付樹軍
摘要:進入2020年,船舶全面切換到使用含硫量低于0.5%m/m的燃油。因油料產地和提煉工藝等不同,低硫燃油的理化特性異于以往使用的燃油,尤其是黏溫指標相差巨大。在船舶燃油的儲存、駁運、凈化到使用的各環(huán)節(jié)中,最大、最直接的影響莫過于黏溫指標。黏度過高,會造成燃油泵運行負載大、燃油管路背壓高、燃油霧化不良、燃燒不充分等不良后果。黏度過低,將會造成燃油泵異常磨損,還會加速高壓油泵、噴油器的偶件磨損,降低上述部件的使用壽命。本文通過在燃油轉換單元中加裝轉換開關對其附加控制功能,使燃油使用過程中可以額外獲得冷卻功能,以實現(xiàn)超低黏度燃油的冷卻并維持合適的黏度。關鍵詞:超低黏度;控制邏輯;附加開關控制
1低硫燃油低黏溫指標和燃油轉換單元控制邏輯
1.1硫量低于0.5%mlm的低硫燃油低黏溫指標:從近期加裝的低硫燃油來看,其黏度普遍較低,近期筆者使用的一批俄羅斯VOLADIVOSTOK加裝的低硫燃油50℃黏度為6.58cSt(見圖1),黏溫指標接近于LSMGO(見圖2)。
1.2燃油轉換單元控制邏輯:實際應用中,燃油黏溫參數(shù)可由人工全部或部分手動控制完成,如手動轉換燃油三通閥、手動開關調溫閥和冷卻水閥等,這里不做贅述;更常見和主流的燃油黏溫參數(shù)通常由燃油轉換單元可編程邏輯控制器(PLC,Programmable Logic Controller)來控制,其通過燃油轉換三通閥上的限位開關來區(qū)分燃料油(FUEL OIL)和柴油(MDO/MGO),并以此邏輯來采取不同的調溫措施來控制進機溫度和黏度,具體來說,對FUEL OIL而言,燃油單元通過轉換燃油三通閥,使FUEL OIL進入加熱器,并調整調溫閥開度控制進入加熱器的蒸汽量來達到設定的FUEL OIL溫度和黏度;對MDO/MGO而言,燃油單元通過轉換燃油三通閥,使MDO/MGO進入冷卻器,通過進入冷卻器的冷卻水量來調整到合適的溫度和黏度。
2超低黏度燃油使用中無法降低黏度
以實船為例:中遠海運XX輪,13800TEU,燃油單元AURA MARINE,加熱器x2臺,冷卻器x1臺,燃油轉換三通閥Vll0X1只,調溫閥x1只(見圖3),F(xiàn)UELOIL為VLSFO(50℃黏度6.58cSt),其燃油黏溫參數(shù)即由PLC控制。因FUEL OIL有效凈化分離后進入日用柜溫度為70。C左右,在使用時燃油轉換三通閥Vll0引導FUEL OIL進入加熱器,即使加溫蒸汽閥完全關閉黏度也非常低,甚至低于設備允許的最低黏度,但PLC控制邏輯此時(FUEL OIL)無法轉入冷卻器。
3超低黏度燃油使用中降低黏度的方法
為改變該狀態(tài),經研究燃油單元相關的邏輯關系,可由以下幾種方法實現(xiàn):
3.1刷新PLC控制程序,在使用FUEL OIL時能控制燃油轉換三通閥V110引導FUEL OIL至加熱器或冷卻器,但船方得不到相應的刷新程序和技術支持,無法有效執(zhí)行。
3.2將燃油轉換三通閥V110的控制電磁閥(加溫,冷卻)或其限位開關拆卸后互換(見圖4),即使用FUELOIL時本應轉換到加熱器的執(zhí)行機構動作引導FUEL OIL進入冷卻器,但如果經常切換FUEL OIL和MDO/MGO時電磁閥或限位開關拆卸也會頻繁,電纜扭曲、接線松動發(fā)生概率較大。
3.3在電路控制系統(tǒng)中加裝控制開關K00用于燃油轉換三通閥V110的附加控制(見圖5),正常邏輯控制時,使用FUEL OIL進入加熱器,使用MDO/MGO,分別對燃油進行加溫或冷卻,獲得合適的溫度和黏度;附加控制時,F(xiàn)UEL OIL可進入冷卻器以便對超低黏度FUEL OIL進行冷卻,并通過控制冷卻水量來調整至合適的黏溫指標。
4加裝雙控開關效果
控制開關K00可安裝在AURA MARINE燃油轉換控制箱上,操作便捷,安全,美觀實用(見圖6)。實際控制效果理想(見圖7)。