel z ważnym certyfikatem F-gazowym. Urządzeniami powyżej progu zajmujemy się w ramach kontroli szczelności i przeglądów CRO. Do każdej realizacji użytkownik dostaje protokół z pomiarami, numerami seryjnymi elementów i bilansem czynnika.

Pięć wniosków z tej realizacji

• Kod alarmu to punkt wyjścia, nie diagnoza. E03 może oznaczać przepaloną sprężarkę albo zabrudzony skraplacz, a różnica w koszcie naprawy jest kilkunastokrotna.
• Zakwaszony olej przesądza o wymianie sprężarki i wymusza procedurę poprzepaleniową. Nowa jednostka w brudnym układzie to strata pieniędzy odłożona o kilka miesięcy.
• Bilans wagowy czynnika przy odzysku jest najtańszym dowodem w sprawie szczelności instalacji. 1,980 kg odzyskane przy 2,10 kg fabrycznych zamyka temat bez dyskusji.
• Rozwiązanie tymczasowe jest dopuszczalne, jeśli zostało uzgodnione pisemnie i wykonane bezpiecznie. Zero robocze z przewodu ochronnego nie jest rozwiązaniem tymczasowym, tylko zagrożeniem.
• Przy sprężarce spiralnej kontrola kolejności faz i nastawa zabezpieczenia termicznego są warunkiem uruchomienia, a nie dodatkiem do usługi.

Najczęstsze pytania o naprawę chłodziarki oleju KAUKAN

Co oznacza błąd E03 w chłodziarce KAUKAN

E03 to alarm przeciążenia silnika sprężarki. Przyczyną może być przepalenie uzwojenia, zbyt wysokie ciśnienie skraplania wskutek zabrudzonego skraplacza, uszkodzony stycznik pracujący na dwóch fazach, rozregulowany przekaźnik termiczny albo problem z napięciem zasilania. Bez pomiaru rezystancji uzwojeń, rezystancji izolacji i ciśnień roboczych nie da się rozstrzygnąć, który scenariusz zachodzi.

Czy opłaca się naprawiać chłodziarkę oleju z 2017 roku

Zwykle tak, o ile korpus, skraplacz i parownik są sprawne. Sprężarka, sterownik, stycznik czy presostat są elementami wymiennymi i dostępnymi. Granicą opłacalności jest uszkodzenie wymiennika ciepła lub skraplacza, bo wtedy koszt naprawy zbliża się do ceny nowego urządzenia porównywalnej klasy. Rzetelny serwis przedstawia ten rachunek przed rozpoczęciem prac, a nie po.

Ile trwa wymiana sprężarki w chłodziarce oleju

Sama wymiana u klienta, z odzyskiem czynnika, przeróbką instalacji, próbą szczelności, próżnią, napełnieniem i uruchomieniem, to w praktyce trzy do pięciu godzin pracy. W opisanej realizacji prace trwały od 11:00 do 14:20. Czas oczekiwania na sprężarkę bywa dłuższy niż sama naprawa i to on decyduje o terminie.

Czy można zamontować sprężarkę innego producenta niż fabryczna

Można, pod warunkiem zachowania wydajności objętościowej, zakresu napięcia, rodzaju oleju i przeznaczenia czynnikowego. Najbezpieczniej sięgnąć po aktualny odpowiednik katalogowy tego samego producenta, tak jak tutaj, gdzie ZB21KQE zastąpiono jednostką ZB21KCE. Zamiennik o innej wydajności zmienia parametry pracy całego układu i wymaga ponownego doboru zaworu rozprężnego.

Dlaczego R407C trzeba napełniać w fazie ciekłej

R407C jest mieszaniną zeotropową złożoną z trzech składników o różnych temperaturach wrzenia. Pobierany z butli fazą gazową rozdziela się, a do układu trafia czynnik o zmienionym składzie. Efektem jest urządzenie, które nie osiąga zadanej temperatury i którego nie da się wyregulować bez ponownego opróżnienia i napełnienia.

Czy chłodziarka oleju wymaga Karty Urządzenia w CRO

Obowiązek powstaje przy napełnieniu odpowiadającym co najmniej 5 tonom ekwiwalentu CO2. Przy R407C oznacza to około 2,82 kg czynnika. Opisane urządzenie z napełnieniem 2,1 kg daje 3,73 tony ekwiwalentu, więc karty nie wymaga. Większe chłodziarki oleju i agregaty wody lodowej ten próg przekraczają i podlegają zarówno rejestracji, jak i okresowym kontrolom szczelności.

Po co protokół serwisowy, skoro urządzenie działa

Protokół z numerami seryjnymi zamontowanych i zdemontowanych elementów, bilansem czynnika, wynikami prób i parametrami pracy po uruchomieniu jest jedynym obiektywnym zapisem stanu urządzenia. Rozstrzyga późniejsze spory o szczelność, stanowi podstawę reklamacji wobec dostawcy części i jest dokumentem, którego oczekuje audyt w zakładzie produkcyjnym.

Czy serwisujecie chłodziarki oleju innych marek

Tak. SKiC naprawia, serwisuje i modernizuje chłodziarki oleju KAUKAN wszystkich typów i wydajności chłodniczych, a także chłodziarki oleju (chiller oil) każdego innego producenta, niezależnie od kraju pochodzenia urządzenia i dostępności dokumentacji. Obsługujemy je przy centrach obróbczych, szlifierkach, wytaczarkach, tokarkach CNC, prasach i układach hydrauliki przemysłowej. Przykładowe strony marek: Habor, Daikin AKZ, Meiwa, Kwangrim.

Kiedy warto zadzwonić po serwis

Opisana naprawa jest jedną z realizacji prowadzonych w ramach obsługi przemysłowych układów chłodzenia oleju i cieczy. Zakres obejmuje diagnostykę z protokołem, lokalizację nieszczelności, wymianę sprężarek, procedury poprzepaleniowe, retrofity czynnika chłodniczego, naprawy automatyki oraz modernizacje urządzeń, do których producent nie zapewnia już wsparcia. Podobny przebieg miała naprawa chłodziarki oleju Lahntechnik DK 220-4KK przy centrum obróbczym Waldrich Coburg. Pełny opis usługi znajdziesz na stronie kompleksowej obsługi przemysłowych układów chłodzenia oleju.

Naprawa chłodziarki oleju KAUKAN, niezależnie od modelu i wydajności chłodniczej, przebiega u nas według tego samego schematu: diagnostyka z protokołem, wycena przed pracami, wykonanie i pomiar parametrów po uruchomieniu.

Sygnały, przy których nie warto czekać: urządzenie sygnalizuje alarm i kasuje się po restarcie, temperatura oleju rośnie mimo pracy sprężarki, skraplacz jest wyraźnie zabrudzony, słychać nietypowy hałas przy rozruchu albo trzeba dopełniać czynnik częściej niż raz na kilka lat. Każdy z tych objawów da się jeszcze tanio wyjaśnić. Po przepaleniu sprężarki już nie.

SKiC Sp. z o.o. działa od 2004 roku. Serwis mobilny obejmuje całą Polskę, a prace przy układach z fluorowanymi gazami cieplarnianymi prowadzi personel z ważnym certyfikatem F-gazowym.

SKiC Sp. z o.o.
Wałsnów 22B, 26-505 Wałsnów
tel. +48 501 179 381
e-mail: info@skic.com.pl
www.skic.com.pl
Certyfikat F-gazowy: FGAZ-O/09/02400/24

Masz chłodziarkę oleju, która sygnalizuje alarm, nie schodzi do zadanej temperatury albo traci czynnik. Napisz albo zadzwoń, ustalimy zakres diagnostyki i realny termin. Koszt diagnostyki zaliczamy na poczet naprawy zleconej SKiC.