CCS廣州分社 謝紅軍

MARPOL73/78公約附則VI 2008修正案于今年7月1日起強(qiáng)制生效，其中第14條規(guī)定，自2010年7月1日起,船舶在SOX排放控制區(qū)域內(nèi)（SECA）時(shí),船上使用燃油的硫含量應(yīng)不超過1.0% m/m，2015年1月1日及以后為0.10%m/m。而歐盟則將MARPOL公約附則VI2008修正案中對不超過0.1% m/m低硫燃油的使用實(shí)施時(shí)間整整提前了5年。從2010年1月1日起，歐盟港口開始單邊實(shí)施船舶強(qiáng)制使用低硫燃油的法令2005/33/EC。法令規(guī)定：2010年1月1日起，在歐盟港口停泊（包括錨泊、系浮筒、碼頭靠泊）超過2 小時(shí)的船舶不得使用硫含量超過0.1% m/m 的燃油 (該要求不適用于停掉所有機(jī)器而使用岸電的船舶)；船舶靠泊后應(yīng)盡早轉(zhuǎn)換為低硫燃油(硫含量不超過0.1% m/m)，船舶開航前盡量晚切換成高硫燃油；燃油轉(zhuǎn)換操作應(yīng)記錄在船舶日志上。

輕質(zhì)低硫油的特性

船用燃料油國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)號GB/T17411-1998，其對等的國際標(biāo)準(zhǔn)號是1996年發(fā)布的ISO8217:1996,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)等效國際標(biāo)準(zhǔn)，兩者理化指標(biāo)和化驗(yàn)方法相同，在2005年國際已使用2005年版的第三版標(biāo)準(zhǔn)即：ISO 8217（2005）。該標(biāo)準(zhǔn)包括輕質(zhì)油4種，常規(guī)的稱呼為MGO和MDO，分別是DMX、DMA、DMB、DMC；重質(zhì)油10種，常規(guī)稱呼為FO，分別是RMA30、RMB30，RMD80、RME180、RMF180、RMG380、RMH380、RMK380、RMH700、RMK700。目前船舶航行在SECA之外時(shí)基本都應(yīng)用FO燃料油，主要是RME180（180cst）或RMG380（380cst）等,其硫含量標(biāo)準(zhǔn)目前不滿足歐盟低硫燃油的使用。當(dāng)船舶執(zhí)行歐盟法令2005/33/EC進(jìn)行低硫油轉(zhuǎn)換時(shí)，則需要使用輕質(zhì)油（MGO或MDO），其主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)如圖一所示。

輕質(zhì)低硫燃油主要特性有發(fā)熱值高、密度低、粘度低、潤滑性差、閃點(diǎn)低、硫含量低等特點(diǎn)。其給設(shè)備安全帶來的影響體現(xiàn)在：

1、低粘度：ISO8217輕質(zhì)油MDO（DMA）的最小粘度為1.5cst@ 40℃，最大粘度為6.0cst@ 40℃,據(jù)統(tǒng)計(jì)，含硫量低于0.1% m/m的燃油粘度大部分在2-4 cst@ 40℃。傳統(tǒng)柴油機(jī)（主機(jī)、輔機(jī)）推薦使用燃油噴射粘度為10-15 cst，過低的粘度會導(dǎo)致噴油器、高壓油泵等運(yùn)動部件由于潤滑性能變差而加快磨損，甚至咬死等事故。

2、硅鋁含量高、潤滑性差：硫可以提高燃油的潤滑性能，而低硫燃油因硫含量大大降低其潤滑性能變差；低硫燃油其硅鋁含量也高，硅鋁顆粒會像磨料一樣，進(jìn)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。另外，現(xiàn)代柴油機(jī)使用了Nimonic合金材料作為排氣閥材料，針對高負(fù)荷燃用重油的柴油機(jī)，Nomonic材料具有很好的耐高溫腐蝕性能；當(dāng)轉(zhuǎn)換低硫燃油時(shí)，其明顯降低的潤滑性能，可能會導(dǎo)致排氣閥座的磨損，所以WARTSILA等柴油機(jī)設(shè)備廠家建議在使用低硫燃油時(shí)將Nomonic材料排氣閥更換成硬質(zhì)合金材料排氣閥。

3、高堿性汽缸油：主機(jī)、副機(jī)設(shè)備廠家要求，設(shè)備如果長時(shí)間使用低硫燃油時(shí)需換為低堿性的主機(jī)汽缸油或副機(jī)曲拐箱滑油BN30-40。因?yàn)樵谌加土蚝拷档颓闆r下，如果仍使用傳統(tǒng)的高堿性主機(jī)汽缸油或副機(jī)曲拐箱滑油BN70，會導(dǎo)致缸套活塞環(huán)槽污染、缸套內(nèi)表面過渡磨損、甚至拉缸等事故。另外，低硫燃油酸度要小，其與高堿性汽缸油酸堿中和平衡不好，會導(dǎo)致材料腐蝕加快。

4、低硫燃油閃點(diǎn)：相對重油180cst和380cst閃點(diǎn)來說，低硫輕質(zhì)油閃點(diǎn)要低。CCS鋼質(zhì)海船入級規(guī)范第3篇第1章第2節(jié)1.2.9條和SOLAS公約（2004綜合文本）第II-2章第4條2.1，2.2.3.2等條款對閃點(diǎn)低于60℃燃油的使用和存放布置都有特別要求。從圖一可以看出，為了滿足規(guī)范和公約要求，ISO8217（2005）輕質(zhì)油DMX因閃點(diǎn)低于60℃不建議使用；DMA、DMB、DMC則都可以滿足規(guī)范要求，目前船上推薦使用的低硫燃油是DMA和DMB，其不低于60℃閃點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)避免了對船上相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備和結(jié)構(gòu)的評估、審圖和相應(yīng)改造。

圖一 國際船用燃料油標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)對措施

針對輕質(zhì)低硫燃油的特性及其給設(shè)備安全帶來的影響，我們應(yīng)該采取的應(yīng)對措施主要有：

首先，關(guān)于低硫燃油的閃點(diǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范公約要求，營運(yùn)檢驗(yàn)過程中注意查看了船上低硫燃油的閃點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其實(shí)際測量值也超過標(biāo)準(zhǔn)要求，比如某輪在美國洛杉磯的加油記錄單顯示加油MGO（硫含量0.02% m/m）的閃點(diǎn)可達(dá)到71.1℃（160ㄈ）。低硫燃油的閃點(diǎn)指標(biāo)是船上加油必須控制的一個(gè)指標(biāo)。針對其閃點(diǎn)相對低的特性，目前世界的煉油工藝水平已能達(dá)到規(guī)范公約要求的安全使用要求。

其次，關(guān)于主機(jī)汽缸油和曲拐箱滑油堿性問題，有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的選擇建議，如果在低硫排放控制區(qū)需連續(xù)工作時(shí)間超過300小時(shí)（約2周），則船上應(yīng)有準(zhǔn)備需要換成低堿性的汽缸油和曲拐箱滑油，YARMAR機(jī)標(biāo)準(zhǔn)是BN9-15，WARTSILA機(jī)給出的推薦標(biāo)準(zhǔn)是BN30以下，甚至BN10-20。這些都可以通過船公司對船上制定的操作規(guī)程來實(shí)現(xiàn)，可不涉及改造檢驗(yàn)。

第三、低硫燃油的低粘度對燃油輸送系統(tǒng)、燃油日用系統(tǒng)等系統(tǒng)中泵浦的影響需要進(jìn)行考慮。目前船上燃油系統(tǒng)中燃油泵一般都是使用齒輪泵或螺桿泵。而齒輪泵一般不太適宜用于輸送粘度較低的低硫燃油（齒輪易磨損、壓力不穩(wěn)定），螺桿泵與其相比則相對有優(yōu)勢。所以利用齒輪泵作為主副機(jī)、鍋爐燃油日用供油泵的船舶至少應(yīng)向設(shè)備廠家確認(rèn)可否用于低硫燃油，必要時(shí)需要將齒輪泵更換成螺桿泵。根據(jù)實(shí)船調(diào)研，鍋爐供油單元螺桿泵在轉(zhuǎn)換到低硫燃油后其壓力變化較小，只需稍稍調(diào)節(jié)燃燒器回油調(diào)壓閥就可使供油壓力恢復(fù)到換低硫油前水平。

最后，問題的焦點(diǎn)集中在低硫燃油的密度低、粘度低及潤滑性差而致高壓油泵柱塞套筒偶件、噴油嘴等相關(guān)柴油機(jī)零部件磨損加快這一缺陷上。磨損加上低硫油密度低、粘度低使柱塞套筒間燃油泄漏，而泄漏還會隨著磨損間隙加大而增大，特別是老舊柴油機(jī)這種磨損更嚴(yán)重，為了保證達(dá)到與原來相同功率，柴油機(jī)調(diào)速器輸出軸的轉(zhuǎn)角將增大，調(diào)速器最大輸出限定一般有限制，這樣會達(dá)到最大報(bào)警設(shè)定值，直至泄漏使柴油機(jī)啟動困難或不能工作。

提高低硫燃油的粘度，從而改善運(yùn)動部件潤滑狀況、磨損和燃油的泄漏，是一項(xiàng)主要的應(yīng)對手段。從MAN、YARMAR、WARTSILA等柴油機(jī)廠家提供的相關(guān)低硫燃油操作技術(shù)咨詢答復(fù)綜合分析來看，其所用低硫燃油的粘度最低可以達(dá)到1.8cst或2cst,目前船公司在加油申請時(shí)一般要求添加的低硫燃油其粘度值不低于2.5 CST@ 40℃。

如果船東特別是新造船船東綜合衡量經(jīng)濟(jì)利益，在船舶營運(yùn)過程中需要添加粘度達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)1.5cst的低硫燃油時(shí)，則需要考慮將低硫燃油進(jìn)機(jī)粘度增加到更理想值的方案，那就是給低硫燃油降溫。有兩個(gè)思路：一個(gè)是通過海水直接冷卻進(jìn)機(jī)低硫燃油來增加其粘度。查詢海水溫度資料發(fā)現(xiàn)：世界海洋的水溫變化一般在-2℃～30℃之間，其中年平均水溫超過20℃的區(qū)域占整個(gè)海洋面積的一半以上：三大洋表面年平均水溫約為17.4℃，其中以太平洋最高，達(dá)19.1℃，印度洋次之，達(dá)17.0℃，大西洋最低，為16.9℃。顯然海水是低硫燃油一個(gè)比較好的冷卻介質(zhì)。但這種設(shè)計(jì)有一個(gè)問題需要注意，那就是怎樣防止因海水冷卻器泄漏而致低硫燃油污染海洋。并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)海水冷卻器，其中一個(gè)作為備用，而且在海水冷卻器海水出口設(shè)置油份探測裝置（類似設(shè)置油水分離器15PPM油份計(jì)），通過該油份探測裝置來檢測冷卻海水受低硫油污染狀況，如發(fā)現(xiàn)工作中的海水冷卻器有泄漏就可以立即轉(zhuǎn)換到另一臺。這種方案目前還沒有論證，但思路可供借鑒。

還有一個(gè)思路是通過在燃油日用系統(tǒng)上進(jìn)機(jī)前加一個(gè)冷卻器，該冷卻器是淡水內(nèi)循環(huán)冷卻，避免因冷卻器泄漏低硫燃油而污染海洋。如僅僅靠海水冷卻淡水，淡水再冷卻低硫油，其冷卻值仍難以滿足低硫油理想粘度值，所以考慮通過制冷劑（比如R404a等）來冷卻淡水。按照設(shè)備廠家的要求，對低硫油轉(zhuǎn)換過程中需要注意油溫變化不能超過2℃/分鐘，如采用三通閥直接轉(zhuǎn)換，過快轉(zhuǎn)換到低硫燃油易使MGO過熱汽化，過快的從MGO轉(zhuǎn)換HFO,由于過冷的MGO使HFO溫度降低過快堵塞濾器導(dǎo)致主副機(jī)停車，所以考慮在燃油日用系統(tǒng)中安裝自動轉(zhuǎn)換裝置。圖二是MAN柴油機(jī)廠家提供的一個(gè)燃油日用系統(tǒng)圖，其通過供油單元增加兩個(gè)MDO/MGO冷卻器，并通過感溫探頭調(diào)節(jié)冷卻器上控制閥從而控制燃油溫度。方案值得借鑒。

綜合說來，考慮到低硫燃油的特性，船舶目前在加裝低硫燃油時(shí)，注意控制添加油的粘度等特性參數(shù)，從而盡量減少因換用低硫燃油給設(shè)備帶來的負(fù)面影響，包括燃油輸送系統(tǒng)中輸送泵的磨損、泄漏，日用系統(tǒng)供油單元循環(huán)泵、供給泵的磨損、泄漏等。從實(shí)際應(yīng)用操作來看，船公司可以通過加強(qiáng)對低硫燃油操作進(jìn)行規(guī)范化管理，避免對船舶系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模改造，降低損失。

現(xiàn)場檢驗(yàn)內(nèi)容

對船舶可安全使用低硫燃油而不需要進(jìn)行改造時(shí)，如船東申請船級社檢驗(yàn)，現(xiàn)場檢驗(yàn)操作至少應(yīng)該包含以下內(nèi)容：

1、船東向?qū)I(yè)設(shè)備廠家咨詢的相關(guān)低硫燃油對柴油機(jī)/鍋爐或鍋爐燃燒器可以安全使用的證據(jù)（來往郵件、技術(shù)答復(fù)等）；

2、低硫油轉(zhuǎn)換操作程序及安全管理注意事項(xiàng)（燃油輸送系統(tǒng)圖、主副機(jī)及鍋爐燃油日用系統(tǒng)圖也應(yīng)一同提供）；

3、有證據(jù)表明船員已對低硫燃油轉(zhuǎn)換操作及安全管理注意事項(xiàng)進(jìn)行了合格的培訓(xùn)（很重要）；

4、現(xiàn)場核查0.1% m/m以下低硫燃油加油記錄單或油品分析報(bào)告，并進(jìn)行至少2小時(shí)的船上柴油機(jī)、鍋爐實(shí)際效用試驗(yàn)；效用試驗(yàn)時(shí)，主發(fā)電柴油機(jī)應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷變化試驗(yàn)，燃油輔鍋爐也應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷變化試驗(yàn)；

5、建議特別關(guān)注燃油輔鍋爐可安全使用低硫燃油的管理注意事項(xiàng)（目前僅局限于“轉(zhuǎn)杯式鍋爐燃燒器”使用低硫燃油）,比如“使用低硫燃油時(shí)嚴(yán)禁加溫，必須關(guān)閉相關(guān)的如加熱器、伴行管等加溫元件/閥件（包括燃燒器本身電加熱單元）；注意環(huán)境通風(fēng)；盡量降低低硫燃油的進(jìn)機(jī)溫度；注意燃燒控制系統(tǒng)安全，鍋爐在啟動前和停止后，要手動增加掃風(fēng)時(shí)間，盡量驅(qū)除爐膛內(nèi)的油氣。發(fā)生鍋爐點(diǎn)火失敗，進(jìn)行再一次點(diǎn)火時(shí)，更必須手動延長預(yù)掃風(fēng)時(shí)間”等。