低硫燃油的使用和管理初探

船管部陈秋华

众所周知，环境保护越来越受到人们的关注，同时船舶使用的燃油对硫的含量要求也越来越严。欧盟自2010年1月1日起，要求停靠欧盟港口的船舶(EU DIRECTIVE 1999/32/EC as amended by 2005/33/EC (Article 4, 4a, 4b))，在港停留时间超过2小时，必须使用含硫量低于0.1％m/m的燃油。加利福尼亚资源委员会（CARB）加州沿海地区24英里海域内航行船舶燃油最大含硫量要求低于0.1％m/m.,同时MARPOL Annex VI. MEPC. 176(58)要求进入SEAC必须使用含硫量低于1.5％m/m的燃油。随着今年初世界环境大会的召开，相信在不久的将来，对船用燃油中的含硫量会有更严格的控制，主、副机、锅炉全面使用低于0.1％m/m含硫的燃油只是时间的早晚。由于这种超低含硫的燃油在理化性能方面与传统的重油有明显差异，低硫油在船的储存、保管、使用以及对设备可能带来的影响，鉴于目前尚无足够的实践验证，现根据部分设备厂家提供的有限资料，在这里做初浅探讨。

低硫燃油（LSFO）的储存：就像HFO燃油一样，随着钠的含量增加和储存时间的增长，燃油储存的稳定性降低，粘度增加，我们称之为燃油“老化”。这种老化将随着燃油的生产地不同、燃油的混合比例不同、在船储存温度不同，老化的快慢不同。蒸馏方式生产的低硫油稳定性要比混合得到的低硫油稳定。为了避免由于长时间储存带来的燃油不稳定，燃油不宜长时间存放在船。如果一旦怀疑燃油老化变质，可以对油柜（舱）进行分段取样，油舱上、中、底部取样，送实验室化验，以便确认燃油的品质。

低硫油的理化特性：根据燃油提炼的方式不同，低硫油的物理化学性能也不同。一般说来低硫油具有发热值较高、密度低、粘度低、润滑性差、闪点低、倾点低、灰分多等特点。以上这些理化特性对传统的柴油机会带来一些影响，尽管柴油机制造厂家都声称可以使用粘度不低于2cSt的低硫燃油，但都异口同声地说没有使用的经验，提醒船东注意由于低硫油对设备安全使用带来的不良影响。鉴于低硫油的理化特性，注意如下事宜：

1. 粘度的影响

经过有关机构统计，含硫量低于0.1%m/m的燃油粘度大部分在2-4cSt @40℃,根据炼油方式的不同，粘度会有变化。传统柴油机（主机、辅机）设计使用燃油喷射粘度为10-15cSt,ISO 8217轻柴油MDO（DMA）的最小粘度为1.5cSt @40℃，最大粘度为6cSt＠40度。低硫油过低的粘度会导致喷油器、高压油泵等这些运动部件由于润滑性能变差而加快磨损，甚至咬死等事故。因此，柴油机制造厂家为了能够满足运动部件的润滑，建议采取降低进机温度的办法以便提高燃油进机粘度，为了满足柴油机的安全使用，进机的粘度不宜低于度。由于使用海水和中央冷却系统中淡水的温度可能不能满足冷却燃油的要求，这样在冷却水系统中需要安装制冷设备保证足够的冷却来保证进机的粘度。

2. 低硫油对主机在使用的过程可能会带来的影响

由于粘度的减小在传统柴油机高压油泵柱塞偶件间的漏泄增大，这种漏泄会随着偶件的磨损间隙加大而增大。为了保证达到与原来相同的功率，柴油机调速器输出轴的转角将增大，调速器最大输出设定限制可能会受到限制，达到最大报警设定值，在使用低硫油时可能需要对调速器的最大输出进行相关调整。MAN B&W主机厂家建议，如果使用HFO时由于柱塞偶件的磨损导致泄露，调速器的输出增

大10％，转换使用LSFO后会导致漏泄过大，导致柴油机启动困难或不能正常工作。建议更换以上柱塞偶件，以便转换低硫油后能够正常工作。

3. 低硫油对汽缸油选择的要求

由于燃油中硫的含量大为减低，如果仍然使用传统的高碱性汽缸油或副机曲拐箱滑油BN70，将会导致缸套活塞环槽污染、缸套内表面过度磨损、甚至拉缸等事故，因此，设备制造厂家要求如果主、付机连续使用低硫油（0.1%m/m）超过300小时，应该改用低碱性的汽缸油或辅机曲拐箱滑油BN30-40。

4. 柴油机部分部件材料的选择

传统柴油机由于燃烧高硫重油，由于高硫油中含有钠、矾等金属，燃油中的这些轻金属对机械部件的腐蚀依赖于燃烧室的温度，现代的柴油机使用了Nimonic合金材料作为排气阀材料，高负荷燃用重油的柴油机，Nimonic材料有很好的耐高温腐蚀性能。高硫燃油中的一些成分对排气伐座有一定的润滑作用，当转换使用低硫油时，这些润滑性能明显降低，可能会导致排气座的磨损。为了减低因此带来的磨损，排气伐的接触面上使用了硬质合金，然而这种排气伐的耐热腐蚀不如Nimonic，因此，厂家推荐如果长期使用低硫油，为了减少Nimonic排气伐的磨损，建议更换使用硬质合金的排气伐。

5. 换油操作

二冲程柴油机在进行换油操作时，要控制好温度变化的梯度，换油期间降低主机负荷。厂家推荐安装自动转换3－WAY伐，以便控制好转换操作。四冲程柴油机可以在油柜内进行混合，辅机在任何负荷下进行转换操作。高低硫之间的转换操作吸入管线上的伴热管对温度的影响，同时需要注意燃油滤器的压差变化，防止由于高低硫的不相容带来的滤器堵塞。

6. 低硫油添加剂

低硫油与传统的燃油（HFO）相比，燃油的润滑性能减低很多，为了保证运动部件如柱塞偶件等部件足够的润滑，化学品的制造厂家如DREW公司，生产了低硫油添加剂，以便改善低硫油的润滑性能。