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船舶燃用低硫轻油的几点经验

主、副机共用1套ALFA LAVAL 燃油系统,锅炉单独使用燃油日用柜。
管理员 02月12日 20:10
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导读


HC轮是2008年下水的57000t散货船, 主机型号为 MAN B&W 6S50MC-C,发电柴油机型号为 MAN5L23/30H,安装采用旋杯式燃烧器的SAKKE锅炉。


主、副机共用1套ALFA LAVAL 燃油系统,锅炉单独使用燃油日用柜。


笔者根据船舶航行在 SECA 换油时遇到的问题,介绍低硫轻油的使用经验,供同人参考。


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一、漏油问题


船舶燃用低硫轻油遇到的最大的问题就是设备漏油。 


换油后,主机高压油泵停油阀处易发生外漏。


在不久前的坞修中, 对 HC 轮主机高压油泵进行全面保养,各缸停油阀密封圈全部换新。 


但船舶在抵荷兰码头的锚泊过程中,在换用低硫轻油后,各缸停油阀处都发生不同程度的漏油。

 

幸好航行时间短,维持到靠港后全部换新停油阀密封圈。 


这主要是由于换油前后油温剧烈变化,使密封圈失效,同时轻油的低黏度特性使漏油加剧。


对于经常航行在 SECA 的船舶,需要提前做好防漏准备,在使用轻油前最好全部更换停油阀密封圈。 


同时,船上必须存有足够多的备件,以防突发性大量漏油事故。


MAN B&W 大部分 50 型以上主机每缸高压油泵燃油进口都安装有缓冲器, 对燃油压力波动起到缓冲作用。 


缓冲器工作原理是在缓冲缸内安装活塞,活塞在弹簧力及燃油压力作用下往复运动, 减小燃油压力的波动。


HC 轮先后在欧洲、美国及加拿大 SECA 区航行,缓冲器漏油量较少,但后来从加拿大开出换用重油后,各缸大量漏油,不得不停车紧急更换密封圈。 


分析原因,可能是低硫轻油润滑性差,导致缓冲器密封圈磨损严重。


为防止出现被动局面, 轮机人员需要注意缓冲器的工作状态,视情况更换密封圈,船上必须存有足够多的备件。


除主机外,发电柴油机和燃油单元也发生不同程度的漏油。 


发电柴油机个别缸的高压油泵也发生漏油现象,原因是套筒和油泵本体密封圈老化,只要更换备件即可。 


船舶在荷兰靠港后,燃油放残柜高位报警,检查后发现循环油泵机械轴封漏油, 立即将循环泵解体清洁,更换轴封以防漏油。


这些都是在轻重油转换后,容易发生漏油的部位,因此在使用中必须注意检查或者提前保养, 避免漏油导致的损失。


二、主机控制问题


与重油相比,轻油黏度低,在主机高压油泵处漏泄量大。


同时,轻油的发热值略低于重油发热值。


因此,在相同油门刻度设定下,轻油较重油喷油量少,单缸功率下降。


主机遥控系统的一些参数是按照重油特性预先设定的,如启动油量、扫气压力限制及转矩限制的油门对应关系等。 


在使用轻油后,由于轻油漏泄量大、发热值低,需要重新设定这些参数。


HC轮为无人机舱,主机遥控系统为 KONGSBERGAC C20,监测报警系统为 KONGSBERG K-CHIEF500,这 2 个系统是同一家公司的产品,可通过K-CHIEF500 控制界面设定遥控系统参数。 


在欧洲,参照以往的经验,主机换用轻油前,预先在 AC C20 的控制面板找到启动油门的设定参数修改方法,并对启动油门进行适当提高,确保船舶在机动航行时主机正常启动。


在美国出现过主机加速方面的问题。


船舶在美国密西西比河满载机动航行时,主机为驾控模式,引航员要求前进三全速航行,但半小时内主机转速并没有从前进二加上去,引航员非常不满,甚至威胁要上报美国海岸警卫队。

 

在使用重油时主机从来没有发生这样的情况,当时分析是满载船舶航行在狭窄水道,航行阻力大,加速时负荷过高,按照重油设定的扫气压力限制曲线与轻油不匹配,即使加到最大限制油量,主机转速仍然加不上去。 


通过在集控室手动启动辅助鼓风机,加大扫气压力,提高油泵油量限制,待主机转速增加、扫气压力上来后,停止鼓风机。 


采用这种方法,顺利解决该问题。


对 HC 轮主机遇到的问题,除采用手动启动辅助鼓风机提高扫气压力的方法外,还可采用在主机控制系统临时取消限制的方法,待主机转速增加后,再恢复限制功能。 


如采用这种方法,需要密切关注主机转速的变化,尤其是当主机由驾驶台控制时,因为取消主机控制系统限制,意味着同时取消最大油门及最高转速的限制。


对于频繁进、出排放控制区的船舶,如果经常出现因扫气压力限制导致主机加速困难的问题, 可以考虑在主机遥控系统电子调速器模块适当提高扫气压力限制曲线的限制值, 但这种做法对主机安全运行有极大的风险,须在专家指导下进行。


三、其他注意事项


(1)换油操作。 


船舶进出排放控制区时,主机轻、重油转换要严格按照换油程序操作。 


在换油操作时,尤其注意油温和黏度的变化, 防止因油温突变导致主机高压油泵柱塞套筒卡死;


换轻油后黏度不能低于 2 cSt,避免油泵发生异常磨损。 


在换油过程中应密切关注主机高压油泵的工作状态,防止其卡阻,HC 轮曾发生过几次主机油泵卡阻故障,稍加活络即可正常工作。 


重油换轻油时,也要对燃油自清滤器的旁通滤器进行换油,停止加热后重油可能会凝固在滤器中, 一旦自清滤器出现故障,旁通滤器也会失效。


(2)换油时间点及记录。


当船舶进入排放控制区时,根据主机燃油管系容量和主机耗油量的不同, 通常提前几小时进行换油操作并记录在轮机日志上。 


因为要加上降温的时间,燃油切换需较长时间。

 

因此,轮机日志换油记录须包含以下内容:


主机燃油系统停止加热时间、船位;


轻重油燃油阀转换时间、转换时船位、转换时轻重油柜容量;


换油程序,换油结束时间、船位及轻、重油柜容量。


(3)气缸油转换及注油率调整。


为主机燃用低硫轻油时,因轻油含硫量极低,与高碱值气缸油不匹配,碱性添加剂的析出可能导致气缸发生异常磨损, 因此要重视气缸油的管理。 


采用双气缸油油柜的船舶,须将BN 70 的气缸油转换为 BN 40 的气缸油。采用电子气缸油注油器的主机,须按照低硫轻油含硫量调节注油因子, 降低气缸油注油率。 


采用机械气缸油注油器的主机,只要不是长期燃用低硫轻油,在磨合期后基本不再调节气缸油注油率, 注意停机时加强从扫气口检查气缸状态即可。 


HC 轮早已经过磨合期,气缸油消耗正常,没有调节气缸油注油率,且气缸状态良好。


四、 结束语


根据笔者的工作经验, 船舶燃用低硫轻油会引起漏油和主机控制方面的问题。 


应对漏油问题,船上须存有足够多的备件,如燃油泵的机械轴封以及主、副机高压油泵的密封圈,提前进行相关设备的保养。 


主机控制方面的问题主要是启动油量、扫气压力与轻油不匹配,提前掌握相关参数的调节和控制方法,即可解决问题。


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原创作者系:

大连海事大学     仉大志 吴桂涛







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