大連遠(yuǎn)洋運輸公司 傅金浩
國際海事組織以及部分國家、組織通過制定相關(guān)公約及地方性法規(guī)界定出諸多硫氧化物排放控制區(qū),航運公司尤其是國際運營的公司作為直接的參與者和操作者,不但有責(zé)任、而且也有義務(wù)積極地遵守和推動相關(guān)法律和法規(guī)的實施,來共同保護我們的家園。那么,對于進入硫控區(qū)的船舶,該如何滿足公約法規(guī)的要求,防止船舶造成污染和PSC檢查滯留,又如何保證船舶設(shè)備的安全運行呢?
自2015年1月1日起,相關(guān)公約、地方性法規(guī)規(guī)定必須使用含硫量不得超過0.10%(m/m)的燃油有關(guān)區(qū)域如下:
MARPOL公約規(guī)定的SECA區(qū)域:包括附則I第1.11.2條定義的波羅的海區(qū)域;附則V第5(1)(f)條定義的北海;附則VI附錄VII規(guī)定的坐標(biāo)所描述的北美區(qū)域。
歐盟的低硫油法令(Directive 1999/32/EC):SECA區(qū) 與IMO的規(guī)定一致,在其他歐盟港口停泊(包括系泊和錨泊)超過2小時的船舶必須使用硫含量不超過0.1%m/m的燃油。
土耳其:進入其海事所轄港口,要求使用硫含量不超過0.1%m/m的燃油。
因需求和成本問題,當(dāng)前全球范圍內(nèi)極少有煉油廠能夠生產(chǎn)硫含量小于0.1%m/m的船用重質(zhì)燃油,所以對于船舶來說就很難加裝到滿足SECA要求的重質(zhì)燃油,不得已只能加裝低硫船用輕質(zhì)燃油。
1、 船用輕質(zhì)燃油主要特點:低粘度、低閃點、低潤滑性。
2、 ISO8217-2012標(biāo) 準(zhǔn) : 在標(biāo)準(zhǔn)中只有3種可以滿足船舶使用要求的船用輕質(zhì)燃油,即DMA、DMZ、DMB,當(dāng)前船舶能夠加裝到的船用低硫輕質(zhì)燃油基本都是ISO8217-2012標(biāo)準(zhǔn)中的DMA燃油,通常稱為LSMGO,其粘度在2.0~6.0CST(40℃)之間,閃點不低于60℃。
3、 危害:過低的粘度會加重設(shè)備的漏泄,使供給、增壓泵以及高壓油泵的壓力降低,造成主副機的啟動困難并使其低負(fù)荷的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性降低,同時,也會影響主機的加速性能。閃點相對較低,會給其儲存和駁運帶來一定的風(fēng)險。其較差的潤滑性會造成主副機高壓油泵柱塞套筒偶件、油頭針閥及輸送泵的過度磨損,進一步加劇主副機的啟動困難和低轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的風(fēng)險。
2013年之前建造的船舶基本上都沒有配置單獨的LSMGO艙,需要臨時使用輕油艙及其沉淀、日用柜。如果能夠?qū)υ械挠团撨M行改造當(dāng)然更好,但存在較大的難度,這里不做探討。
準(zhǔn)備進入硫控區(qū)的船舶必須盡早做好計劃,對船舶原有的輕油艙,以及輕油柜中殘存的其他油種徹底清除,特別是殘存的油泥,更需徹底清除,這是導(dǎo)致LSMGO硫含量超標(biāo)的重要因素。在清除的過程中,如不得已使用了清洗劑,要清除干凈。
如輕重油加裝管線為共用管線,需提前將加油管路中的存油放到其他艙中,盡量減少混油(這里強烈建議為船舶加裝或改造一套LSMGO專用加油管路,以減少不必要的麻煩和降低混油風(fēng)險);加裝LSMGO開始,需對共用的加油管線的內(nèi)壁進行沖洗,讓沖洗的油進入到其他艙中,一般情況下,將開始所加3~4M3的LSMGO先加裝到其他艙中,而后再讓其進入輕油或MGO艙;加油過程中要按IMO的要求采集油樣,同時該油樣需在船保存一年以上,直到該油品用完為止;LSMGO閃點相對較低,根據(jù)ISO規(guī)定,船用燃油的閃點不能低于60℃,因此,在加裝LSMGO時,一定要關(guān)注BDN上所標(biāo)示的閃點,并保存加油收據(jù)3年以上。
LSMGO燃油存在變質(zhì)的可能,主要是里面存在一定的微生物,微生物會分解造成LSMGO的變質(zhì)。所以,每次在計劃進入硫控區(qū)前,務(wù)必提前取樣檢查油質(zhì)是否存在問題。
對LSMGO凈化分離,現(xiàn)有船舶所配置的燃油分油機型式不盡相同,應(yīng)依據(jù)本船的分油機說明書,充分利用NOMOGRAM曲線圖,依據(jù)溫度和密度,確定最佳的分離流量,選擇合適的比重環(huán),來進行凈化和分離。
1、從重油向低硫輕質(zhì)燃油轉(zhuǎn)換。
考慮到LSMGO的特點、標(biāo)準(zhǔn)和危害,需要對燃油系統(tǒng)的加溫、伴溫設(shè)施進行提前檢查和確認(rèn)其是否能夠徹底截止,如有泄漏需徹底止漏,以確保使用低硫油時能夠控制好溫度及合適的粘度。
準(zhǔn)備換用LSMGO運行前,需對主副機燃油系統(tǒng)的混合容積進行準(zhǔn)確的計算,根據(jù)換油時主機的負(fù)荷(MAN廠家建議:25%~40%MCR),計算出每小時的耗油量,從而準(zhǔn)確地算出進入硫控區(qū)前換油的時間和船位。準(zhǔn)確的時間和船位,一方面能確保系統(tǒng)中油種置換徹底,另一方面盡可能降低船東LSMGO的消耗。
根據(jù)MAN廠家的建議,其主機進機粘度不應(yīng)低于2.0CST(40℃)。通常情況下我們所加的LSMGO的粘度在3CST左右,按照LSMGO粘溫曲線圖在70℃時將會達(dá)到2CST。因此,在轉(zhuǎn)換過程中,主機負(fù)荷在25%~40%MCR運行時換油比較適宜,這樣會避免燃油系統(tǒng)中溫度的突變,從而避免柱塞套筒咬死、油頭針閥和吸入閥損壞等問題。換油過程中,燃油系統(tǒng)中安全的溫度變化量需控制在2.0℃/min之內(nèi)。
在從重油向低硫輕質(zhì)油(LSMGO)轉(zhuǎn)換降溫的過程中,系統(tǒng)溫度降到100℃左右時,其溫度下降開始變慢(1℃/5~10min)。此時,打開低硫油供給閥,關(guān)閉高硫油供給閥。這樣,隨著主副機的耗油,低硫油會逐漸地混入燃油系統(tǒng)的混油筒當(dāng)中,但由于是在低負(fù)荷下?lián)Q油,主副機燃油的耗量很小,低硫油混入的量就很小,燃油系統(tǒng)的溫度下降不會太快,隨著低硫油(LSMGO)不斷地混入,燃油粘度逐漸降至5~7CST時,此時,燃油系統(tǒng)中已混入大量的低硫油(LSMGO),燃油系統(tǒng)的溫度在70~80℃??紤]到低硫油的特性,燃油系統(tǒng)的溫度應(yīng)盡快降低,通常以加大主機的負(fù)荷(一般情況下主機加至FULL AHEAD的負(fù)荷即可),從而加大低溫的低硫油混入量,來實現(xiàn)燃油系統(tǒng)溫度以相對較快速度降低,直至燃油系統(tǒng)中徹底轉(zhuǎn)換為低硫油。沒有設(shè)置低硫油冷卻器的船舶,使用低硫油時,其溫度一般可維持在43~47℃之間,粘度在2.1~2.7CST之間。
2、自低硫輕質(zhì)油(LSMGO)向重油轉(zhuǎn)換。
將主機負(fù)荷調(diào)至25%~40%MCR,燃油系統(tǒng)在升溫過程中,也必須避免其溫度的突變,溫度的變化量控制在2.0℃/min。依據(jù)低硫油的特性,溫度升至75℃左右時,打開重油供給閥,關(guān)閉低硫輕質(zhì)油(LSMGO)供給閥,使高溫的重油逐漸混入燃油系統(tǒng)的混油筒,在這一過程中粘度值上升很慢,根據(jù)經(jīng)驗,當(dāng)粘度值升至8~9CST時,其溫度可升至100~110℃之間。此時,需將主機的負(fù)荷調(diào)至FULL AHEAD負(fù)荷以上,使燃油系統(tǒng)中殘余的低硫油,盡快地燃燒掉,直至主副機燃油系統(tǒng)中全部置換為重質(zhì)燃油。
主機:在進入硫控區(qū)前使用LSMGO進行主機的正倒車試驗,同時試驗主機在DEAD SLOW的穩(wěn)定性。如果漏泄嚴(yán)重,出現(xiàn)啟動困難和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的情況,需要提前進行維護、更換備件。
主機使用LSMGO時,如果使用高堿性氣缸油(BN70~100),多余的堿值無法被少量的硫分子中和到合適的水平,就會造成減值過量,過量的堿值會破壞缸壁油膜并且加大活塞環(huán)咬死的可能性,增大缸套的磨損,產(chǎn)生堿性腐蝕,使缸套的內(nèi)壁形成不同程度的漆光面,從而進一步加大缸套內(nèi)壁油膜形成的困難。按照MAN廠家的要求,在使用LSMGO時,需要更換BN40以下的氣缸油,現(xiàn)有大多數(shù)船舶沒有配置專用低堿值氣缸油柜,對于偶爾去硫控區(qū)的船舶,如果航行時間短(少于2天),可以合理適當(dāng)?shù)亟档蜌飧鬃⒂吐实姆绞竭M行應(yīng)對。對于長期航行在硫控區(qū)的船舶,則需要加裝低堿值氣缸油。
發(fā)電柴油機:進入硫控區(qū)前使用LSMGO進行發(fā)電柴油機的啟動試驗和帶負(fù)荷的運行試驗。如果漏泄嚴(yán)重,出現(xiàn)啟動困難和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的情況,需要提前進行維護、更換備件。
高堿性的滑油對發(fā)電柴油機燃燒室的影響類似于上面提到的主機汽缸油對燃燒室的影響。除了瓦西蘭發(fā)電柴油機對滑油堿性值不敏感外,其他機型的發(fā)電柴油機,如果在硫控區(qū)內(nèi)少于兩周,不需要更換低堿性滑油。發(fā)電柴油機廠家對于LSMGO的使用要求見下表。
若船舶頻繁進出硫控區(qū),則應(yīng)適當(dāng)縮短發(fā)電柴油機高壓油泵的解體檢修周期,以盡可能減小其內(nèi)部漏泄。若發(fā)電柴油機長時間使用低硫油,必須密切關(guān)注底殼滑油液位的變化和滑油的質(zhì)量(包括粘度的變化、顏色及氣味的變化等)。縮短取樣化驗的周期,根據(jù)化驗結(jié)果采取相應(yīng)的措施。同時應(yīng)對缸套狀態(tài)進行定期抽檢,防止堿性腐蝕的發(fā)生。
機型 要求進機粘度(CST) 更換滑油YANMAR 1.8 <300小時不需要WARTSILA 2.0 不需要DAIHATSU 2.0 <300小時不需要
鍋爐:在進入硫控區(qū)的界線之前,應(yīng)對鍋爐進行換油,并進行LSMGO的運轉(zhuǎn)試驗,確認(rèn)其燃油系統(tǒng)使用LSMGO的狀況,特別是其燃油系統(tǒng)的供給設(shè)備、管路及燃油控制閥件的狀況,以便發(fā)現(xiàn)問題,及早解決。
如果LSMGO與高硫油共用一個燃油系統(tǒng),考慮到低硫油的特性,也需密切關(guān)注伴熱管路是否能夠徹底截止。
使用低硫油后的檢查:現(xiàn)有船舶所配船的柴油機,在燃用LSMGO的過程中,運行的噪音會增大,燃燒組件磨損加劇,因此,在燃用過低硫油后,應(yīng)對柴油機燃燒室組件進行詳細(xì)檢查。對于發(fā)電柴油機,需要檢查燃油和進排氣閥的驅(qū)動機構(gòu)的磨損、缸頭內(nèi)部氣閥組件及其間隙、油頭的啟閥壓力等。對于主機,需要檢查高壓油泵(包括高壓油泵的緩沖器)的漏泄?fàn)顟B(tài),需要進入掃氣總管對缸內(nèi)狀態(tài)進行檢查。
根據(jù)上面所述,為了保證船舶設(shè)備安全,需要船舶針對燃油供給設(shè)備、柴油機燃燒室的組件、及其他使用LSMGO的設(shè)備配有足夠的備件。
進入硫控區(qū)水域的記錄要求:
1、進出硫控區(qū)水域的日期、當(dāng)?shù)貢r間以及船位(經(jīng)緯度);
2、進出硫控區(qū)水域前換油操作開始和完成時的日期、當(dāng)?shù)貢r間以及船位(經(jīng)緯度);
3、在該水域內(nèi)每一臺輔機、主機以及副鍋爐使用的燃油的型號;
4、保持加油收據(jù)(BDN)、化驗報告?zhèn)洳椋ㄆ渲邪ǎ喝加偷男吞?、加油?shù)量和實際的硫含量等);
5、詳細(xì)的燃油轉(zhuǎn)換程序;
6、燃油轉(zhuǎn)換的相關(guān)記錄內(nèi)容應(yīng)以英文的形式簡要記錄在航海日志、輪機日志和換油記錄表格中。
根據(jù)經(jīng)驗,美國加州檢查官上船后會檢查加油收據(jù)、化驗報告,查看燃油溫度、粘度和低溫警報記錄,同時拍下照片,在主副機燃油供給泵濾器前取油樣等。