U kontekstu kontinuirano usporenog tržišta pomorskog prometa, zaštite okoliša, očuvanja energije i konvencija o smanjenju emisija, kao i visokih troškova goriva, usvajanje glavnog motora za usporavanje i sagorijevanje goriva ultravisoke viskoznosti za smanjenje troškova i poboljšanje učinkovitosti jedan je od važnih mjera koje poduzimaju brodarska poduzeća kako bi postigla uštedu energije i smanjenje emisija.
Očuvanje energije i smanjenje emisija brodova sveobuhvatna su pitanja, s krajnjim ciljem postizanja "najprofitabilnije brzine plovidbe".
Postoji optimalna kombinacija između osiguravanja životnog vijeka brodova i smanjenja brzine i potrošnje energije;
S druge strane, izgaranje goriva visoke viskoznosti u motoru utjecat će na njegovo daljnje usporavanje, a postoji i optimalna točka podudaranja između to dvoje;
Jedna od najboljih praksi za poboljšanje ekonomske učinkovitosti brodarstva je korištenje glavnog motora za usporavanje i sagorijevanje goriva visoke viskoznosti.
Međutim, ultraniska brzina i visoka viskoznost izgaranja brodskih motora za smanjenje troškova i poboljšanje učinkovitosti također donose niz pitanja rizika koji se ne mogu zanemariti, a odgovarajuće mjere kontrole moraju se proučiti kako bi se učinkovito spriječili i kontrolirali rizici.
1, Rizici koji proizlaze iz usporavanja glavnog stroja tijekom plovidbe
Dugotrajno usporavanje i rad s niskim opterećenjem glavnog računala pri 10% -40% nazivne snage rezultirat će sljedećim rizicima:
(1) Vlastiti rizik domaćina
① Dugotrajni rad glavnog motora s malom brzinom i malim opterećenjem dovodi do smanjenja tlaka pročišćavanja i koeficijenta viška zraka, kao i do smanjenja tlaka ubrizgavanja goriva i atomizacije, što rezultira pogoršanjem uvjeta izgaranja, smanjenom toplinskom učinkovitošću dizelskog motora, povećana potrošnja goriva i onečišćenje komore za izgaranje, sustava turbo punjenja i komponenata ispušnog sustava produktima izgaranja, što uzrokuje neuobičajeno trošenje i habanje.
② Dugotrajni rad glavnog računala pri ultra niskim brzinama rezultirao je lošim tekućim dinamičkim podmazivanjem glavnih pokretnih dijelova, povećavajući rizik od korozije i nenormalnog trošenja.
③ Dugotrajni rad hosta pri ultra niskim brzinama povećava poteškoće u podešavanju podmazivanja cilindra, što rezultira lošim podmazivanjem i povećanom stopom potrošnje ulja u cilindrima.
Ako je cilindar pretjerano podmazan, to će uzrokovati stvaranje kamenca na glavi klipa, oštećenje uljnog filma i trošenje košuljice cilindra;
Ako je podmazivanje cilindra nedovoljno, to može uzrokovati nenormalno trošenje, pa čak i povlačenje cilindra.
④ Zbog ultra niske brzine glavnog motora, dovod goriva u svaki cilindar glavnog motora je neujednačen, što može lako dovesti do povremenog paljenja, naknadnog izgaranja i detonacije, pa čak i predstavljati rizik od nesreća s oštećenjem motora.
(2) Rizik od pomoćne opreme
① Dugotrajni rad glavnog motora pri ultra niskoj brzini može uzrokovati ozbiljna začepljenja u kanalu ispušne cijevi, turbopunjaču, hladnjaku zraka, ispušnom kotlu, dimnjaku itd., što rezultira visokim protutlakom ispušnih plinova turbopunjača. To također može dovesti do začaranog kruga smanjenog tlaka za pročišćavanje, lošeg izgaranja, povećane temperature ispušnih plinova, smanjenih radnih performansi, povećane potrošnje goriva, pa čak i zapaljivanja kutije za pročišćavanje i nemogućnosti ponovnog normalnog rada dizelskog motora pod opterećenjem.
② Dugotrajni neprekidni rad ili stalno uključivanje i zaustavljanje puhala s pomoćnim uređajem utječe na životni vijek puhala.
(3) Rizik sigurne plovidbe
① Rad usporavanja glavnog motora može uzrokovati rezonanciju osovine i vibracije kabine, što utječe na radni vijek broda i radno i životno okruženje posade, te utječe na navigacijsku dužnost posade.
② Smanjenje brzine broda tijekom plovidbe rezultirat će smanjenjem učinkovitosti upravljanja, nižim operativnim performansama i povećanjem rizika sigurne plovidbe.
(4) Rizik povećanih troškova održavanja
① Spora plovidba brodova povećat će gubitak rezervnih dijelova i materijala.
② Povećanje radnog opterećenja održavanja i upravljanja za pomorske inženjere, poboljšanje intenziteta rada, a time i povećanje troškova održavanja i upravljanja tvrtke.
2, Rizik od izgaranja goriva ultravisokog viskoziteta
Rizici korištenja goriva ultravisokog viskoziteta uključuju:
(1) Rizik domaćina
① Ubrizgavanje goriva visoke viskoznosti rezultira većim kapljicama i dubljim ubrizgavanjem, što dovodi do lošeg raspršivanja goriva, neravnomjernog miješanja plinova i pogoršanja uvjeta izgaranja.
Što je veća viskoznost goriva, to je viša njegova ulazna temperatura.
② Visok sadržaj sumpora dovodi do stvaranja više kiselih tvari tijekom izgaranja, što može uzrokovati niskotemperaturnu koroziju i trošenje na površinama košuljice cilindra motora, klipa i klipnog prstena.
③ Visok sadržaj nečistoća dovodi do trošenja čvrstih čestica i povećanog taloženja ugljika u cilindru, što rezultira prianjanjem klipnog prstena, blokadom otvora za zrak i pojačanim taloženjem ugljika u ispušnom kanalu. Vanadij i natrij nagrizaju ispušni ventil na visokim temperaturama.
④ Visoka gustoća otežava pročišćavanje i raspršivanje goriva, a tijekom početnog izgaranja kapljice ulja su sklone toplinskom pucanju, što dovodi do povećanja taloženja ugljika u komponentama.
⑤ Nizak cetanski broj, loša izvedba paljenja, može uzrokovati poteškoće u pokretanju hosta; Razdoblje odgode paljenja tijekom izgaranja je dugo, a izgaranje je odgođeno, što rezultira visokom temperaturom ispušnih plinova.
⑥ Rizik od toplinskog opterećenja opreme za ubrizgavanje goriva je visok kada se ulje mijenja u posebnim područjima.
Nakon što motor uspori i promijeni ulje, nestabilna kvaliteta izgaranja može uzrokovati zaustavljanje motora u teškim slučajevima, što predstavlja visok rizik od nezgoda.
(2) Rizik od pomoćne opreme
① Upotreba pare za zagrijavanje goriva troši veliku količinu, povećavajući opterećenje kotla, pa čak i potrošnju goriva;
Visoka temperatura zagrijavanja goriva povećava rizik od razgradnje molekula nafte, stvaranja taloga i rizik od prekoračenja plamišta, što rezultira povećanjem proizvodnje nafte i plina;
Ventilacijski otvori dnevnih ormarića za gorivo mogu generirati veliku količinu uljne pare, uzrokujući onečišćenje brodova, rasipanje resursa i predstavljajući opasnost od eksplozije.
② Gorivo ultra visoke viskoznosti također ima visoke zahtjeve za sustav kontrole temperature viskoznosti, zahtijevajući ručnu intervenciju za podešavanje.
Nakon što sustav kontrole temperature viskoznosti ne radi i uzrokuje da temperatura goriva ekstremno visoke viskoznosti bude previsoka ili preniska, postoji veliki rizik od začepljenja, zaglavljivanja, toplinskog širenja, opeklina i eksplozija u sustavu goriva.
(3) Rizici skladištenja, transporta i pročišćavanja
① Procesi skladištenja, transporta, pročišćavanja i raspršivanja goriva ultravisokog viskoziteta predstavljaju visok rizik od utjecaja na rad glavnih i pomoćnih motora, kotlova, separatora ulja i grijača goriva.
② Što je veća viskoznost goriva, to je veći radni tlak potreban za sprječavanje isparavanja, što također povećava zahtjeve za materijal, dizajn i proizvodnju za cjevovode i opremu. Istodobno se povećava i faktor operativnog rizika.
③ Tijekom procesa skladištenja, transporta, pročišćavanja i atomizacije, nakupljanje prljavštine u ormaru za skladištenje i začepljenje kruga ulja se pogoršavaju.
Usporenje i izgaranje motora
Akumulacija rizika od goriva ultravisokog viskoziteta
Ultraniska brzina i izgaranje goriva visoke viskoznosti glavnog motora pogoršat će radno stanje glavnog motora, što će rezultirati začaranim krugom izgaranja i sljedećim ozbiljnim problemima:
(1) Rizik domaćina
① Nestabilan tlak pucanja uzrokuje pucanje klipnog prstena i propuštanje zraka.
② Nestabilna brzina i gubitak snage brodskih dizelskih motora.
③ Kada motorna vozila u Hong Kongu koriste gorivo visoke viskoznosti, glavni motor ima poteškoća s pokretanjem.
④ Glavni motor radi vrlo malom brzinom i raspršivanje goriva je slabo. Osim toga, tlak pročišćavanja je relativno smanjen zbog smanjenja brzine turbopunjača, što rezultira lošim izgaranjem.
⑤ Kada glavno računalo radi pri ultraniskom opterećenju, količina ubrizganog ulja u cilindru smanjuje se proporcionalno s brzinom glavnog računala, ali povećanje ili smanjenje opterećenja proporcionalno je trećoj potenciji promjene brzine glavnog računala. Stoga, ako količina ubrizganog ulja u cilindre nije podešena, količina ubrizganog ulja u cilindre svaki put će biti relativno prekomjerna, što će rezultirati otpadom i onečišćenjem klipnih prstenova, otvora za čišćenje ili ispušnih ventila i njihovih sustava.
(2) Rizik od pomoćne opreme
① Povećava se nakupljanje ugljika i kamenca unutar komore za izgaranje i ispušnog sustava, što povećava rizik od sekundarnog izgaranja u ispušnom kotlu.
② Tijekom procesa pročišćavanja ulja, često ispuštanje šljake dovodi do prekomjernog istjecanja goriva, uzrokujući nagli porast razine tekućine u spremniku za ostatke ulja i povećavajući broj alarma visoke razine.
③ Zbog lošeg izgaranja, otvor za ubrzano čišćenje, ispušni ventil i turbopunjač su kontaminirani, stvarajući začarani krug koji dodatno pogoršava izgaranje i povećava rizik od kvarova, kao što su lom klipnog prstena, izgaranje pomoćnog puhala, izgaranje glave klipa, košuljica cilindra pucanje, paljenje ispušne cijevi i oštećenje turbopunjača.
④ Kada glavni motor radi ultraniskom brzinom (ispod 50% opterećenja) i sagorijeva gorivo ultravisokog viskoziteta, količina pare koju stvara kotao za ispušne plinove nije dovoljna i potrebno je pokrenuti pomoćni kotao. Ako se ova kritična točka ne shvati ispravno, postoji veliki rizik od nestabilnog rada glavnog motora i povećanja troškova.
Kontrolirajte rizike od usporavanja broda i izgaranja goriva ultravisoke viskoznosti kao odgovor na gore navedene rizike.
Optimiziranjem glavnog motora s mlaznicama s kliznim ventilom, tehnologijom turbopunjača T/CCUT-OUT, elektronskim mlaznicama za ulje cilindra Alpha ACC (faktor ubrizgavanja) i gorivom ultravisoke viskoznosti, dopunjenim znanstvenim upravljanjem, niz rizika uzrokovanih ultraniskim brzina plovidbe i izgaranje goriva ultravisoke viskoznosti mogu se izbjeći ili smanjiti, čime se postiže cilj smanjenja troškova i poboljšanja učinkovitosti.