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2020年"限硫令"下, 低硫油要怎樣選?

來源:海事服務網CNSS  2019-10-28  我要評論  

導讀:

IMO2020全球限硫新政已近在咫尺,在新規則要求下,船舶選用合規的低硫燃油以滿足MARPOL公約附則VI的要求將成為一種主流趨勢。

IMO2020全球限硫新政已近在咫尺,在新規則要求下,船舶選用合規的低硫燃油以滿足MARPOL公約附則VI的要求將成為一種主流趨勢。相對于傳統高硫燃油,低硫燃油的質量和穩定性必將成為業內關注的焦點。協會近期也相繼收到會員有關船舶使用低硫油注意事項的咨詢,籍此,協會防損部收集整理下述有關低硫燃油的信息,供會員參考。

燃油的主要種類

目前,船用燃料油主要來自于石油,分為餾分油和殘渣油以及經兩者按比例混合的混合油。

餾分油是原油經蒸餾精煉分離而成,通常稱為MGO (Marine Gas Oil),在ISO 8217標準下,餾分油根據其特性分為DMX, DMA, DFA, DMZ, DFZ, DMB和DFB。目前還有一種含有生物成分或脂肪酸甲酯的餾分油,一般為車用,如果其滿足ISO 8217船舶生物燃油的標準,如脂肪酸甲酯成分不能超過7%,也可以供船使用。

殘渣油即HFO (Heavy Fuel Oil),成分包含3%-10%的瀝青質,殘渣油又分為HSFO (High Sulphur Fuel Oil),LSFO (Low Sulphur Fuel Oil) 和ULSFO(Ultra-Low Sulphur Fuel Oil),根據ISO 8217標準殘渣油按其運動黏度的分類,分成RMA, RMB, RMD, RME,RMG和RMK六類。

餾分油和殘渣油按比例混合的油,在實踐中被稱為MDO(Marine Diesel Oil)或IFO(Intermediate Fuel Oils)。

低硫燃油的標準

公約要求

SOLAS公約第II-2章,B部分,第4條,第2款,從船舶防火和安全角度,對船舶燃油的使用提出了限制,如,船舶不得使用閃點低于60℃的燃油,并對燃油的布置提出了具體要求。

MARPOL公約附則VI第18.3條燃油質量中也有一系列針對燃油成分、添加劑和使用安全及監督檢查等方面的具體要求,這些要求需要在締約國登記的供油商遵守。

行業規范

2019年9月,國際標準化組織ISO發布了新的燃油標準Publicly Available Specification (PAS) 23263,但新標準沒有對技術附表進行任何更新,只是更新了新標準燃油(0.5% m/m)的技術要求。目前,業內對船用燃油標準仍遵循ISO 8217(2017),該標準為供油商提供了餾分油和殘渣油在物理屬性、成分和行業指標等方面的要求(副表1和副表2)。同樣,ISO 8217標準中第5條也規定,供船使用的燃料油必須的安全可靠的,即使是混合油,也不應該混有對人體健康有害和有損于機器設備的雜質。

低硫燃油的風險

燃油的穩定性

在某些情況下,燃油的存儲狀態發生改變將影響到燃油的穩定性,這主要取決于燃油的抗分解能力,燃油的分解取決于其懸浮瀝青質的液態碳氫化合物的性質,如果介質是芳香烴(分子結構是環狀烴),那么它將保持懸浮狀態;如果是石蠟(分子結構為直鏈烴),則瀝青質可能有聚合成污泥的傾向,一旦燃料發生化學分解,其過程不容易逆轉,而且沉淀瀝青質不能再溶解。燃油在油艙內長期存放后,其瀝青質成分會沉淀變成油泥或油渣,進而造成油路、分油機和濾器堵塞。

燃油的兼容性

燃油的兼容性是指不同燃油在混合時產生沉淀的趨勢。當互不兼容的兩類油品混合時,沉淀可能會立即發生。新型燃油可能會達到ISO要求的穩定性標準,但與其他的燃料油混合在一起很可能會變得不穩定而導致不兼容。由于各地區混合油品的成分會差異大,油品不兼容的問題可能會很嚴重,不僅是不同類型和批次的油品之間會產生不兼容性,即使是同一批次油品也可能發生不兼容。燃油不兼容問題會導致瀝青質沉淀而形成油泥和油渣,將導致過濾器、分油機堵塞,在極端情況下,還會堵塞燃油管道,從而使船舶發生主機停車和跳電風險非常高。而在實踐中,盡管經驗法則是油品混合或頂部加裝比例不能超過20%,但業內不能確保每一個油商都能嚴格按這個標準比例混合,因此對于船東而言,目前確保混合油品達標的唯一方法是測試油樣。

穩定性和兼容性測試

便攜式油品測試儀已經能夠對燃油的兼容性、粘度、密度、水分和催化劑等指標做一些基本的測試。但這些測試儀器只能提供一些大概的指示,不能提供一個權威標準來明確燃油是否可用,除非其結果經權威認證的岸基實驗室認可。船上可采用的簡單易行的測試燃油兼容性的辦法是美國材料試驗協會(ASTM D4740)的斑點測試法,這種方法主要用于評價石油化工領域油品的穩定性,也可用于評價油品摻混互溶安定性情況。選取試驗的兩種樣品按照50%/50%比例加熱混合并攪拌均勻,然后取一滴混合油樣滴在預熱的試紙上,再將試紙放入烤箱中加熱到一百攝氏度,一個小時候觀察試紙油點的情況。

1. 斑點均勻內部無環,兼容并穩定;

2. 斑點內部有細微而模糊的環狀物,會產生一些沉淀,混合油品不宜過度加熱,加強分油過程;

3. 斑點內部出現薄弱環狀,沉淀物會增多,混合油品不宜過度加熱,加強分油過程;

4. 斑點內部出現明顯黑色環狀,不兼容不穩定;

5. 斑點內部幾乎出現固體,不兼容不穩定。

低硫燃油的其它風險

低溫流動性

高餾分物含量的新混合燃油的分子結構在較低的溫度下更容易形成蠟狀。

潤滑性

新標準下的低硫燃油在提煉過程的強脫硫,可能會導致低硫燃油出現潤滑問題,并可能導致燃油泵柱塞卡阻,燃油泵和噴油設備加速磨損,因此燃油提煉中可能需要添加一定量的添加劑。

燃油添加劑

燃油添加劑(cat fine)的濃度增加可能會加速機器設備的燃油泵、噴油器和缸套的磨損。

粘度

較大粘度差(10~380cst)的兩種油品混合,會影響燃油噴射和燃燒效率。低硫燃油粘度的降低還可能增加柴油機燃油泵柱塞與套筒油桶之間燃油泄漏的風險,以及燃油噴射系統的內部泄漏而導致燃油壓力降低,從而影響機器設備的性能。

密度

新的低硫燃油的密度一般會比傳統的殘渣油低,為確保燃油的清潔,可能要調節分油機的設備和參數,以確保充分清洗燃油。

酸值

從動植物中提取出來的燃油內含有脂肪酸,因此可能仍然含有高酸性。高酸值的燃料油可能會對燃燒單元的各個部件造成加速損傷

防損建議

1. 船舶應制定科學合理的燃油加裝和使用計劃,盡量不要對餾分油和混合油進行混裝,對于新造船可以考慮對燃油艙和燃油系統進行調整和改進。

2. 粘度低的燃料油可能會導致油泵泄漏、磨損或卡死。會員船東應密切關注設備燃油泵和噴油器的工況,并保持與設備制造商的密切聯系,加大對設備檢查、測試、維護和保養的頻率,必要時進行吊缸檢查,以確保船載設備安全有效地運行。滿足硫化物政策的同時,也應考慮對NOx認證(EIAPP證書)有效性的影響。

3. 根據不同種類低硫燃油的特性,科學而謹慎地為燃油加熱。

4. 應確保所使用的滑油和汽缸油與所使用低硫油相匹配。

5. 使用餾分油也應注意其潤滑性、微污染、高酸腐蝕和低溫流動性等問題。

6. 當船舶計劃訂購含有脂肪酸甲酯成分的餾分油時,應事先與油商核對生物成分添加比例,同時也要咨詢主機、輔機、鍋爐、油水分離器和濾器等廠家,其設備是否適合使用生物燃料油。這類燃油需要分析其酸值和氧化穩定性兩項指標,以及檢測其是否存在微生物污染。儲存這類生物燃料油的時間不宜超過6個月,以防止燃油氧化和降解對機器設備帶來損害。

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