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为符合IMO限硫令而推出的低硫燃料(VLSFO)自年10月以来增长率不断在上升。受这类新型低硫燃料的特性与化学性质影响,随之而来的是低温流动性,稳定性,污染物质,残留催化颗粒(Cat-fines)和硫含量超标等多方面的问题。VPS在年10月推出了新的析蜡点(WaxAppearanceTemperature/WAT)检测,以进一步评估燃料低温流动性。本文说明了如何利用WAT检测来加强管理燃料低温流动性与稳定性的潜在问题。近期的3个案例也说明,在没有的相应预防措施的情况下使用低硫燃料可能会出现的情况。

WAT或浊点(cloudpoint)是燃料冷却时蜡晶出现的温度。因低温析出的蜡晶,最终会导致燃料停止流动。过程中蜡晶可能会引起过滤器和管道阻塞,直接导致发动机燃料不足等其他问题。把温度维持在WAT以上,就可以避免蜡晶析出。因此WAT检测对于管理与减轻这方面的风险至关重要。

VPS对个来自全球不同港口的近个低硫燃料样品进行了WAT检测,结果摘要如下图所示:

从年10月至年12月,WDT平均比WAT高出12°C。但有些情况,WAT和WDT的差距超过了30°C。高差距表明这类燃料中可能含有更高的石蜡基油成分。

分油机的温度必须维持在WAT以上,否则过程中蜡晶析出会影响操作。燃料的WAT和WDT越高,对温度要求也会提高。目前比较棘手的情况,是低粘度加上高WAT。根据反馈,低粘度燃料在30°C以下操作,WAT引发的问题会增加。但出现问题的不只限于低粘度燃料。

分油机的最高操作温度是98°C,这也是分离效果最佳的温度。对于新型低硫燃料,分油机制造商一般会建议采用以下的操作温度。

表1:新型低硫燃料的储存和操作温度

然而,目前已出现WAT超过以上操作温度的案例。常见的问题是分油机污泥量异常,甚至完全堵塞。如果碰到低粘度,高残留催化颗粒再加上高WAT,情况会更糟。船上的设备可能完全无法处理这类燃料。

低温操作时,分油机效率也会同时降低,杂质分离效果可能因此达不到要求。当操作温度低于WAT时,析出的蜡晶会能进一步影响分油机的运行,排污与污泥量。在确保其它方面不受影响的情况下,将温度从40°C升高到70°C以上可以有效缓解问题。

另一方面,有些低硫调和燃料因为稳定性差,在加热后沥青很容易分离沉淀,会释放大量污泥。处理这类稳定性差燃料,必须参考表上所建议的温度,避免高温操作。尽管沉淀物总量(TotalSedimentPotential/TSP)在接收检测时可能达标,燃料在随后的复测中也可能因为沥青的分离沉淀,测出比之前更高的沉淀物。

供应给船上的燃料未经处理一般是不适合直接使用的。与低硫燃料相关的大部分风险,其实可以通过采购和约的方式控制。根据船上设备的操作局限在合约上注明对燃料特性的要求,以确保供应商与用户在交接与使用前了解燃料的特性。燃料使用前的检测是一般惯例,但如今以成为风险管理关键。

案例一

年10月27日,一艘货轮在安特卫普(Antwerp)加注了吨的低硫燃料,样品通过了ISO常规检测。货轮在开始使用该燃料以后,分油机与过滤器发现异常。由于分油机污泥量大量增加,必须减低流量操作,发动机也因此必须减低功率运行。

VPS对该燃料样品进行了调查性检测。结果显示,高WAT(69°C),高WDT(75°C),高倾点(21°C)与高残留催化颗粒(51ppm)。没有发现潜在的稳定性问题(TSP=0.04%),GCMS也并未发现化学污染物质。

VPS建议将分油温度保持在98°C,进一步降低分油机的流量并缩短排污间隔,保持低速运行。此外将沉淀柜与日用柜的温度调至WAT(69°C)以上,这有助于缓解过滤器堵塞。如果在使用燃料前先进行WAT/WDT检测,VPS便可以事先提供上述建议。在最大程度上为货轮减少操作问题,以及设备与租金上的潜在损失。

高WAT加上高残留催化颗粒,将大幅提升分离的难度,也可能导致设备完全无法处理燃料。沉淀柜作用,主要是为杂质提供沉淀的时间与渠道,但前提是燃料必须能够自由流动。只有将温度维持在WAT以上,才能确保燃料的流动性与沉淀的效率。适当的温度调控对保障分油机的效率也同样重要。

案例二

年10月20日,一艘货轮在鹿特丹(Rotterdam)加注了超过吨的低硫燃料。燃料投入使用后,立即出现分油机操作异常与油泵损坏。同时,VPS也发现有另一艘加注了相同燃料的船只也面临类似的问题。样品检测结果显示该燃料符合ISO标准。

VPS对样品进行了详细调查分析。不仅发现该燃料的WAT为57°C,WDT也在75°C以上。GCMS测试显示燃料内含有苯乙烯化合物。而沉淀物总量(TSP)为低于0.01%,出现稳定性问题的机率不大。

32.6cSt的低粘度限制了加温的幅度,但因为高WAT/WDT所以需要把温度至少维持在58°C以上。由于储存期间温度曾经降至57°C以下,需要先将燃料加温超过75°C才能把凝结的蜡晶完全融化。此外,由于船上装载货物类型的关系,油舱的温度被限制在50°C内。货轮因无法处理该燃料所以不能使用,最终将燃料退岸处理。

案例三

年12月14日,一艘货轮在休斯顿(Houston)加注了超过吨的低硫燃料。燃料投入使用后,两台分油机都立即出现堵塞。船员在首24小时内,两次清洗了两台分油机。每次清洗后只能维持6个小时运行。船员经过24小时努力仍然无法稳定操作。由于无法处理该情况,于是联系VPS寻求专家建议。

这是该货轮第二次加注低硫燃料。使用首批在拉斯帕尔马斯(LasPalmas)加注的燃料时,并没有碰到任何问题。在接受首批低硫燃料前,包括储油舱,沉淀柜与日用柜在内的所有油舱已完全清空,并以人工清理。舱内所有残留的污泥已完全清理干净,所以低硫燃料不可能与之前的高硫燃料混合。尽管两批燃料可能在加注过程中混合,但仅限于舱内无法抽出的部分,总量不会超过1m3。同时兼容性检测结果也显示两批燃料均兼容。

VPS立即对事件进行了系统的调查分析,样品检测结果符合ISO标准。该燃料的WAT/WDT为40°C/55°C。根据13.14cSt的粘度,VPS一般建议将分油温度维持在40°C。但与分油机制造商讨论后,VPS要求货轮将分油温度提高到75°C。

根据船员报告,温度调整后分油机操情况作有所好转,但4天后仍然面临类情况。但这次的污泥比之前更厚实。随着燃料逐渐絮凝,船员也接受建议让分油机以最低流量操作并缩短排污间隔,慢慢消耗该燃料。船员也曾考虑过使用燃料稳定添加剂,但最终并不需要。

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