CCS上海規(guī)范研究所 劉軍樸

不同類型燃油的特性差異、船舶領(lǐng)域應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、燃油質(zhì)量等都會(huì)對(duì)船舶使用的安全產(chǎn)生影響。

近年來，歐盟（EU）、美國加州、國際海事組織（IMO）以及中國相繼推出了新的船舶SOx排放控制要求。2010年1月1日，歐盟港口0.10%硫含量燃油標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施；2014年1月1日，美國加利福尼亞州要求進(jìn)入其沿海岸24海里區(qū)域時(shí)使用硫含量0.10%的船用餾分油；2015年1月1日，IMO關(guān)于排放控制區(qū)內(nèi)0.10%硫含量燃油的標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施。2016年10月，IMO MEPC 70會(huì)議同意，2020年1月1日實(shí)施全球硫含量0.5%m/m燃油標(biāo)準(zhǔn)。

2015年，我國發(fā)布了“中國排放控制區(qū)實(shí)施方案”，設(shè)立了“長(zhǎng)三角”“珠三角”和“環(huán)渤海灣”三個(gè)排放控制區(qū)，要求船舶在指定區(qū)域內(nèi)航行或停泊時(shí)使用的燃油硫含量不超 過0.50%m/m。2018年12月10日，中華人民共和國交通運(yùn)輸部公布了“船舶大氣污染物排放控制區(qū)實(shí)施方案”，對(duì)排放控制區(qū)地理范圍、污染物控制范圍、排放控制標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施時(shí)間、要求等方面都進(jìn)行了調(diào)整，該“調(diào)整方案”將于2019年1月1日開始實(shí)施。

船舶為滿足SOx排放控制要求，有多種燃油類型可供選擇和使用，比如為滿足硫含量不超過0.10%的要求，可以使用低硫餾分油、“生物柴油”、0.10%“混合燃油”等。而不同類型燃油的特性差異、船舶領(lǐng)域應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、燃油質(zhì)量等都會(huì)對(duì)船舶使用的安全產(chǎn)生影響。

低硫燃油的類型

為滿足法規(guī)關(guān)于硫含量不超過0.10%和0.50%的SOx排放要求，一般船舶可選擇和使用的船用燃油類型見表1：

表1 可選擇和使用的船用燃油

低硫餾分油風(fēng)險(xiǎn)及控制

煉油廠為了生產(chǎn)上述低硫餾分油，往往需要采用特殊工藝及程序?qū)θ加瓦M(jìn)行脫硫處理，導(dǎo)致低硫餾分油的很多特性都發(fā)生了顯著變化。船舶燃油系統(tǒng)、機(jī)器設(shè)備一般都是基于重油/船用柴油設(shè)計(jì)的，低硫餾分油的使用經(jīng)驗(yàn)不多，當(dāng)轉(zhuǎn)換使用低硫餾分油時(shí)，可能導(dǎo)致燃油系統(tǒng)及設(shè)備故障，甚至發(fā)生船舶失去動(dòng)力的危險(xiǎn)。

中國船級(jí)社對(duì)低硫餾分油的特性變化以及安全影響進(jìn)行了研究，并根據(jù)研究成果編制《船舶使用低硫餾分油指南》，補(bǔ)充規(guī)定了船上相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備的設(shè)計(jì)、布置、控制監(jiān)測(cè)、操作、試驗(yàn)等方面的特別要求。

表2對(duì)低硫餾分油安全影響因素及控制措施進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，便于用戶了解和使用該指南。

生物柴油風(fēng)險(xiǎn)及控制

生物柴油，是業(yè)界對(duì)添加了脂肪酸甲酯（FAME）的餾分油的常用稱謂，屬于生物燃料的一種。在船用燃油領(lǐng)域，ISO 8217：2012標(biāo)準(zhǔn)曾禁止添加FAME（不超過0.1%），后因一些地區(qū)和港口船用餾分油供應(yīng)緊張，為滿足硫含量0.1% m/m燃油的市場(chǎng)需求，船用燃油供應(yīng)市場(chǎng)也推出了混合FAME的船用餾分油，ISO 8217：2017標(biāo)準(zhǔn)也根據(jù)需要新增加了DFA、DFZ、DFB三種餾分油類型，規(guī)定混合FAME的體積百分比不超過7%。

DFA、DFZ、DFB燃油除FAME濃度要求以外，其他各項(xiàng)指標(biāo)分別與DMA、DMZ、DMB完全一致，因此，船上使用這種混合了FAME的船舶餾分油時(shí)，儲(chǔ)存、處理、使用等方面的要求與船用餾分油（DMA、DMZ、DMB）基本相同。

表2 低硫餾分油安全影響因素及控制措施

然而，由于添加的FAME具有易氧化、生物分解、對(duì)燃油艙柜及系統(tǒng)沉積物需要清洗等特性，船上使用這種燃油時(shí)仍需額外考慮一些注意事項(xiàng)。關(guān)于這種燃油的使用，國際內(nèi)燃機(jī)委員會(huì)（CIMAC）專門制定了燃油管理指南“Guideline for ship owners and operators on managing distillate fuels up to 7.0% v/v FAME (biodiesel)”，可供相關(guān)方參考。CCS《船舶使用低硫餾分油指南》中也引用了上述CIMAC 指南。

以下簡(jiǎn)要概述生物柴油使用的注意事項(xiàng)，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考上述CIMAC指南：

1、與設(shè)備廠溝通，確認(rèn)設(shè)備適合這種生物柴油，包括油水分離裝置、舷外排放監(jiān)測(cè)裝置等；

2、避免船上儲(chǔ)存時(shí)間超過6個(gè)月；

3、如船上儲(chǔ)存超過6個(gè)月，建議制定燃油監(jiān)測(cè)程序，包括定期（建議每3個(gè)月）進(jìn)行燃油取樣、分析，檢查燃油的酸值、氧化穩(wěn)定性等；

4、采取措施防止燃油艙柜積聚水分，如定期泄放（每天至少2次）；

5、儲(chǔ)存柜的水份和微生物監(jiān)測(cè)；

6、對(duì)于高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，建議咨詢?cè)O(shè)備廠有關(guān)生物柴油的使用要求；

7、 監(jiān)測(cè)濾器工作狀態(tài)；

8、儲(chǔ)存溫度至少保持傾點(diǎn)以上10℃，以防形成蠟，擬在寒冷地區(qū)營運(yùn)的船舶，應(yīng)在燃油購買合同中明確燃油低溫流動(dòng)方面的特別要求。

0.1%“混合燃油”風(fēng)險(xiǎn)及控制

2014年底，為滿足硫含量0.1%m/m燃油市場(chǎng)需求，有些燃油供應(yīng)商研制并推出了新的0.1%“混和燃油”，通過在低硫餾分油中混合少量的重質(zhì)燃油，改善了低硫餾分油的粘度、潤(rùn)滑性等特性。這種低硫“混和燃油”的主要優(yōu)勢(shì)是：粘度、潤(rùn)滑性等特性指標(biāo)與常規(guī)重油相似，船上儲(chǔ)存、凈化處理、使用時(shí)也需要加熱，燃油系統(tǒng)、燃油設(shè)備等一般無需改造即可使用。然而，由于不同燃油供應(yīng)商的調(diào)制方法不同，所生產(chǎn)出的“混和燃油”特性指標(biāo)也會(huì)存在差異，每種“混合燃油”的儲(chǔ)存、船上處理、使用等方面都可能有特別的要求，船舶購買時(shí)應(yīng)向燃油供應(yīng)商咨詢船上使用的建議。另外，考慮到這種“混和燃油”的使用經(jīng)驗(yàn)有限，且現(xiàn)行的ISO 8217標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種船用燃料油規(guī)格（DM和RM）還很難涵蓋該類燃油，船舶購買和使用該類燃油時(shí)，還應(yīng)尋求柴油機(jī)、鍋爐、分油機(jī)等設(shè)備制造廠的相關(guān)指導(dǎo)和建議。

國際內(nèi)燃機(jī)委員會(huì)（CIMAC）公 布 的position paper “New 0.10% sulphur marine（ECA）fuels”，對(duì)這種低硫“混合燃油”的兼容性和穩(wěn)定性、粘度、密度、點(diǎn)火質(zhì)量、傾點(diǎn)、催化劑粉末和沉淀物等主要特性進(jìn)行了描述，并提出了船上儲(chǔ)存、處理和使用過程中的技術(shù)要點(diǎn)，供船東/船舶管理者參考。CCS《船舶使用低硫餾分油指南》中也引用了上述CIMAC文件。

船上儲(chǔ)存和使用這種低硫“混合燃油”時(shí)，建議考慮如下技術(shù)要點(diǎn)：

1、為防止船上儲(chǔ)存和使用過程中發(fā)生不兼容問題，建議采用獨(dú)立的燃油系統(tǒng)，采用HFO艙柜儲(chǔ)存低硫“混合燃油”之前，應(yīng)進(jìn)行徹底清洗；

2、考慮到低硫“混合燃油”低溫流動(dòng)特性以及防止析蠟的風(fēng)險(xiǎn)，船上儲(chǔ)存時(shí)需要長(zhǎng)期加熱；

3、船上使用時(shí)需要進(jìn)行凈化處理，分油機(jī)的加熱溫度和設(shè)置需要根據(jù)低硫“混合燃油”的粘度和密度進(jìn)行調(diào)整；

4、燃油使用時(shí)加熱溫度需根據(jù)其粘度進(jìn)行調(diào)整，以防過度加熱；

5、按燃油轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行低硫“混合燃油”和HFO之間的轉(zhuǎn)換，控制轉(zhuǎn)換過程中的溫度梯度變化，以防發(fā)生熱沖擊的風(fēng)險(xiǎn)；

6、 按設(shè)備廠的規(guī)定調(diào)整氣缸油的類型和注油率。

0.50%“混合燃油”風(fēng)險(xiǎn)及控制

為滿足硫含量0.50%燃油的市場(chǎng)需求，尤其是2020年1月1日IMO全球0.50%低硫燃油標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的需求，0.50%“混合燃油”未來可能成為最主要的供應(yīng)來源。然而，來自不同地區(qū)、不同供應(yīng)商的0.50%“混合燃油”，其燃油混合比例、成份、工藝會(huì)有很大不同，相應(yīng)的燃油特性也會(huì)存在較大差異，導(dǎo)致船舶出現(xiàn)各種事故的可能性增大。

由于目前市場(chǎng)上這種0.50%“混合燃油”的供應(yīng)很少、經(jīng)驗(yàn)不足，尚很難確定這種燃油的各項(xiàng)特性指標(biāo)是否能完全符合國際公認(rèn)的燃油標(biāo)準(zhǔn)ISO 8217，為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）正在研究制定適合于這種“混合燃油”的特性指標(biāo)要求。

為便于用戶參考，表3對(duì)0.50%“混合燃油”可能的特性變化及安全影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。

表3 0.50%“混合燃油”可能的特性變化及安全影響