ME-B型柴油機(jī)燃油管理中注意要點(diǎn)

上海海事大學(xué)商船學(xué)院 陳 亮 周明華

MAN B&W ME-B型柴油機(jī)為傳統(tǒng)的MC機(jī)型向新的ME機(jī)型過(guò)渡的小缸徑機(jī)型，但因采用了電子噴射系統(tǒng)而具有良好的燃燒控制性能，支持“經(jīng)濟(jì)”和“排放控制”兩種控制模式。但電子噴射系統(tǒng)也對(duì)燃油質(zhì)量提出了更高的要求，相反船舶燃油質(zhì)量近年來(lái)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。近幾年發(fā)生了多起因燃油質(zhì)量不良導(dǎo)致的機(jī)器故障事故，燃油管理顯得尤為重要。

一、燃油的質(zhì)量限制

根據(jù)ISO8217：1996標(biāo)準(zhǔn)，船用燃油分為19種：運(yùn)動(dòng)黏度在120 cSt以下，習(xí)慣稱為MGO和MDO，包括DMX、DMA、DMB和DMC四種；運(yùn)動(dòng)黏度在120 cSt以上，習(xí)慣稱為FO，分為15種，常用的180 cSt和380 cSt即RME25和RMG35。2005年ISO又做了一些改變，跟燃油管理密切相關(guān)的是：（1）以50 ℃取代原100 ℃作為燃油的基準(zhǔn)黏度，常用的RME25改為RME180，RMG35改為RMG380；（2）RMC10不再存在；（3）含水量：燃油的允許含水量最大值由1.0%降為0.5%；（4）含硫量：過(guò)去重質(zhì)燃油的含硫量允許最大值由5.0%改為4.5%。公司的燃油管理人員應(yīng)及時(shí)更新信息，為選擇匹配和質(zhì)量上乘的燃油做準(zhǔn)備。

為了保證柴油機(jī)連續(xù)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，柴油機(jī)廠家都給出了燃油質(zhì)量的限制說(shuō)明。表1和表2是MAN B&W公司給出的該機(jī)型使用燃油的質(zhì)量限制表和經(jīng)驗(yàn)限制表。

如果所使用燃油超過(guò)了表1中的數(shù)據(jù)，特別是黏度和密度指標(biāo)，就必須采取相應(yīng)的措施，并與柴油機(jī)廠家聯(lián)系，以取得必要的咨詢和幫助。經(jīng)驗(yàn)表明，如果所使用的燃油超過(guò)了表2中的指標(biāo)，就應(yīng)當(dāng)密切注意柴油機(jī)的各種參數(shù)和工況變化，加強(qiáng)對(duì)燃油的管理。

表1 燃油質(zhì)量限制表

表2 燃油經(jīng)驗(yàn)限制表

二、燃油的凈化處理和轉(zhuǎn)換

1.凈化處理

燃油會(huì)受到固態(tài)和液態(tài)污染物的污染，固態(tài)污染物主要是腐蝕生銹物質(zhì)、沙子、灰塵和生產(chǎn)過(guò)程中加入的催化劑等；液態(tài)污染物主要是淡水和海水。這些污染物能損壞噴油器、燃油泵、燃油閥和排氣閥座，造成汽缸套過(guò)度磨損，引起排氣通道堵塞和增壓器轉(zhuǎn)子葉片臟污，因此，燃油在使用前必須凈化處理。

燃油使用分油機(jī)來(lái)完成凈化。燃油在分油機(jī)中的凈化效果主要取決于兩個(gè)重要的參數(shù)：一是燃油的流量，二是適當(dāng)?shù)娜加宛ざ?。流量越小，凈化效果就越好；燃油的黏度越低，凈化效果也就越好。圖1是分油機(jī)廠家推薦的最佳流量和最佳分油溫度。

圖1 不同黏度的燃油最佳分油流量和溫度

由圖1看出，高于180 cSt/50 ℃燃油的最高加熱溫度為98 ℃，應(yīng)引起重視。分離的流量應(yīng)以能滿足柴油機(jī)所需和日用油柜不產(chǎn)生溢流循環(huán)為準(zhǔn)。除了必要的清洗和維護(hù)，分油機(jī)應(yīng)24 h運(yùn)行。

2.轉(zhuǎn)換

該機(jī)型即使在停機(jī)狀態(tài)下，整個(gè)燃油系統(tǒng)（包含高壓管路和燃油閥）也能夠循環(huán)，但在下列情況下，輕油、重硫燃油和低硫燃油之間的轉(zhuǎn)換非常有必要。

● 檢修整個(gè)燃油系統(tǒng)；

● 船舶塢修時(shí)；

● 超過(guò)5天的停機(jī)；

● 特殊區(qū)域需要使用低硫燃油時(shí)。

轉(zhuǎn)換的目的是防止燃油泵和噴油器粘死和變形，保證整個(gè)系統(tǒng)的堵塞和符合排放要求。有下列四種情況：

（1）航行時(shí)由輕油到重硫燃油

防止因油溫突變引起燃油泵葉片、燃油閥和吸入閥的粘死和變形，首先確保日用油柜油溫在正常溫度，降低柴油機(jī)負(fù)荷至正常的3/4，接著通過(guò)蒸汽系統(tǒng)中溫度調(diào)節(jié)閥或手動(dòng)控制黏度調(diào)節(jié)器使輕油加熱到最高溫（60～80 ℃），但是黏度值不能低于2 cSt，然后以每分鐘2 ℃溫升加熱重硫燃油，到達(dá)所需黏度值開(kāi)始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)重硫燃油油溫不能超過(guò)輕油25 ℃。

（2）航行時(shí)重硫燃油到輕油

防止因油溫突變引起燃油泵葉片、燃油閥和吸入閥的粘死和變形。首先預(yù)加熱輕油至大約50 ℃，切斷燃油加熱器蒸氣供應(yīng)，接著降低柴油機(jī)負(fù)荷至MCR的3/4，到重硫燃油加熱器溫度高于輕油25 ℃開(kāi)始轉(zhuǎn)換。特別注意，轉(zhuǎn)換成功后，預(yù)加熱器溫度突然下降，應(yīng)稍通點(diǎn)蒸氣至預(yù)加熱器。

（3）停機(jī)時(shí)重硫燃油到輕油

首先，溫度控制可參照（2），打開(kāi)轉(zhuǎn)換閥使輕油接通供油泵，打開(kāi)重硫燃油接通排放管路回到重硫燃油柜的閥，接著當(dāng)管路中完全充滿輕油時(shí)，關(guān)閉回到重硫燃油柜的閥。然后停供油泵，最后停循環(huán)泵。

（4）硫氧化物排放控制區(qū)低硫燃油和重硫燃油轉(zhuǎn)換

特別注意以下幾項(xiàng)：

①進(jìn)機(jī)燃油溫度變化速度不能超過(guò)2 ℃/min。

②進(jìn)機(jī)燃油的黏度不能低于2cSt，不能高于220 cSt。

③在切換過(guò)程中，機(jī)器負(fù)荷控制在25%～40%，以減小進(jìn)機(jī)燃油溫度的變化。

④有條件的話，可裝備自動(dòng)切換裝置。它的優(yōu)點(diǎn)為：安全控制切換過(guò)程，減少由于溫度急劇變化而導(dǎo)致的燃油噴射部件損壞；可以在全負(fù)荷下完成切換，無(wú)須為完成燃油切換而降低機(jī)器負(fù)荷。

三、加裝了劣質(zhì)燃油的措施

即使加裝的燃油符合ISO8217標(biāo)準(zhǔn)，并不等于符合燃油進(jìn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，除按規(guī)章制度進(jìn)行預(yù)處理外，還應(yīng)采取以下措施：

①提高沉淀加熱溫度，加強(qiáng)防殘水。

②將兩臺(tái)分油機(jī)串聯(lián)起來(lái)使用，分離量控制在最?。晕⒋笥谌加拖牧浚?，控制分離溫度（98 ℃）。

③增加分油機(jī)的排雜次數(shù)。

④與質(zhì)量較好的燃油混合使用，嚴(yán)格控制比例，可摸索添加比例。

⑤根據(jù)燃油中硫含量的大小，適當(dāng)調(diào)整汽缸油供油率。

⑥定期校驗(yàn)溫度計(jì)、黏度計(jì)，保證霧化前加熱到最佳霧化黏度。

四、船舶使用低硫燃油的管理

所謂低硫油（Low Sulphur Distillate Oil，縮寫LSDO）是含硫量低于0.1%（m/m）的燃油。MARPOL73/78公約附則VI2008修正案于2010年7月1日起強(qiáng)制生效，船上使用的任何燃油含硫量不應(yīng)超過(guò)下述限值：（1）2012年1月1日以前不超過(guò)4.5%（m/m）；（2）2012年1月1日以后不超過(guò)3.5%（m/m）；（3）2020年1月1日以后不超過(guò)0.5%（m/m）。硫氧化物排放區(qū)2015年以后不超過(guò)0.1%（m/m）。然而低硫燃油的低黏度、低密度、低閃點(diǎn)、低潤(rùn)滑性、低發(fā)熱值和低含硫量等的特性，卻給船舶燃用低硫油帶來(lái)一些潛在的危險(xiǎn)。

低閃點(diǎn)：SOLAS公約禁止使用閃點(diǎn)低于60 ℃的燃料，因而船上的各種設(shè)備和布置都按高于60 ℃的使用環(huán)境設(shè)計(jì)。而低硫燃油的閃點(diǎn)可能低于60 ℃，會(huì)增加船舶火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

低黏度和低潤(rùn)滑性：低硫燃油的黏度非常低，40 ℃時(shí)可能低至1.5 cSt，超過(guò)燃油噴射泵等部件的設(shè)計(jì)允許的黏度范圍，而且潤(rùn)滑性很差，可能導(dǎo)致燃油泵等設(shè)備磨損加劇、性能下降甚至失效。

低含硫量：若該機(jī)燒低硫燃油后，仍用高堿值汽缸油，燃燒室中的殘留的過(guò)量堿性鈣化物會(huì)加速汽缸套和活塞環(huán)的磨損，導(dǎo)致汽缸密封不良，增加燃油和備件消耗。

低密度：低硫燃油密度較低且發(fā)熱值低，同樣體積燃料燃燒產(chǎn)生的功率也必然降低，導(dǎo)致柴油機(jī)點(diǎn)火、啟動(dòng)困難，影響船舶操縱性。

對(duì)于低硫燃油的不利因素，該機(jī)型參數(shù)設(shè)置本身不需要任何修改，只需在管理中考慮以下因素：

（1）燃油的存放，最好將低硫燃油單獨(dú)存放。

（2）不同油品的兼容性，加油前，要檢查油品是否兼容。

（3）汽缸油的選擇，若燃油含硫量<1%，建議使用BN40/50。

（4）燃油的黏度和潤(rùn)滑性。高壓油泵的設(shè)計(jì)是基于在大多數(shù)時(shí)間里使用高黏度的重油，使用低黏度的燃油存在油泵過(guò)度磨損以及油壓建立困難，特別是在低負(fù)荷、啟動(dòng)以及低轉(zhuǎn)速時(shí)，油泵磨損后，內(nèi)部泄漏量加大，導(dǎo)致噴射壓力不足，可能造成主機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。MAN B&W建議在使用含硫量低于0.05%的燃油前，檢測(cè)燃油的潤(rùn)滑性，獨(dú)立的檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以采用HFRR方法對(duì)燃油的潤(rùn)滑性進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)ISO12156-1規(guī)定，最大的磨痕直徑不能超過(guò)520 μm。

管理中要求進(jìn)機(jī)的燃油黏度不能低于2 cSt，推薦3 cSt；測(cè)試機(jī)器以及輔助系統(tǒng)的燃油敏感性；在進(jìn)入機(jī)動(dòng)航行區(qū)域，對(duì)機(jī)器進(jìn)行正倒車試驗(yàn)，檢測(cè)是否具有良好的啟動(dòng)性能；供油系統(tǒng)管路里位于預(yù)加熱器后有個(gè)冷卻器，若黏度太低，可開(kāi)啟冷卻器。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，燃油管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，特別是對(duì)電噴柴油機(jī)的管理還沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循。作為輪機(jī)管理人員應(yīng)深入學(xué)習(xí)燃油知識(shí)，總結(jié)實(shí)船管理經(jīng)驗(yàn)，盡快掌握低硫燃油管理中的要點(diǎn)，減少設(shè)備事故，為公司節(jié)約航運(yùn)成本。