船用低硫油管理、转换与操作

船用低硫油管理、转换与操作
船用低硫油管理,转换与操作
Management,TransferandOperationofMarineLowSulphurFuel
口陈秋华
WiththecomingintoeffectofIMO'Sconventiononship'Sgasemissionconvention,therequir ementsonship'Semission
willturnstricterandlow—sulphurfuelwillbeappliedwidely.Thissimultaneouslybringsaboutaseriesofproblemsin relationtotheoperationofship'Smainengine,auxiliaryengine,boiler,oilseparator,etc.
国际海事组织fIMO)已经将大气
污染物由MARPOLAnnexVI中硫化
物排放控制区改成了排放物控制区.
并于2010年7月1日生效.这一改
变.意味着大气污染物由原来的S0x
的排放控制扩大到了对更多大气排放
物的控制(如NOx排放等).目前,IMO
批准了北海和波罗的海和英吉利海峡
这两个大气排放控制区.航行在以上
航区的船舶燃油中的含硫量要求在
2010年7月1日后要低于1.0%.2015
年1月1日以后要低于0.1%.随着以
上公约的生效.对于船舶排放物的要
求将更加严格.低硫油会得到广泛的
使用,同时这对船舶主机,辅机,锅炉,
分油机等设备的管理带来一系列的技
术问题为了叙述的方便.下文中低硫
油指含硫量低于0.1%的燃油(ULsH—
FO).
目前市场上低于1.5%含硫量燃油
主要从低硫原油中提炼得到.只有部分地区可以得到也可安装脱硫设备提炼低硫燃油,但需要添加昂贵设备. 然而.不管是蒸馏提炼的低硫油,还是脱硫冶炼的低硫油.低硫油的贮存保管,理化特性以及燃油的燃烧特性与传统的重油相比.有了很大的变化.具体表现在以下方面:
一
是较差的发火/燃烧性能:低硫
油进行脱硫后导致燃油成分中烃类含量变化.从而降低了低硫油的发火燃烧性能.大气污染物的排放量随之增加.对未来柴油机技术,日常的管理将带来改变
二是低的润滑性能:低硫油本身
润滑性能不如传统的重油此外.燃油中的硫在机器内进行燃烧反应时.同燃油中的其他成分产生的化学物质有一
定的润滑作用随着燃油中的硫含
量降低.燃烧产物巾的润滑性能也会降低.对按照传统重油设计机器部件如主,辅机排气阀将带来磨损.低硫油润滑性能降低会带来主,辅机高压油泵,喷油器等柱塞偶件以及燃油泵的磨损甚至咬死为此.国际标准化组织
对燃油的润滑性能制定了相关标准以及测试方法(ISOl2156—1).要求燃油商提供的燃油润滑性能.按照以上标准测试值为460～520微米如果低硫油的润滑性指标不在以上范围内.可以要求燃油供应商添加燃油润滑剂
三是不相容性:两种不同的燃油
混合时会带来燃油不相容.产生沉淀, 分层堵塞管路滤器等蒸馏的低硫油
与其他的重油相容性很差.传统的重油中含有较多的芳香烃成分以及沥青.这些成分与柴油,低硫油混合后稳定性很差.将会产生析蜡和质量很大的油泥
四是低硫油对目前船舶设备潜在
的影响:由于ULSFHO含硫量降低,燃烧产物中的酸性物质较少.要求滑油的碱性降低尤其是目前美国陆}}j低硫柴油含硫量只有l5PPM.如果仍然使用BN70的汽缸油.过高碱性的滑油将会带来缸套等运动部件磨损,拉缸等事故过高碱性的滑油没有被机器
内的燃烧产物巾和掉,会燃烧室j二, 活塞环槽内沉淀大量?硬钙镁化合
物
五是低硫油的净化:通常情况下.
MG0轻油可以不需要分油机净化处理.然而有些机器制造商推荐净化处理净化操作应该按照分油机厂家指
导进行至于像硅,铝化合物的触媒颗粒.燃油的热裂化提炼过程是存500℃的高温分离塔中通过触媒裂化分解. 大量的触媒颗粒存在于蒸馏物巾触媒对于燃油的终端产品会产生负面的影响.对机器运动部件产生磨损这种触媒颗粒尺寸和硬度不同密度较大的燃油提炼的I序比低硫燃油T序少.存在于低硫燃油rrI的触媒含晕比密度大的劣质燃油要大船上减少触媒颗粒的方法是燃油沉淀加热,放
残以及进行离心分油机净化处理如果这些触媒颗粒不能降低到以接受41—
的程度.对设备运动部件如柱塞套筒偶件,喷油器,高压油泵,活塞环等产
生潜在危害
六是鉴于低硫油与传统燃油的差异,以及进入排放控制区进行转换操作给船舶设备带来潜在的危害.相关船级社建议:低硫油与传统燃油之间转换进行风险评估目前相关设备厂家都是按照传统燃油设计,制造的由于低硫油的理化特性.在燃油——低硫油转换操作中.以及低硫油使用过程中会产生潜在危害船东和经营人应该同设备厂家联系.制定改进措施. 包括修改设备,操作管理,以及对船员进行相关培训
七是对于目前船舶现有设备.对
于燃油——低硫油转换以及使用低硫油操作.相关船级社建议:
●同设备厂家联系.准备一份潜
在风险评估.这种评估应该包括整个燃油系统和设备部件.也可以同这些部件的生产厂家联系.得到相关指导●同设备厂家联系.制定详细的
操作转换程序.包括所有必要的检查. 维护.适当的船员培训程序作为安全程序的组成部分.这个程序应该存放在船上.在接受ISM审核时应该可以在船上查到
●同燃油供应商联系.选择和接
收适当的MGO燃油/低硫油(黏度在设备要求最小黏度以上)
●对燃油系统法兰,密封部位等
进行检查维护.低黏度将会带来这些密封部位的泄漏
●对燃油净化系统,过滤器进行
维护
●控制系统,警报系统,传感器,
指示器等应该良好维护和操作
●船员的培训(初次培训,定期培训).船员培训评估的需求要经常了解和实施
●汽缸油应该细致检查和监测.
过多的汽缸润滑油会导致汽缸磨损八是燃油转换程序.转换程序没
有统一的格式这种转换程序根据每
一
42一
艘船的不同情况具体制作然而制定
的转换程序要对船员的操作有指导, 帮助作用.但极力推荐低硫油转换应
该由技能较好和有操作经验的船员执行.在安全开阔的水域对船员安全没
有危险时进行完成相关转换操作的
船员应该进行培训和安全措施提醒. 新上船船员在进行转换操作前进行培训应该特别注意低硫油的操作都是在沿岸水域和靠港进行.在这些水域转换操作出现问题.会对环境带来很大危险.低硫油的操作如果在加利福尼亚水域进行.最好选择在船舶进入拥挤的航道以前完成.错误的操作将会导致搁浅或碰撞的危险燃油一低硫油转换操作程序如下因素应该考虑:
●有良好技能的船员对燃油系统
安全有效的转换进行评估
●考虑到燃油日用柜,沉淀柜的
设计布置情况.决定了转换操作时是
否混油1998年以后建造的船舶.按照SOLAS公约要求.有两个日用柜和多个储存柜.在很多情况下.有一个日用油柜是轻油柜而不是重油柜.当这个
油是MDO或MGO时好操作.在装LSFHO时就像MGO转换操作一样.这
是这种设计的优点
●开始进行转换操作时.建议降
低主机负荷.典型的情况是30%70% MCR进行转换操作具体的情况依照推进装置的特点确定
●避免燃油系统温度变化过快设
备制造厂家对温度变化要求一般不高于2~C/MIN.正常情况下以主机燃油进机温度150~C为例.MGO温度4O度.按照2~C/MIN的要求进行操作.完成转换过程需要55分钟.接近1个小时很多
船舶采用3通阀直接转换.燃油在混合油柜中快速流动.会导致MGO过热气化.过快的从MGO转换HFO.由于过
冷的MGO使HFO温度降低过快堵塞滤器导致主机停车因此.转换系统不
得不进行修改.安装自动转换装置
●为了保证低硫油的进机黏度不
低于设备要求的最低黏度.燃油系统
安装冷却器,冷却旁通阀保持常开.进
行转换操作时在关闭
九是锅炉燃烧低硫油:现在燃油
锅炉都是采用外部电源与集成控制系统.注意到锅炉的最初设计不是使用MGO之类的轻油现在船上的锅炉设
备将要进行修改.相关船级社对此建
议如下.
●船东和经营人要对锅炉及附属
设备对燃烧低硫油存在的风险进行评
估.船级社建议船东和经营人.同设备
制造厂家以及认可的设计单位联系.
以便确认是否需要添加设备或修改管
路以便适合燃烧低硫油.以及相关的
操作程序毕竞原来的操作程序不是
燃烧MGO对于不需要修改或添加设
备的锅炉系统.作为安全措施.建议制
定低硫油操作程序放在船上.这是ISM 审核时要求
●对于初始设计使用HFO/MD0
的燃油锅炉应该注意如下事宜:(a)锅
炉在冷态初始状态燃烧MGO.但要考
虑燃烧MGO时蒸汽负荷达不到要求(b)不正确的操作会引起锅炉的爆炸
控制系统发生故障.如锅炉彳F点火以前没有进行适当扫风.燃烧失败以后在炉膛内产生了高压燃气(c1没有完全燃
烧的燃油进入到高温的炉膛内.炉膛内的热源可以点着这些燃油而发生爆炸(d1对锅炉雾化油嘴进行重新评估.以
前的雾化油嘴不适合燃烧MGO.可能
导致火焰熄灭.应该同厂家联系制定安全措施(e)MGO可能会在旋转杯上结碳,需要采取防热措施避免结碳此外.
锅炉燃油一低硫油转换时.同样要考虑油的相容问题.(f1目前适用HFO/MDO 的燃烧器不得不修改以便满足适用HFO/MGO要求.(目前船舶燃油管路
系统中的伴热管是为燃烧HFO设计
的.不适合MGO应该考虑添加单独的低硫油管路.(h1目前船舶锅炉油泵适合HFO.但对于使用MGO会带来吸入困难.(i)详细的船员转换操作程序应
该在船上.(j)除了以上所述外,燃油系统的检查维护应该制定☆。