淺析船舶低硫油的管理和使用

淺析低硫油的管理一、限硫令的要求及應(yīng)對措施二、低硫油的分類三、低硫油的特性（缺陷）四、對主要設(shè)備的影響及常見應(yīng)對措施五、低硫油的管理1、加裝、駁運2、處理3、使用（轉(zhuǎn)換與日常管理）2021/5/91一、限硫令的要求及應(yīng)對措施1、限硫令的要求——根據(jù)海上環(huán)境保護(hù)委員會第70次會議（MEPC70）通過的決議，從2020年1月1日起，全球船舶所使用的燃油中，硫含量不得超過0.5%，在部分硫排放控制區(qū)內(nèi)的要求是不超過0.1%。此外，根據(jù)國際海事組織（IMO）的最新要求，在2020年全球限硫令生效后，所有未安裝脫硫設(shè)備的船舶，將禁止攜帶硫含量超標(biāo)的燃油。2、全球燃油含硫量限值一覽表

規(guī)定區(qū)域生效日期限值備注MARPOL73/78附則VI排放控制區(qū)外2020年1月1日0.5%m/m重油或輕油北海、波羅的海排放控制區(qū)2015年1月1日0.1%m/m北美排放控制區(qū)（含夏威夷）加勒比海排放控制區(qū)歐盟EU法令歐盟港口水域（含土耳其）2010年1月1日美國加州CARB規(guī)定加州岸線內(nèi)水域（24海里）2014年1月1日只能用柴油中國香港香港水域2015年1月1日0.5%m/m重油或輕油臺灣高雄、臺北、基隆、臺中、花蓮、蘇澳、安平等港口水域2019年1月1日大陸原珠三角、長三角、環(huán)渤海水域船舶排放制區(qū)擴(kuò)展為沿?？刂茀^(qū)其中，上海、蘇州、寧波-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內(nèi)河控制區(qū)2020年1月1日2021/5/92一、限硫令的要求及應(yīng)對措施3、應(yīng)對措施2021/5/93二、低硫油分類1、根據(jù)成分分類

注：①船上最常使用的是DMZ（船上通稱為MGO或輕柴油）、DMB（船上通稱為MDO或柴油）；RME180（船上俗稱180重油）、RMG380（船上俗稱380重油）；

②所以對應(yīng)的船用低硫燃油也主要分為低硫輕油（如LSMGO）、低硫重油（如LSFO）等.

2021/5/94二、低硫油分類2、按含硫量分類（常見）①超低硫油（含硫量不高于0.1%m/m）;②低硫油（含硫量不高于0.5%m/m）；③普通燃油（含硫量不高于3.5%m/m）。3、按生產(chǎn)方式分類（主要是針對常講的低硫重油或稱低硫燃料油）①通過加工低硫原油生產(chǎn)低硫重質(zhì)燃料油——由于煉油行業(yè)生產(chǎn)低硫HFO的經(jīng)驗有限，受低硫原油資源及煉廠加工工藝影響，預(yù)計這種低硫HFO的產(chǎn)量也很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了全球遠(yuǎn)洋船舶的燃料需求。

②調(diào)和加工低硫燃油——將低硫含量原料和高硫含量原料，按規(guī)定的比例進(jìn)行混合、調(diào)制，生產(chǎn)出滿足IMO要求的低硫燃油。調(diào)和加工是傳統(tǒng)船用燃料油市場的主要來源，我們所熟悉的新加坡，就是當(dāng)前重要的船用燃料油調(diào)和市場；內(nèi)貿(mào)船用重油生產(chǎn)加工也是如此。低硫調(diào)和油一方面要保證硫含量低于0.5%，另一方面還要保證燃油指標(biāo)要求等滿足國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）8217標(biāo)準(zhǔn)的要求，以確保船舶使用安全。2021/5/95三、低硫油的特性（危害性）1、含硫量低——限硫令的頒布，致使燃油硫份的大幅下降，也對與之相匹配的氣缸油、系統(tǒng)油提出了新的要求。2、粘度低——由于原油來源，煉油技術(shù)等因素，造成低硫油的粘度偏低，這就造成燃油的滲透性增加，潤滑性能變差。3、密度低、閃點低、揮發(fā)性強——由于低硫油的這一特性，造成燃油的安全管理和使用難度增加，如：儲存，與用油部件的設(shè)計初始理念不相符等。4、硅、鋁含量高——為了去除燃油中的硫份，加入更多催化劑，使得燃油中的硅、鋁含量增多。注：此危害性低硫輕油較低硫重油表現(xiàn)得更加突出，傷害性更加大。2021/5/96四、對主要設(shè)備的影響及常見應(yīng)對措施——低硫輕油設(shè)備部件影響常見應(yīng)對措施主輔機(jī)燃燒室部件（低速機(jī)）要求使用低堿值的氣缸油——如氣缸油堿值不匹配：①偏低：酸性高，低溫腐蝕；②偏高：a、降低缸套表面石墨層蓬松度，不利于潤滑油的附著與分布，降低邊界潤滑能力；b、形成碳酸鈣顆粒，產(chǎn)生顆粒磨損，造成活塞環(huán)卡阻（失去彈性，斷裂），長期使用還會污染透平噴嘴環(huán)、葉輪和廢氣爐1、定期取樣化驗氣缸殘油；2、合理選配低堿值氣缸油（低堿值氣缸油的潤滑性能，溫度特性等有待進(jìn)一步驗證））（中速機(jī)）要求使用匹配的系統(tǒng)油——中速機(jī)多采用飛濺潤滑的濕式油底殼，系統(tǒng)油直接潤滑氣缸套，如果系統(tǒng)油的堿值與燃燒產(chǎn)物的酸性物質(zhì)不能中和，長期使用將產(chǎn)生一系列問題1、定期取樣化驗2、選配低堿值系統(tǒng)油（此現(xiàn)象現(xiàn)階段并未引起太大重視）供油泵異常磨損，泄漏增加1、加強分離2、降低油溫，增加粘度3、合理增加備件儲備（如軸封）高壓油泵、油頭異常磨損，內(nèi)漏增加——低負(fù)荷轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，啟動困難1、加強分離2、降低油溫，增加粘度3、及時更換受損部件滑油系統(tǒng)燃油泄漏進(jìn)入油底殼，降低潤滑油粘度，破壞油膜形成等1、及時更換泄漏部件2、加強對滑油液位、油質(zhì)的檢查，取樣化驗鍋爐供給泵、燃燒泵泵浦異常磨損，軸封壽命縮短1、降低油溫，增加粘度2、合理增加備件儲備（如軸封）油頭、噴油槍1、可能發(fā)生泄漏，造成燃?xì)夥e聚爐膛，引起爆炸；2、風(fēng)油比失調(diào)1、延長于掃風(fēng)時間2、根據(jù)火焰情況，合理調(diào)整風(fēng)油比2021/5/97四、對主要設(shè)備的影響及常見應(yīng)對措施——低硫重油注：低硫重油除了其硫份含量低所造成的影響外，對于主要設(shè)備的影響并不如低硫輕油那么明顯；使用中只要合理控制其粘度，可將其作為普通重油使用。2021/5/98五、低硫油的管理1、加裝、駁運（根據(jù)船上的管路布置情況，現(xiàn)階段船上基本不再儲存和使用硫份高于0.5%m/m的普通輕油，所以低硫輕油的加裝、駁運并不存在多大問題，這里主要針對低硫重油進(jìn)行探討）

加裝①沒有單獨的低硫重油艙，通常都是利用某個合適的普通重油艙作為指定的低硫重油艙，用來儲存低硫重油。由于這種油艙曾經(jīng)儲存的是普通重油，所有在添加低硫重油之前需要對艙內(nèi)進(jìn)行清潔，避免殘油污染低硫油，造成含硫量超標(biāo)，尤其是在添加超低硫重油之前，這種油艙的清潔更是必不可少。常見的油艙內(nèi)部清潔一般有兩種：a、盡量駁盡艙內(nèi)普通重油，進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行清潔；b、駁盡艙內(nèi)普通重油，駁入低硫輕油，利用航行期間船體搖晃沖洗，然后駁出混合后的輕油，以求達(dá)到降低艙內(nèi)殘油含硫量。②由于船上通常都沒有單獨的低硫重油加油管路，基本都是與普通重油共用加油管路，這樣就造成加油管路殘油污染低硫重油。通常采取措施：a、每次加完普通重油后或者加裝低硫重油之前，使用壓縮空氣吹洗，盡量趕出加油管路中的殘油入普通重油艙，當(dāng)吹趕結(jié)束后，記得及時關(guān)閉油艙加油閥門，避免燃油倒流進(jìn)入管路；b、加裝低硫重油前，利用低硫重油沖洗管路入普通重油艙，但記住盡量避免造成“混油效應(yīng)”。③鑒于低硫油品質(zhì)問題，加油過程需全程監(jiān)控點滴取樣。注：加油前或加油時，向供油方咨詢低硫油建議分離溫度很重要，這可以讓我們在分離低硫油時少走很多彎路；咨詢低硫油的建議儲存溫度，便于低硫油的保存。

2021/5/99五、低硫油的管理

1、加裝、駁運（根據(jù)船上的管路布置情況，現(xiàn)階段船上基本不再儲存和使用硫份高于0.5%m/m的普通輕油，所以低硫輕油的加裝、駁運并不存在多大問題，這里主要針對低硫重油進(jìn)行探討）加裝…………

駁運

由于船上通常沒有獨立的管路來駁運低硫重油，基本都是與普通重油共用駁油管路，這樣就造成駁油管路殘油污染低硫重油。通常采取措施：駁運低硫重油前，利用低硫重油沖洗管路入普通重油沉淀柜，切記控制合適的沖洗油量，避免不必要的低硫重油的浪費，避免造成“混油效應(yīng)”。2021/5/910五、低硫油的管理2、處理

①為了去除燃油中過多的硫份，加入較多的催化劑，造成硅、鋁含量增加。這就需要加強分離，如:循環(huán)分離，減小分油量等。②針對低硫重油有別于普通重油的密度、粘度的特性，分離時采取合適的分離溫度（一般低硫重油的分離溫度較普通重油低很多，如果分離溫度過高會產(chǎn)生大量的膠質(zhì)油泥），采用合適的比重環(huán)至關(guān)重要。③根據(jù)低硫油生產(chǎn)廠家建議合理控制低硫油艙、低硫油沉淀柜、低硫日用柜溫度，利于保持低硫油的品質(zhì)。注：關(guān)于低硫油（不管是低硫重/輕油，含硫量不高于0.1%m/m的超低硫油，還是含硫量不高于0.5%m/m的低硫油），其加裝、駁運和處理的管理重點無非就是兩點：①避免污染；②根據(jù)其特性分離。2021/5/911五、低硫油的管理3、使用①使用低硫油前的準(zhǔn)備a、了解航次計劃，申請和添加足夠的低硫油；

b、制定詳盡《低硫油轉(zhuǎn)換操作規(guī)程》（含所有用油設(shè)備，如主副機(jī)、鍋爐），規(guī)程要安全、可行、經(jīng)濟(jì)，并且在轉(zhuǎn)換過程中不斷完善；c、制定如果轉(zhuǎn)換不成功，引發(fā)跳電、停車等事故的應(yīng)急反應(yīng)計劃；d、試驗《低硫油轉(zhuǎn)換操作規(guī)程》，并統(tǒng)計完成低硫油轉(zhuǎn)換操作的具體花費時間；

e、通過勞氏低硫油轉(zhuǎn)換計算公式，估算出換油達(dá)標(biāo)（使用燃油含硫量已經(jīng)達(dá)到規(guī)定要求）所需的提前時間量，與駕駛臺溝通，并根據(jù)實際航行情況和轉(zhuǎn)換操作所花費的時間確定出駕駛臺通知換油時間點；

f、根據(jù)實際情況，完成低硫油的駁運和分離；2021/5/912五、低硫油的管理…………②低硫輕油和普通重油的轉(zhuǎn)換要點：a、根據(jù)《低硫油轉(zhuǎn)換操作規(guī)程》，執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作；b、降溫控制粘度，切記進(jìn)機(jī)粘度不宜低于2cst——關(guān)閉燃油管路伴行加熱管，使用燃油冷卻裝置等；c、控制燃油進(jìn)機(jī)溫度變化率（建議不超過2℃/min）——可采用降低主機(jī)負(fù)荷的方式來控制燃油進(jìn)機(jī)溫度變化等；d、關(guān)注回油閥所處位置，如需回油柜，在避免浪費低硫輕油的同時，也要避免混合油污染低硫輕油柜；e、加強檢查主輔機(jī)燃油變化以及燃油管路、油泵軸封、高壓油泵、油頭等部位的泄漏情況，尤其應(yīng)關(guān)注高壓油泵的內(nèi)漏進(jìn)油底殼（轉(zhuǎn)換前后嚴(yán)格監(jiān)測油底殼油位、油質(zhì)，且此操作應(yīng)該貫穿整個換油期間），如若泄漏嚴(yán)重將造成主輔機(jī)啟動不來，低負(fù)荷不穩(wěn)等現(xiàn)象。使用燃油冷卻裝置冷卻燃油，也就意味著在轉(zhuǎn)換過程中，高壓油泵、油頭等燃油噴射設(shè)備在較短的時間內(nèi)，從高溫運轉(zhuǎn)環(huán)境轉(zhuǎn)換到低溫運轉(zhuǎn)環(huán)境（或反向），如不采取措施控制溫度變化速度，高壓油泵偶件、進(jìn)出油閥、油頭偶件等極有可能發(fā)生卡阻和拉毛。2021/5/913五、低硫油的管理…………③低硫重油和普通重油的轉(zhuǎn)換要點a、根據(jù)《低硫油轉(zhuǎn)換操作規(guī)程》，執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作；

b、降溫控制粘度——建議粘度計始終保持粘度控制模式運行，同時也要關(guān)注整個換油過程中粘度所對應(yīng)的溫度值，并以此作為燃油進(jìn)機(jī)粘度的參考（防止燃油出供油單元后被伴行管路二次加溫）。④鍋爐低硫輕/重油與普通重油的轉(zhuǎn)換要點a、計算轉(zhuǎn)換所需的時間，提前轉(zhuǎn)換，保證進(jìn)入低硫控制區(qū)時使用的燃油已經(jīng)達(dá)到限硫令的要求（尤其需注意多臺鍋爐、航行期間不使用鍋爐等情況）；b、根據(jù)《低硫油轉(zhuǎn)換操作規(guī)程》完成轉(zhuǎn)換?低硫輕油與普通重油的轉(zhuǎn)換可利用鍋爐的輕油模式，需關(guān)注混油階段的燃燒火焰情況，酌情控制燃油的加溫情況（一般轉(zhuǎn)換三通閥轉(zhuǎn)至輕油側(cè)，鍋爐就切換到輕油模式，燃燒器加熱器往往就不會再加溫，造成霧化不良，冒黑煙，可手動維持加熱器工作一段時間，根據(jù)火焰情況決定是否停止手動加熱）?低硫重油的燃燒一般不能使用輕油模式，因為整個燃燒過程均需要加溫，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，所以需要對燃燒器加熱器的溫控元件進(jìn)行調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)溫度可借鑒低硫油的粘溫特性或供油單元粘度計）2021/5/914五、低硫油的管理…………⑤及時正確記錄——按要求完成《低硫燃油轉(zhuǎn)換和駁運操作記錄表》；按要求將燃油含硫量、日期、時間、