內(nèi)容提要:針對MARPOL 附則Ⅵ的要求,分析低硫燃油特點,推薦船舶進入硫氧化物排放控制區(qū)域(SECAs)提前換用低硫燃油的時間計算方法,提出燃用低硫燃油的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞:MARPOL 附則Ⅵ 低硫燃油硫氧化物排放控制區(qū)燃油轉(zhuǎn)換措施
MARPOL73/78 公約附則Ⅵ《防止船舶造成大氣污染規(guī)則》(簡稱附則VI)要求船用燃油含硫量:航行于一般地區(qū)小于4.5%(以下稱高硫燃油);航行于硫氧化物排放控制區(qū)域(SECA)小于1.5%(以下稱低硫燃油)。
低硫燃油價格高。因此,當前最普遍和有效的作法是,SECA 區(qū)域以外燃用高硫燃油,進入SECA 區(qū)域燃用低硫燃油。
這樣做,涉及船上某些操作且要求較高。本文分析低硫燃油的特點,提出SECA 區(qū)域船舶燃用低硫燃油的措施。
1 低硫燃油
低硫燃油與高硫燃油有區(qū)別。
(1)低硫燃油硅、鋁含量較高
現(xiàn)代石化工業(yè),為了提高輕質(zhì)燃料油的產(chǎn)量,采用催化裂化技術(shù),原油煉制過程中加入含有硅和鋁元素的催化劑。殘渣油中催化劑的硅、鋁顆粒很難全部分離出來。
硅和鋁顆粒會像磨料一樣:
●進入燃油系統(tǒng)加速高壓油泵柱塞套筒偶件磨損、出油閥卡阻、噴油器針閥磨損;
●直接接觸缸套、活塞環(huán),嵌入生鐵的石墨基結(jié)構(gòu)中加劇磨損,嚴重時甚至拉缸、活塞環(huán)斷裂、掃氣箱著火、增壓器喘振、增壓器軸承損壞等,威脅船舶安全。
低硫燃油硅和鋁含量有時超過25 ppm,而高硫燃油的硅和鋁含量通常小于15 ppm(ISO8217 限定最高值80 ppm)。
(2)低硫燃油含硫量低
低硫燃油含硫量低,應(yīng)使用總堿值低的氣缸油。燃用低硫燃油而使用高堿值氣缸油,氣缸油中多余的堿性物質(zhì)會濃縮并黏附在缸套內(nèi)壁上破壞缸套潤滑油膜的完整性,加劇缸套、活塞環(huán)磨損,嚴重時導致拉缸、活塞環(huán)斷裂等故障。
然而為低硫燃油配備低堿值氣缸油需要專用油柜,小型船舶和現(xiàn)有船舶較難做到。
2 燃油轉(zhuǎn)換
附則Ⅵ要求,船舶進入SECA 區(qū)域后,必須確保100%燃用低硫燃油。這就要求船舶進入SECA 區(qū)域時,燃油日用柜及其出口到高壓油泵的管路中,都是低硫燃油,不再有高硫燃油。
為減少低硫燃油消耗,船舶燃用100%低硫燃油的起點,理想情況是船舶剛好進入SECA 區(qū)域,既滿足附則Ⅵ的要求,又避免低硫燃油消耗過多。
關(guān)鍵在于進入SECA 區(qū)域前正確選擇開始轉(zhuǎn)用燃用低硫燃油的時間:
●過早轉(zhuǎn)換,自然不會違反附則Ⅵ的要求,但是消耗低硫燃油較多,造成經(jīng)濟損失。
●過遲轉(zhuǎn)換,進入SECA 區(qū)域時,高硫燃油尚未耗盡,柴油機還在燃用高硫燃油,違反附則Ⅵ的要求。
若船舶配備專用的低硫燃油日用柜,進入SECA區(qū)域前需要消耗日用柜出口到噴油器之間管路里的高硫燃油,數(shù)量有限,便于計算提前量。
若船舶未配備專用的低硫燃油日用柜,進入SECA區(qū)域前需要消耗的高硫燃油,就包括沉淀柜的存油、日用柜的存油和日用柜出口到噴油器之間管路里的燃油,需計算確定耗盡高硫燃油需要多少時間,涉及:
●高硫燃油和低硫燃油的含硫量,
●沉淀柜、日用柜和日用柜出口到噴油器之間管路(含燃油霧化加熱器)等所存高硫燃油數(shù)量,
●分油機分離量,
●主機耗油量等。
DNV 燃油化驗室提供的稀釋燃油含硫的計算方法,是:
①按沉淀柜、日用柜、管路等殘存高硫燃油數(shù)量和主機耗油量,計算燃盡殘存高硫燃油的時間;
②按高硫燃油(HSFO)含硫量和低硫燃油(LSFO)含硫量,從圖1中查出“時間系數(shù)”;
③上兩項相乘,得出燃油稀釋到含硫1.5%所需要的時間。
例如某輪:
①高硫燃油,沉淀柜剩2 噸,日用柜剩12 噸,管路存1 噸,主機耗油1.5 噸/小時,燃盡高硫燃油的時間是,(2+12+1) / 1.5 =10 小時;
②按高硫燃油含硫量3.1%,和低硫燃油含硫量1.3%,從圖中查出時間系數(shù)是260%;
③兩項相乘,得出燃油稀釋到含硫1.5%所需要的時間是,10 × 260% = 26 小時。
為縮短燃油轉(zhuǎn)換提前時間,最直接辦法是減少混油開始時刻燃油日用柜油位。
具體操作的輪機員,應(yīng)在輪機日志上詳細記錄燃油轉(zhuǎn)換過程,包括:
●轉(zhuǎn)換時間和船位,
●轉(zhuǎn)換時沉淀柜和日用柜存油高度和數(shù)量,
●轉(zhuǎn)換后分油機分離量,
●主機耗油量(功率、航速),等。
若記錄不清,或換油提前時間不充分,港口國檢查官員可能有理由滯留船舶。
3 加裝低硫燃油
(1)避免混裝
低硫燃油艙,最好專用:
●不與高硫燃油混裝,
●不同品牌/型號的低硫燃油,最好也不混裝。
(2)油樣
●在船舶加油總管處連續(xù)采集油樣,
●共4 瓶,
●一瓶盡快送化驗室化驗,化驗結(jié)果存檔。
(3)加油收據(jù)(BDN)
●加油前,檢查加油收據(jù)(BDN),確認低硫燃油的含硫量小于1.5%;
●BDN 存檔,留船3 年。
最好檢查硅和鋁含量,并確認是按ISO8217 標準檢測的結(jié)果(通常小于15 ppm,最高值80 ppm)。
(4)記錄
每次加裝燃油(不論低硫、高硫)的信息,詳細記入《油水記錄簿》和《船用燃油硫份記錄簿》。
4 沉淀凈化
低硫燃油沉淀凈化,應(yīng)保持沉淀柜溫度80 ℃左右,較好地沉淀硅、鋁顆粒;同時增加底部放殘次數(shù),有效排出沉淀的硅、鋁顆粒。
同理,日用柜也要保持在90℃左右。
5 離心凈化
硅、鋁含量大于15 ppm 的燃油,必須分離和過濾。
為保證分油機的分離效果:
●根據(jù)燃油比重,選擇合適的比重環(huán);
●維持分油機燃油進口溫度98℃;
●分油機分油量,通常小于額定流量的30%(航行中保持2 臺燃油分油機并聯(lián)運行);
●設(shè)定合適的排渣間隔(硅、鋁含量較高應(yīng)適當縮短),保證進機燃油硅、鋁含量小于10 ppm;
●保持運行監(jiān)測電流、溫度、振動、噪音等各參數(shù),排渣時注意傾聽排渣聲音是否正常。
6 過濾
確保各濾器技術(shù)狀態(tài)良好,使進機燃油硅、鋁顆粒直徑小于5μm:
●保持監(jiān)測燃油系統(tǒng)中各濾器的工作,尤其進機前細濾器(過濾精度可達5μm);
●發(fā)現(xiàn)臟污時,及時清洗;
●清洗時,檢查各濾芯和密封墊床,發(fā)現(xiàn)破損或老化應(yīng)及時換新。
7 氣缸油
(1)降低氣缸油注油率
若船舶不配備與低硫燃油相匹配的氣缸油,一開始燃用低硫燃油就應(yīng)逐漸減少氣缸油注油量,最后穩(wěn)定在與低硫燃油含硫量相匹配的數(shù)值,但也不能低于柴油機生產(chǎn)廠家推薦的最低注油量。
例如某船,主機型號KAWASAKI MAN B&W 6S50MC,功率9 750 HP,生產(chǎn)廠家推薦的氣缸油最低注油率0.7 g/HP-h:
●燃用高硫(含硫4.25%) 燃油,日耗氣缸油260Ltrs,相應(yīng)注油率1.2 g/HP-h;
●燃用低硫(含硫1.2%)燃油,日耗氣缸油應(yīng)調(diào)低至180~190 Ltrs,相應(yīng)注油率0.85 g/ HP-h。
(2)驗證氣缸油注油率適當
船舶到港,盡早檢查缸內(nèi)狀況并完整記錄:
●缸套內(nèi)壁油潤情況,有無拉痕;
●活塞環(huán)是否有粘連、卡阻、斷裂;
●活塞頭是否積碳,臟污程度及表面光潔度;
●缸底沉積物多少(若較多,應(yīng)及時清潔,減少掃氣箱著火危險)。
按缸內(nèi)情況,調(diào)整氣缸油注油率。
8 結(jié)束語
以燃用低硫燃油的方法滿足附則Ⅵ關(guān)于SECA 區(qū)域的要求,船舶必須在進入SECA 區(qū)域前適當?shù)臅r間提早轉(zhuǎn)換燃油。
港口國監(jiān)督嚴格,低硫燃油的品質(zhì)(加油收據(jù)),以及燃油轉(zhuǎn)換時間和當時日用柜存量等是重要證據(jù),必須全面、如實、準確記錄。
低硫燃油的加裝、儲存、凈化等均應(yīng)規(guī)范操作,還要及時、正確調(diào)整氣缸油注油率,以防止損害設(shè)備,提高船舶的安全性和經(jīng)濟性。
作者:楊富龍 來源:航海技術(shù)