Wet stacking i dieselgeneratorer

Wet stacking (på svenska ibland kallat "svart avgassot" eller "oljig avgasavlagring") uppstår när cylindertemperaturen i en dieselmotor är för låg för att förbränna allt insprutat bränsle. Ej förbränt bränsle, motorolja och sotpartiklar passerar förbi kolvringarna och kondenserar i avgassystemet som en tjärliknande, mörkbrun substans.

Gränsen går vid ungefär 30 % av märkeffekten. Under den punkten är förbränningskammaren inte tillräckligt varm för att säkerställa fullständig förbränning, och kondensering av oförbrända kolväten börjar ske i turbo, mellankylare och avgasrör.

Reservkraftaggregat är konstruerade för att starta snabbt och bära full last, men de körs i verkligheten nästan uteslutande vid låg eller ingen last:

• Sällan i drift: Aggregatet startas kanske en gång i månaden vid provkörning och sedan aldrig under normala driftsförhållanden.
• Låg provkörningslast: Provkörning sker ofta utan ansluten last (tomgång eller mycket låg last) eftersom det är enklast logistiskt. Det är just den situationen som orsakar wet stacking.
• Dimensioneringsöverkapacitet: Aggregat dimensioneras med säkerhetsmarginal, vilket innebär att verklig last vid avbrott ofta hamnar på 50--60 % av märkeffekten -- över 30 %-gränsen, men varje provkörning vid tomgång motverkar detta.

Tidiga och sena tecken på wet stacking, från lätta till allvarliga:

• Svart eller mörkgrå rök vid avgasröret under start eller låglastart.
• Oljig, klibbig beläggning runt avgasmynningen och längs avgasröret.
• Ökat oljeförbrukning utan synliga läckor (oljan bränns av vid kondensering).
• Minskad maxeffekt och ökad starttid vid kallt väder.
• Turbofläktsspel eller skrapljud från turbolagren (sot i turbon).
• Igensatta mellankylarkanaler och reducerat luftflöde vid hög last.
• I svåra fall: hydrolock om flytande bränsle ansamlas i cylindern.

Standard NFPA 110 (Standard for Emergency and Standby Power Systems), utgåva 2023, Section 8.4.2, anger minimikrav för regelbunden provkörning:

• Månadsvis provkörning: Minst 30 minuter vid minst 30 % av märklast (eller den last som är tillräcklig för att förhindra wet stacking per tillverkarens anvisning, om det värdet är högre).
• Årsvis belastningstest: Minst 2 timmars drift vid 75 % märklast eller högre, alternativt full belastningstestning per tillverkarens underhållsprotokoll.

Anledningen till 30 %-gränsen är teknisk: under 30 % av märklast är cylindertemperaturen i de flesta moderna turbodieslar under den punkt där fullständig förbränning kan ske. Exakt gräns varierar per motor, men 30 % används som konservativ och allmänt accepterad minimigräns i standarden.

Källa: NFPA 110 (2023), Section 8.4.2 "Exercise of Prime Movers" och Section 8.4.4 "Load Bank Testing". NFPA 110 är inte lagkrav i Sverige men tillämpas i praktiken vid upphandling av reservkraft för samhällsviktig infrastruktur.

Tabellen visar risknivå för wet stacking i förhållande till driftlast, baserat på NFPA 110 och typiska OEM-specifikationer för moderna turbodieslar.

Om wet stacking redan har uppstått kan avlagringarna brännas bort utan mekanisk åtgärd, förutsatt att skadan inte är för avancerad:

1. Anslut en lastbank eller reell last som ger minst 75 % av aggregatets märkeffekt.
2. Kör aggregatet vid denna last i minst 30 minuter oavbrutet.
3. Kontrollera avgasrörets utsida under körning: svart rök indikerar att avlagringar förbränns och proceduren fungerar.
4. Fortsätt tills avgasröret ger grå eller näst intill färglös rök (indikerar ren förbränning).
5. Dokumentera proceduren i aggregatets underhållslogg med datum, last och körtid.

Om avlagringar är kraftiga kan det krävas 2--3 separata burn-off-körningar. Om symptomen kvarstår efter tre körningar bör turbo och injektorer inspekteras mekaniskt.

Wet stacking förebyggs bäst genom att bygga in rätt last i provkörningsschemat från start:

• Schemalägg provkörning med lastbank: Om reell last inte alltid är tillgänglig (exempelvis nattetid i en kontorsfastighet), investera i en portabel lastbank. Kostnaden är liten jämfört med en turbobyte.
• Kombinera med verklig last: Välj provkörningstid när fastigheten har naturlig last (dagtid på vardagar) och koppla förbi UPS:en tillfälligt för att låta aggregatet bära den verkliga byggnadslasten.
• Dokumentera och spåra: Registrera alltid last (kW och %) i provkörningsprotokollet. Aggregat som konsekvent provkörs under 30 % flaggas för åtgärd vid nästa underhåll.
• Årsvis belastningstest: Genomför ett fullständigt lasttest per NFPA 110 Section 8.4.4 en gång per år, helst med OEM-serviceteknikern som observatör.

Beräkna bränsleåtgången för ditt provkörningsschema i provkörningskalkylatorn. Kalkylatorn visar förbrukning per körning och per år vid valfri lastprofil.