油机总(如何“玩转”燃油转换)

Posted 2023-05-31

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油机总(如何“玩转”燃油转换)

对于选择使用低硫燃油和安装脱硫装置来履约的船东和运营商来说，如何安全和有效地切换到符合规定的燃料是绕不开的话题。

随着限硫大考脚步的临近，近期在排放控制区(ECA)内发生的多起船舶由于切换至低硫燃油而导致的机器故障事故，引起了业界对燃油转换的广泛关注。

低硫燃油门道深

为控制船用燃料燃烧所产生的污染，IMO规定自2020年1月1日起全球范围内船用燃料硫含量质量占比由现行的不超过3.5%降至不超过0.5%。届时，违反排放规定的船舶将有可能面临滞留和处罚的风险。同时，这一决定也将对船舶燃油管理和使用产生巨大变化。

据了解，目前市面上所提供的硫含量不超过0.50%的低硫燃油大致分为两种，一种是低硫重油(ULSHFO)/馏分油，经蒸馏工艺加工后产生的船用重油，硫含量一般在0.30%～0.80%，符合国际燃油标准ISO 8217。另一种是由馏分油和重油混合调制而成的含硫量低于0.50%的“调和燃油”。有专家预测，由于馏分油的市场供应很难在短时间内跟上，因此，预计在2020年法规生效之初，硫含量低于0.50%的“调和燃油”将成为主要的合规燃油供应来源。可以预见，随着IMO限硫法规的生效，调和燃油的需求必将随之增加。

然而，这含硫量低于0.50%的“调和燃油”并不是拿来即用这么简单。

首先，来自不同地区、不同供应商的0.50%的“调和燃油”，其燃油混合比例、成份、工艺流程等都会有很大不同，相应的燃油特性也会存在较大差异，这将增加船舶出现各种事故的可能性。目前市面上有些调和油虽然能满足最新的ISO8217的各项规范，但是实际证明仍然不适合使用（not fit for use）,并且由于限硫令还没开始生效，低硫调和油还没有开始广泛应用，如果适用性(fit for use)的根本问题没有得到解决，在限硫令开始后产生的后果将无法估量，对船舶和船员的安全构成极大威胁。因为最新的ISO8217（2017版）也不能准确判定低硫油能否很好地在船舶上使用，所以国际标准化组织（ISO）和国际内燃机协会CIMAC正在加紧研究制定PAS (Publicly Available Standard)，对燃油是否适合使用做了一些指导，如兼容性、稳定性、粘度，并考虑增加table 3来规范重质柴油。PAS希望通过对最新8217的补充，来更加严格规范合规燃油的适用性。

其次，经过混合调制的低硫油在很多特性方面发生了显著变化。然而，船舶燃油系统、机器设备一般都是基于重油/船用柴油设计，因此，当切换使用低硫油时，极有可能引起燃油系统及设备故障，甚至发生主机失去动力或电力的危险。因此，不同类型的低硫油与主副机及燃油管系的适用性应引起关注。

显然，燃油转换不当是导致船舶故障或违反限硫公约要求的关键要素之一，这不仅将对船东及船舶营运人造成巨大经济损失及名誉损失，还将对船舶及人员的安全造成极大威胁。能源巨头埃克森美孚(ExxonMobil)船用润滑油业务部大中华区销售总监顾徐辉提示道：“2020年以后，市面上将会出现多种不同类型的燃油，不同类型燃油的特性差异、船舶领域应用经验、燃油质量等方面问题都会对船舶的使用安全产生影响。因此关注燃油的一些指标是否适合船舶使用非常重要。”

IMO提供的三种履约方式中，除了使用替代燃料液化天然气(LNG)和废气清洗系统之外，另外一个履约措施，使用低硫油就涉及到燃油切换的操作。对于选择使用硫含量低于0.50%的低硫燃料来履约的船东和船舶营运人来说，在其船舶进入排放控制区(ECA)时，需要改用硫含量低于0.10%的低硫燃料。对于选择安装脱硫设备(洗涤塔)的一方来说，事情可能相对简单，他们可以继续使用高硫燃料。但是，由于目前已有一些港口当局明令禁止在其水域使用开环洗涤塔，这意味着选择安装开环洗涤塔来履约的船舶行驶至这些区域时还是需要改用低硫燃油或其他替代燃料。因此，提前做好燃油转换管理至关重要。

燃油切换不简单

为满足IMO 2020限流法规的要求，对于选择使用低硫燃油和安装脱硫装置来履约的船东和运营商来说，如何安全和有效地切换到符合规定的燃料是绕不开的话题。然而，大家显然低估了这项任务的挑战性。

为敦促限硫令的有效实施，全球两大备忘录组织——东京备忘录和巴黎备忘录制定发布了统一格式的警告函，针对目前在检查过程中发现该类问题的船舶发放。港口国监督组织的介入预示着IMO对于限硫的态度十分坚决。

截至目前，业界已有船舶因违规使用燃油而被警告的案例发生，同时，也已有多起因燃油转换操作不当而导致船舶机械故障的事故发生。而这些主要归因于业界对这种新型混合燃料的了解不足和市场应用经验较少。

记者在采访中发现，很多船东都碰到过一个奇怪现象：船舶明明加注的是合规燃油，但是在船舶行至下一个港口接受燃油取样检查时却被查出不合规。对此，顾徐辉解释道：“方案千万条，安全第一条，操作不规范，船东两行泪。对于选择低硫燃油履约的船东，如何做好燃油的切换管理工作就显得至关重要。燃油切换中对油柜的清理计划非常重要，清理油柜有不同的方法，如用低硫油冲洗、利用添加剂溶解油泥和沉淀物、人工清舱等，不同的方法需要的时间和费用不同，需要事先制定好对自己最合适的计划并加以有效的实施，否则会造成切换不及时而产生违规的风险。之前听过很多案例，由于燃油切换不及时，靠泊后海事机构上船检查发现使用的燃油含硫量超标，而从发生巨额罚款、扣船等相关处罚。”

此外，由于某些低硫燃油的稳定性较差，如果存放时间过长，燃油的某些特性将可能会发生变化。针对此，燃油供应商建议，加注到船上的低硫油尽可能在3～6个月内使用完。如果超过这个时间未使用完毕，将有可能产生大量的油泥和沉淀物。顾徐辉建议：“船舶需要制定完善的用油计划并做好船上现场监控，因为操作都需要船员来完成，所以要提前做好船员培训，做好各类的应急预案和船上操作流程，以便船员从容应对各种状况，防患于未然，减少船东不必要的损失”

除了上述问题外，转用低硫油后船舶出现“水土不服”的状况也让船东头疼不已。例如，转用低硫油后，会出现船舶高压油泵卡死或严重磨损，滤器频繁堵塞、燃油系统故障，发动机部件异常磨损等问题，最严重的将导致船舶失去动力或电力。要知道，海上与陆地不同，陆地上的汽车如果出现故障，只需停止在地面某一处静待救援即可，而海上情况则大有不同，船舶一旦在海上失去控制，将会造成碰撞、搁浅等一系列严重事故，后果不堪设想。

对此，顾徐辉表示：“在燃油切换时，一旦处理不当，会引发主机失去动力或是燃油系统瘫痪，可以采取一些基本的预防措施来避免燃油兼容性造成的不良后果，如尽量避免混合来源不同的燃油，特别是馏分油和催化裂解处理的燃油，或是密度和粘度相差比较大的燃油，混合前要进行兼容性测试等等，简单的兼容性测试船上就可以做。”

此外，低硫燃油与气缸油的不匹配也易导致问题。气缸油呈一定碱性是用以中和沉积在气缸内壁的燃烧酸性物质。TBN值是中和燃油中酸的能力的重要指标，TBN值越高，其中和酸的能力就越强。因此，转用低硫油之后，船上所配备的气缸油的碱性也需要相应调低，例如从原来的高碱值汽缸油切换到低碱值汽缸油（如市面上新开发的40碱值汽缸油），因为柴油机在使用低硫油时凝结的酸较少，如再长时间使用总碱值高的气缸油，汽缸油里的金属灰分在高温下形成硬度比较大的残留物，从而加剧缸套和活塞环等部件的磨损，长时间造成拉缸后果。因此，在使用低硫油的时候需要切换碱值匹配的汽缸油。”

由此可见，低硫油的使用不是简单选择硫含量合规的燃油换上即可，前期还有许多准备工作要做。船舶燃油系统就好比我们人体的血管，一旦堵塞或被破坏，必将带来严重后果。因此，做好燃油转换管理非常重要。

高效转换保平安

眼见限硫大考的时间一天天临近，目前距离限流法规生效还有不到6个月的时间，留给大家的时间已经十分有限，针对新规生效实施后船舶使用低硫油后可能会面临的一系列的问题，业界需赶快准备起来，以保证船舶的安全平稳运营。

对于如何安全和有效地切换到符合规定的低硫燃料，顾徐辉认为需要从前、中、后三部分来思考与准备。

前期，选择合适的合规燃油。船舶在任何燃料切换之前，都需要做到以下几点：尽可能购买符合ISO 8217:2017规范的燃料；建议从信誉良好的燃料供应商处购买燃料；了解您购买的是哪一类型的燃油，及时做好油舱清理计划，并对船员甚至采购人员做好充分的培训和管理。

中期，做好燃油转换管理。首先，需要关注燃油稳定性和兼容性。重油里悬浮着沥青烯，这种悬浮状态很不稳定，不利于长期存储，一旦有其他类型的燃油混入，平衡被打破，造成沥青质析出，形成油泥和沉淀物，从而堵塞滤芯和管路，对分油机造成很大的负担，而且沥青质的析出过程是不可逆的。特别是在燃油切换时，兼容性问题需要引起足够的重视。

其次，要注意催化剂颗粒物残留（cat fine）带来的风险。在脱硫过程中一般会引入大量催化剂，如果后期处理不当，会造成催化磨粒和一些化学品在燃油中残留，当燃油里的催化磨粒到达一定的浓度，在很短的时间内就会造成高压油泵卡死/异常磨损、拉缸等严重后果。而且催化剂颗粒物残留的趋势是颗粒会越来越小，分离越来越困难，需要采取一些额外的措施来尽量减少催化磨粒的影响，如船上油柜的操作、分油机的操作等等。而且需要了解燃油的具体粘度，因为不同粘度的燃油需要不同的温度处理以适合主机的要求。此外，强烈建议船上保留相应的燃油样本，一旦出现燃油质量问题造成经济损失，可以找权威机构进行相关参数的检测，以作为索赔的相关依据。

第三，要做好油柜的清理计划。清理油柜有不同的方法，如使用低硫油冲洗、添加剂溶解油泥和沉淀物、人工清理等，不同的方法需要的时间和费用不同，需要事先制定好对自身最合适的计划并加以有效地实施。否则会造成切换不及时，而产生违规的风险。很多这些操作都需要船员来完成，所以要提前做好船员培训，做好各类应急预案和船上操作流程，以便船员从容应对各种状况，防患于未然，减少船东不必要的损失。

后期，船上监控不可少。首先，可利用汽缸刮下的残油做测试，来监控主机汽缸的工作状态，以确保主机安全运行。如果将样本送实验室化验，最致命的是无法保证时效性。通常情况下，样本从船上送出至收到化验报告，少则一两周，多则一两个月，在等待化验报告期间，极有可能会发生一些意外。鉴于操作比较复杂，所以在船上进行实时监控还是比较有效的方法。面对2020年将出现的错综复杂的变化，我们更要加强船上监控。

同时，每批次燃油的质量均不一致，对主机的影响也不尽相同，需要我们实时进行监控，以确保主机安全。特别是催化颗粒含量千差万别，这时候的监控便显得更为重要，需要按照实际监控状况来调整船上的操作，特别是分油机的操作。总结来说，汽缸状况监控服务的效益有五点：一是确保发动机安全运行；二是可优化汽缸油注油率；三是可控制低温腐蚀和异常物理磨损；四是可延长吊缸周期；五是有效监控船上燃油的硫含量。

此外，船舶加装燃油时，要尽可能避免不同港口和不同时间所加燃油的混油，因为这可能会导致问题的进一步恶化。建议以最低分离量并行操作两个或多个分油机；经常监控和清洗过滤器；在极端情况下，可能需要降低船舶速度来辅助船舶燃油的管理。

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