ME-B型柴油機燃油管理中注意要點

上海海事大學商船學院 陳 亮 周明華

MAN B&W ME-B型柴油機為傳統的MC機型向新的ME機型過渡的小缸徑機型，但因采用了電子噴射系統而具有良好的燃燒控制性能，支持“經濟”和“排放控制”兩種控制模式。但電子噴射系統也對燃油質量提出了更高的要求，相反船舶燃油質量近年來呈現下降趨勢。近幾年發生了多起因燃油質量不良導致的機器故障事故，燃油管理顯得尤為重要。

一、燃油的質量限制

根據ISO8217：1996標準，船用燃油分為19種：運動黏度在120 cSt以下，習慣稱為MGO和MDO，包括DMX、DMA、DMB和DMC四種；運動黏度在120 cSt以上，習慣稱為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的是：（1）以50 ℃取代原100 ℃作為燃油的基準黏度，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：過去重質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及時更新信息，為選擇匹配和質量上乘的燃油做準備。

為了保證柴油機連續可靠運轉，柴油機廠家都給出了燃油質量的限制說明。表1和表2是MAN B&W公司給出的該機型使用燃油的質量限制表和經驗限制表。

如果所使用燃油超過了表1中的數據，特別是黏度和密度指標，就必須采取相應的措施，并與柴油機廠家聯系，以取得必要的咨詢和幫助。經驗表明，如果所使用的燃油超過了表2中的指標，就應當密切注意柴油機的各種參數和工況變化，加強對燃油的管理。

表1 燃油質量限制表

表2 燃油經驗限制表

二、燃油的凈化處理和轉換

1.凈化處理

燃油會受到固態和液態污染物的污染，固態污染物主要是腐蝕生銹物質、沙子、灰塵和生產過程中加入的催化劑等；液態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，造成汽缸套過度磨損，引起排氣通道堵塞和增壓器轉子葉片臟污，因此，燃油在使用前必須凈化處理。

燃油使用分油機來完成凈化。燃油在分油機中的凈化效果主要取決于兩個重要的參數：一是燃油的流量，二是適當的燃油黏度。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 ℃，應引起重視。分離的流量應以能滿足柴油機所需和日用油柜不產生溢流循環為準。除了必要的清洗和維護，分油機應24 h運行。

2.轉換

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

● 檢修整個燃油系統；

● 船舶塢修時；

● 超過5天的停機；

● 特殊區域需要使用低硫燃油時。

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

（1）航行時由輕油到重硫燃油

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，降低柴油機負荷至正常的3/4，接著通過蒸汽系統中溫度調節閥或手動控制黏度調節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，到達所需黏度值開始轉換，轉換時重硫燃油油溫不能超過輕油25 ℃。

（2）航行時重硫燃油到輕油

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。首先預加熱輕油至大約50 ℃，切斷燃油加熱器蒸氣供應，接著降低柴油機負荷至MCR的3/4，到重硫燃油加熱器溫度高于輕油25 ℃開始轉換。特別注意，轉換成功后，預加熱器溫度突然下降，應稍通點蒸氣至預加熱器。

（3）停機時重硫燃油到輕油

首先，溫度控制可參照（2），打開轉換閥使輕油接通供油泵，打開重硫燃油接通排放管路回到重硫燃油柜的閥，接著當管路中完全充滿輕油時，關閉回到重硫燃油柜的閥。然后停供油泵，最后停循環泵。

（4）硫氧化物排放控制區低硫燃油和重硫燃油轉換

特別注意以下幾項：

①進機燃油溫度變化速度不能超過2 ℃/min。

②進機燃油的黏度不能低于2cSt，不能高于220 cSt。

③在切換過程中，機器負荷控制在25%～40%，以減小進機燃油溫度的變化。

④有條件的話，可裝備自動切換裝置。它的優點為：安全控制切換過程，減少由于溫度急劇變化而導致的燃油噴射部件損壞；可以在全負荷下完成切換，無須為完成燃油切換而降低機器負荷。

三、加裝了劣質燃油的措施

即使加裝的燃油符合ISO8217標準，并不等于符合燃油進機標準，除按規章制度進行預處理外，還應采取以下措施：

①提高沉淀加熱溫度，加強防殘水。

②將兩臺分油機串聯起來使用，分離量控制在最小（略微大于燃油消耗量），控制分離溫度（98 ℃）。

③增加分油機的排雜次數。

④與質量較好的燃油混合使用，嚴格控制比例，可摸索添加比例。

⑤根據燃油中硫含量的大小，適當調整汽缸油供油率。

⑥定期校驗溫度計、黏度計，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日起強制生效，船上使用的任何燃油含硫量不應超過下述限值：（1）2012年1月1日以前不超過4.5%（m/m）；（2）2012年1月1日以后不超過3.5%（m/m）；（3）2020年1月1日以后不超過0.5%（m/m）。硫氧化物排放區2015年以后不超過0.1%（m/m）。然而低硫燃油的低黏度、低密度、低閃點、低潤滑性、低發熱值和低含硫量等的特性，卻給船舶燃用低硫油帶來一些潛在的危險。

低閃點：SOLAS公約禁止使用閃點低于60 ℃的燃料，因而船上的各種設備和布置都按高于60 ℃的使用環境設計。而低硫燃油的閃點可能低于60 ℃，會增加船舶火災風險。

低黏度和低潤滑性：低硫燃油的黏度非常低，40 ℃時可能低至1.5 cSt，超過燃油噴射泵等部件的設計允許的黏度范圍，而且潤滑性很差，可能導致燃油泵等設備磨損加劇、性能下降甚至失效。

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

低密度：低硫燃油密度較低且發熱值低，同樣體積燃料燃燒產生的功率也必然降低，導致柴油機點火、啟動困難，影響船舶操縱性。

對于低硫燃油的不利因素，該機型參數設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）燃油的黏度和潤滑性。高壓油泵的設計是基于在大多數時間里使用高黏度的重油，使用低黏度的燃油存在油泵過度磨損以及油壓建立困難，特別是在低負荷、啟動以及低轉速時，油泵磨損后，內部泄漏量加大，導致噴射壓力不足，可能造成主機無法啟動。MAN B&W建議在使用含硫量低于0.05%的燃油前，檢測燃油的潤滑性，獨立的檢測機構可以采用HFRR方法對燃油的潤滑性進行檢測，根據ISO12156-1規定，最大的磨痕直徑不能超過520 μm。

管理中要求進機的燃油黏度不能低于2 cSt，推薦3 cSt；測試機器以及輔助系統的燃油敏感性；在進入機動航行區域，對機器進行正倒車試驗，檢測是否具有良好的啟動性能；供油系統管路里位于預加熱器后有個冷卻器，若黏度太低，可開啟冷卻器。

五、結束語

總之，燃油管理是一項系統工程，特別是對電噴柴油機的管理還沒有經驗可循。作為輪機管理人員應深入學習燃油知識，總結實船管理經驗，盡快掌握低硫燃油管理中的要點，減少設備事故，為公司節約航運成本。