浅析船舶低硫油的和使用

浅析船舶低硫油的管理和浅析船舶低硫油的管理和使用使用一、限硫令的要求及一、限硫令的要求及应对措施措施1、限硫令的要求、限硫令的要求根据海上根据海上环境保境保护委委员会第会第70次会次会议（MEPC70）通）通过的决的决议，从，从2020年年1月月1日起，全球船舶所使用的燃油中，硫含量不得超日起，全球船舶所使用的燃油中，硫含量不得超过0.5%，在部分硫排放控制区内的要求是不超，在部分硫排放控制区内的要求是不超过0.1%。此外，根据国。此外，根据国际海事海事组织（IMO）的最新要求，在）的最新要求，在2020年全球限硫令生效后，所有未安装脱硫年全球限硫令生效后，所有未安装脱硫设备的船舶，将禁止携的船舶，将禁止携带硫含量超硫含量超标的燃油。的燃油。2、全球燃油含硫量限、全球燃油含硫量限值一一览表表 规定规定区域区域生效日期生效日期限值限值备注备注MARPOL 73/78附则VI排放控制区外2020年1月1日0.5%m/m重油或轻油北海、波罗的海排放控制区2015年1月1日0.1%m/m北美排放控制区（含夏威夷）加勒比海排放控制区欧盟EU法令欧盟港口水域（含土耳其）2010年1月1日美国加州CARB规定加州岸线内水域（24海里）2014年1月1日只能用柴油中国香港香港水域2015年1月1日0.5%m/m重油或轻油台湾高雄、台北、基隆、台中、花莲、苏澳、安平等港口水域2019年1月1日大陆原珠三角、长三角、环渤海水域船舶排放制区扩展为沿海控制区 其中，上海、苏州、宁波-舟山、南通港口水域已于2018年10月1日提前生效。其中，海南水域 2022年1月1日起 0.1%m/m内河控制区2020年1月1日一、限硫令的要求及一、限硫令的要求及应对措施措施3、应对措施措施二、低硫油分二、低硫油分类1、根据成分分、根据成分分类 注：注：船上最常使用的是船上最常使用的是DMZ（船上通称（船上通称为MGO或或轻柴油）、柴油）、DMB（船上通称（船上通称为MDO或柴油）；或柴油）；RME180（船上俗称（船上俗称180重油）、重油）、RMG380（船上俗称（船上俗称380重油）；重油）；所以所以对应的船用低硫燃油也主要分的船用低硫燃油也主要分为低硫低硫轻油（如油（如LSMGO）、低硫重油（如）、低硫重油（如LSFO）等）等.二、低硫油分二、低硫油分类2、按含硫量分、按含硫量分类（常（常见）超低硫油（含硫量不高于超低硫油（含硫量不高于0.1%m/m）;低硫油（含硫量不高于低硫油（含硫量不高于0.5%m/m）；）；普通燃油（含硫量不高于普通燃油（含硫量不高于3.5%m/m）。）。3、按生、按生产方式分方式分类（主要是（主要是针对常常讲的低硫重油或称低硫燃料油）的低硫重油或称低硫燃料油）通通过加工低硫原油生加工低硫原油生产低硫重低硫重质燃料油燃料油由于由于炼油行油行业生生产低硫低硫HFO的的经验有限，受低硫原油有限，受低硫原油资源及源及炼厂加工工厂加工工艺影响，影响，预计这种低硫种低硫HFO的的产量也很少，量也很少，远远满足不了全球足不了全球远洋船舶的燃料需求。洋船舶的燃料需求。调和加工低硫燃油和加工低硫燃油将低硫含量原料和高硫含量原料，按将低硫含量原料和高硫含量原料，按规定的比例定的比例进行行混合、混合、调制，生制，生产出出满足足IMO要求的低硫燃油。要求的低硫燃油。调和加工是和加工是传统船用燃料油市船用燃料油市场的主要来的主要来源，我源，我们所熟悉的新加坡，就是当前重要的船用燃料油所熟悉的新加坡，就是当前重要的船用燃料油调和市和市场；内；内贸船用重油生船用重油生产加工加工也是如此。也是如此。低硫低硫调和油一方面要保和油一方面要保证硫含量低于硫含量低于0.5%，另一方面，另一方面还要保要保证燃油指燃油指标要求等要求等满足足国国际标准准组织（ISO）8217标准的要求，以确保船舶使用安全。准的要求，以确保船舶使用安全。三、低硫油的特性（危害性）三、低硫油的特性（危害性）1、含硫量低、含硫量低限硫令的颁布，致使燃油硫份的大幅下降，也对与之相匹配的气缸油、系统油提出了新的要求。2、粘度低、粘度低由于原油来源，炼油技术等因素，造成低硫油的粘度偏低，这就造成燃油的渗透性增加，润滑性能变差。3、密度低、密度低、闪点低、点低、挥发性性强由于低硫油的这一特性，造成燃油的安全管理和使用难度增加，如：储存，与用油部件的设计初始理念不相符等。4、硅、硅、铝含量高含量高为了去除燃油中的硫份，加入更多催化剂，使得燃油中的硅、铝含量增多。注：此危害性低硫注：此危害性低硫轻油油较低硫重油表低硫重油表现得更加突出，得更加突出，伤害性更加大。害性更加大。四、四、对主要主要设备的影响及常的影响及常见应对措施措施低硫低硫轻油油设备部件影响常见应对措施主辅机燃烧室部件（低速机）要求使用低碱值的气缸油如气缸油碱值不匹配：偏低：酸性高，低温腐蚀；偏高：a、降低缸套表面石墨层蓬松度，不利于润滑油的附着与分布，降低边界润滑能力；b、形成碳酸钙颗粒，产生颗粒磨损，造成活塞环卡阻（失去弹性，断裂），长期使用还会污染透平喷嘴环、叶轮和废气炉1、定期取样化验气缸残油；2、合理选配低碱值气缸油（低碱值气缸油的润滑性能，温度特性等有待进一步验证）（中速机）要求使用匹配的系统油中速机多采用飞溅润滑的湿式油底壳，系统油直接润滑气缸套，如果系统油的碱值与燃烧产物的酸性物质不能中和，长期使用将产生一系列问题1、定期取样化验2、选配低碱值系统油（此现象现阶段并未引起太大重视）供油泵异常磨损，泄漏增加1、加强分离2、降低油温，增加粘度3、合理增加备件储备（如轴封）高压油泵、油头异常磨损，内漏增加低负荷转速不稳，启动困难1、加强分离2、降低油温，增加粘度3、及时更换受损部件滑油系统燃油泄漏进入油底壳，降低润滑油粘度，破坏油膜形成等1、及时更换泄漏部件2、加强对滑油液位、油质的检查，取样化验锅炉供给泵、燃烧泵泵浦异常磨损，轴封寿命缩短1、降低油温，增加粘度2、合理增加备件储备（如轴封）油头、喷油枪1、可能发生泄漏，造成燃气积聚炉膛，引起爆炸；2、风油比失调1、延长于扫风时间2、根据火焰情况，合理调整风油比四、四、对主要主要设备的影响及常的影响及常见应对措施措施低硫重油低硫重油注：低硫重油除了其硫份含量低所造成的影响外，注：低硫重油除了其硫份含量低所造成的影响外，对于主要于主要设备的影响的影响并不如低硫并不如低硫轻油那么明油那么明显；使用中只要合理控制其粘度，可将其作；使用中只要合理控制其粘度，可将其作为普普通重油使用。通重油使用。五、低硫油的管理五、低硫油的管理1、加装、加装、驳运运（根据船上的管路布置情况，（根据船上的管路布置情况，现阶段船上基本不再段船上基本不再储存和使用硫份高于存和使用硫份高于0.5%m/m的普通的普通轻油，所以低硫油，所以低硫轻油的加装、油的加装、驳运并不存在多大运并不存在多大问题，这里主要里主要针对低硫低硫重油重油进行探行探讨）加装加装 没有没有单独的低硫重油独的低硫重油舱，通常都是利用某个合适的普通重油，通常都是利用某个合适的普通重油舱作作为指定的低硫重油指定的低硫重油舱，用来，用来储存低硫重油。由于存低硫重油。由于这种油种油舱曾曾经储存的是普通重油，所有在添加低硫重油之前存的是普通重油，所有在添加低硫重油之前需要需要对舱内内进行清行清洁，避免残油，避免残油污染低硫油，造成含硫量超染低硫油，造成含硫量超标，尤其是在添加超低硫重油，尤其是在添加超低硫重油之前，之前，这种油种油舱的清的清洁更是必不可少。更是必不可少。常常见的油的油舱内部清内部清洁一般有两种：一般有两种：a、尽量、尽量驳尽尽舱内内普通重油，普通重油，进入内部入内部进行清行清洁；b、驳尽尽舱内普通重油，内普通重油，驳入低硫入低硫轻油，利用航行期油，利用航行期间船体船体摇晃冲洗，然后晃冲洗，然后驳出混合后的出混合后的轻油，以求达到降低油，以求达到降低舱内残油含硫量。内残油含硫量。由于船上通常都没有由于船上通常都没有单独的低硫重油加油管路，基本都是与普通重油共用加油管路，独的低硫重油加油管路，基本都是与普通重油共用加油管路，这样就造成加油管路残油就造成加油管路残油污染低硫重油。染低硫重油。通常采取措施：通常采取措施：a、每次加完普通重油后或者加装、每次加完普通重油后或者加装低硫重油之前，使用低硫重油之前，使用压缩空气吹洗，尽量赶出加油管路中的残油入普通重油空气吹洗，尽量赶出加油管路中的残油入普通重油舱，当吹赶，当吹赶结束后，束后，记得及得及时关关闭油油舱加油加油阀门，避免燃油倒流，避免燃油倒流进入管路；入管路；b、加装低硫重油前，利用低、加装低硫重油前，利用低硫重油冲洗管路入普通重油硫重油冲洗管路入普通重油舱，但，但记住尽量避免造成住尽量避免造成“混油效混油效应”。鉴于低硫油品于低硫油品质问题，加油，加油过程需全程程需全程监控点滴取控点滴取样。注：加油前或加油注：加油前或加油时，向供油方咨，向供油方咨询低硫油建低硫油建议分离温度很重要，分离温度很重要，这可以可以让我我们在分离低在分离低硫油硫油时少走很多弯路；咨少走很多弯路；咨询低硫油的建低硫油的建议储存温度，便于低硫油的保存。存温度，便于低硫油的保存。五、低硫油的管理五、低硫油的管理 1、加装、驳运（根据船上的管路布置情况，现阶段船上基本不再储存和使用硫份高于0.5%m/m的普通轻油，所以低硫轻油的加装、驳运并不存在多大问题，这里主要针对低硫重油进行探讨）加装加装 驳运运 由于船上通常没有独立的管路来驳运低硫重油，基本都是与普通重油共用驳油管路，这样就造成驳油管路残油污染低硫重油。通常采取措施：驳运低硫重油前，利用低硫重油冲洗管路入普通重油沉淀柜，切记控制合适的冲洗油量，避免不必要的低硫重油的浪费，避免造成“混油效应”。五、低硫油的管理五、低硫油的管理2、处理理 为了去除燃油中了去除燃油中过多的硫份，加入多的硫份，加入较多的催化多的催化剂，造成硅、，造成硅、铝含量含量增加。增加。这就需要加就需要加强分离，如分离，如:循循环分离，减小分油量等。分离，减小分油量等。针对低硫重油有低硫重油有别于普通重油的密度、粘度的特性，分离于普通重油的密度、粘度的特性，分离时采取合采取合适的分离温度（一般低硫重油的分离温度适的分离温度（一般低硫重油的分离温度较普通重油低很多，如果分离普通重油低很多，如果分离温度温度过高会高会产生大量的胶生大量的胶质油泥），采用合适的比重油泥），采用合适的比重环至关重要。至关重要。根据低硫油生根据低硫油生产厂家建厂家建议合理控制低硫油合理控制低硫油舱、低硫油沉淀柜、低硫、低硫油沉淀柜、低硫日用柜温度，利于保持低硫油的品日用柜温度，利于保持低硫油的品质。注：关于低硫油（不管是低硫重注：关于低硫油（不管是低硫重/轻油，含硫量不高于油，含硫量不高于0.1%m/m的超低硫油，的超低硫油，还是含硫量不是含硫量不高于高于0.5%m/m的低硫油），其加装、的低硫油），其加装、驳运和运和处理的管理重点无非就是两点：理的管理重点无非就是两点：避免避免污染；染；根据其特性分离。根据其特性分离。五、低硫油的管理五、低硫油的管理3、使用、使用 使用低硫油前的准使用低硫油前的准备 a、了解航次、了解航次计划，申划，申请和添加足和添加足够的低硫油；的低硫油；b、制定、制定详尽尽低硫油低硫油转换操作操作规程程（含所有用油（含所有用油设备，如主副机、，如主副机、锅炉），炉），规程要程要安全、可行、安全、可行、经济，并且在，并且在转换过程中不断完善；程中不断完善；c、制定如果、制定如果转换不成功，引不成功，引发跳跳电、停、停车等事故的等事故的应急反急反应计划划；d、试验低硫油低硫油转换操作操作规程程，并，并统计完成低硫油完成低硫油转换操作的具体花操作的具体花费时间；e、通、通过劳氏低硫油氏低硫油转换计算公式，估算出算公式，估算出换油达油达标（使用燃油含硫量已（使用燃油含硫量已经达到达到规定要求）所需的提前定要求）所需的提前时间量，与量，与驾驶台沟通，并根据台沟通，并根据实际航行情况和航行情况和转换操作所花操作所花费的的时间确定出确定出驾驶台通知台通知换油油时间点；点；f、根据、根据实际情况，完成低硫油的情况，完成低硫油的驳运和分离；运和分离；五、低硫油的管理五、低硫油的管理 低硫低硫轻油和普通重油的油和普通重油的转换要点：要点：a、根据、根据低硫油低硫油转换操作操作规程程，执行行转换操作；操作；b、降温控制粘度，切、降温控制粘度，切记进机粘度不宜低于机粘度不宜低于2cst关关闭燃油管路伴行加燃油管路伴行加热管，使用管，使用燃油冷却装置等；燃油冷却装置等；c、控制燃油、控制燃油进机温度机温度变化率（建化率（建议不超不超过2/min）可采用降低主机可采用降低主机负荷的方荷的方式来控制燃油式来控制燃油进机温度机温度变化等；化等；d、关注回油、关注回油阀所所处位置，如需回油柜，在避免浪位置，如需回油柜，在避免浪费低硫低硫轻油的同油的同时，也要避免混合，也要避免混合油油污染低硫染低硫轻油柜；油柜；e、加、加强检查主主辅机燃油机燃油变化以及燃油管路、油化以及燃油管路、油泵轴封、高封、高压油油泵、油、油头等部位的泄等部位的泄漏情况，尤其漏情况，尤其应关注高关注高压油油泵的内漏的内漏进油底壳（油底壳（转换前后前后严格格监测油底壳油位、油油底壳油位、油质，且，且此操作此操作应该贯穿整个穿整个换油期油期间），如若泄漏），如若泄漏严重将造成主重将造成主辅机启机启动不来，低不来，低负荷不荷不稳等等现象。象。n使用燃油冷却装置冷却燃油，也就意味着在使用燃油冷却装置冷却燃油，也就意味着在转换过程中，高程中，高压油油泵、油、油头等燃油等燃油喷射射设备在在较短的短的时间内，从高温运内，从高温运转环境境转换到低温运到低温运转环境（或反向），如不采取措施控制境（或反向），如不采取措施控制温度温度变化速度，高化速度，高压油油泵偶件、偶件、进出油出油阀、油、油头偶件等极有可能偶件等极有可能发生卡阻和拉毛。生卡阻和拉毛。五、低硫油的管理五、低硫油的管理 低硫重油和普通重油的低硫重油和普通重油的转换要点要点 a、根据、根据低硫油低硫油转换操作操作规程程，执行行转换操作；操作；b、降温控制粘度、降温控制粘度建建议粘度粘度计始始终保持粘度控制模式运行，同保持粘度控制模式运行，同时也要关注整个也要关注整个换油油过程中粘度所程中粘度所对应的温度的温度值，并以此作，并以此作为燃油燃油进机粘度的参考（防止燃油出供油机粘度的参考（防止燃油出供油单元后元后被伴行管路二次加温）。被伴行管路二次加温）。锅炉低硫炉低硫轻/重油与普通重油的重油与普通重油的转换要点要点 a、计算算转换所需的所需的时间，提前，提前转换，保，保证进入低硫控制区入低硫控制区时使用的燃油已使用的燃油已经达到达到限硫令的要求（尤其需注意多台限硫令的要求（尤其需注意多台锅炉、航行期炉、航行期间不使用不使用锅炉等情况）；炉等情况）；b、根据、根据低硫油低硫油转换操作操作规程程完成完成转换 低硫低硫轻油与普通重油的油与普通重油的转换可利用可利用锅炉的炉的轻油模式，需关注混油油模式，需关注混油阶段的燃段的燃烧火焰情况，酌情控制燃油的加温情况（一般火焰情况，酌情控制燃油的加温情况（一般转换三通三通阀转至至轻油油侧，锅炉就切炉就切换到到轻油模油模式，燃式，燃烧器加器加热器往往就不会再加温，造成器往往就不会再加温，造成雾化不良，冒黑烟，可手化不良，冒黑烟，可手动维持加持加热器工作一器工作一段段时间，根据火焰情况决定是否停止手，根据火焰情况决定是否停止手动加加热）低硫重油的燃低硫重油的燃烧一般不能使用一般不能使用轻油模式，因油模式，因为整个燃整个燃烧过程均需要加温，所程均需要加温，所以使用一般重油模式，但由于低硫重油的密度、粘度均比普通重油低，所以需要以使用一般重油模式，但由于低硫重油的密度、粘度均比普通重油低，所以需要对燃燃烧器器加加热器的温控元件器的温控元件进行行调节（调节温度可借温度可借鉴低硫油的粘温特性或供油低硫油的粘温特性或供油单元粘度元粘度计）五、低硫油的管理五、低硫油的管理 及及时正确正确记录按要求完成按要求完成低硫燃油低硫燃油转换和和驳运操作运操作记录表表；按要求将；按要求将燃油含硫量、日期、燃油含硫量、日期、时间、船位、低硫油、船位、低硫油舱燃油存量等相关信息正确燃油存量等相关信息正确记录在在航海日志航海日志和和轮机日志机日志中。中。针对低速机，低速机，还应在合适在合适时机机换用低碱用低碱值气缸油气缸油低碱低碱值气缸油的气缸油的注油量需注油量需严格按照供油厂商和低速机生格按照供油厂商和低速机生产厂家的要求，最好事先咨厂家的要求，最好事先咨询。结束束语限硫令的限硫令的颁布，布，对船舶船舶动力装置的力装置的设计、制造和、制造和维护管理都提出了管理都提出了严峻的挑峻的挑战。尤其在如今的。尤其在如今的过度度阶段，不同硫份燃油的同段，不同硫份燃油的同时存在，使得日常管理存在，使得日常管理难度度剧增，所以需增，所以需要大家相互配合，精确操作，将要大家相互配合，精确操作，将换油油过程程对船舶船舶动力装置的不良影响降到最低，最大限度力装置的不良影响降到最低，最大限度的保的保证船舶船舶动力力设备安全运安全运转，节约成本，同成本，同时做好做好记录，以，以顺利通利通过油公司、油公司、PSC等等检查。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！16