「絕對乾貨」IMO 2020 0.5%低硫油，各方應注意事項
滑油和燃油的粘溫特性好說明什麼
今年8月，多家航運、煉油、燃料供應相關公司和組織聯合釋出了有關供應和使用0。50％含硫量船用燃料的聯合行業指南手冊——0。5%低硫燃油供應和使用指南（Joint Industry Guidance – the supply and use of 0。5% Sulphur marine fuel）。
另，就在幾天前，國際標準化組織ISO在其官網釋出了針對 IMO 2020 0。5%低硫燃油的公開可用規範——ISO/PAS23263（Publicly Available Specification）。
針對以上兩份重要指導檔案，近日，埃克森美孚大中華區船用潤滑油事業部銷售總監顧徐輝先生結合個人專業知識和經驗從中總結出了IMO 2020到來之際，關於0。5%低硫燃油的加註和使用過程及前後需注意的事項。
滿滿乾貨，供您參考：
對燃油供應商來講
1。需要確保燃油在處理過程中以及在整個供應環節中保持質量穩定，在船上進行簡單處理後就能夠安全使用。船上處理包含沉澱、離心分離、加溫和過濾等。
2。供應商需要有足夠的檔案來確保燃油的成分和質量可以追蹤溯源，並對燃油中各組分以及各種新增劑的供應環節和來源進行管控。
3。在整個供應環節確保沒有意外或人為“汙染”。
4。在泵油操作時，需要和船員商討供應的順序，一般建議先供應輕質/低硫，然後是重質/高硫。
5。關於樣本，bunker transfer燃油加註時的樣本需要保留30天，如果發生爭議需要儲存到爭議解決為止。
6。供應商需要告知所供應燃油的指標，如粘度、密度、殘碳值MCR、低溫流動特性（CP霧點/濁點， PP傾點，CFPP冷濾點-可以順利透過濾器的最低溫度）、對船上操作有幫助的資訊以及完整的CoQ（certificate of quality）質量認證。
對於燃油使用者來講
1。船上燃油管理非常重要，需要有安全處理和使用的流程，這些流程應該是船公司安全管理體系（SMS）的一部分。
2。船員對燃油各項引數要有足夠的認識，以便做好充分的準備來接收燃油。例如對於不同批次燃油的粘度差異，需要掌控溫度的變化和進入主機的粘度（燃油供應商可以提供燃油粘溫曲線對照圖表）；如何在船上有效處理cat fine等。
3。船上需要有燃油切換指南，船員需要熟悉如何有效實施這些流程和指南，特別是粘度差異較大的燃油間的切換，需要及時調整控制溫度，並注意分油機是否需要做調整。
4。對於ISO8217規範，一定要滿足2017版本，可以拒絕使用老的版本，如2005，2010版。
5。MSDS、BDN （bunker delivery notes）、IMO取樣指南、CoQ以及燃油化驗報告都是重要的留存文件。
6。發生問題後的取證，船上的操作記錄（logbook等資訊）至關重要，燃油樣本的留存和化驗，並及時諮詢裝置廠家（主機、分油機、鍋爐等）。
7。汽缸油鹼值的匹配，殘留鹼值持續比較高會產生很多不良甚至嚴重後果，具體可以諮詢滑油供應商以提供比較完善的應對燃油切換的匹配計劃。目前市場上有不同配方的40鹼值汽缸油來應對低硫油，船東需要新的配方（鹼值和清淨分散劑之間的平衡），而不是基於老配方單單強調鹼值，因為高的殘留鹼值有害無利。
8。船上汽缸狀況監控在2020後變得更加重要，不同種類的燃油對主機的影響變得更加複雜化，需要有實施有效的監控來避免重大經濟損失。前幾代的汽缸殘油測試儀存在一定的缺陷，如測試不準確，頻繁需要化學試劑補充，比較耗時，目前美孚推出的新一代測試儀測試精確，不需要任何化學試劑，而且可以測試燃油的含硫量，並簡化船員操大大提高使用率。
燃油幾項重要效能引數：
1。Cold flow properties低溫流動特性，掌握CP （cloud point）， PP （pour point）， CFPP （cold filter plugging point）的概念，。確保存放溫度比PP高10攝氏度，處理過程中溫度比CFPP至少高１攝氏度。
2。Stability穩定性， 先要滿足8217裡total sediment總沉澱物的要求。船上燃油使用順序遵循first in first out先進先出的原則，避免長時間儲存。如果懷疑會出現分層現象，可以利用打迴圈的方式讓燃油混合均勻。需要考慮密度和粘度的差異性。一旦有分層跡象，需要考慮燃油裡的含硫量也會分佈不均，很容易超標。
3。粘度，對噴入主機前粘度的把控很重要，否則可能造成燃燒不良，積碳，油泵等問題。粘度小的燃油相對比較容易分離雜質。
4。酸值，一般燃油中的石油酸不會造成太大影響，但有時會出現煉化過程中產生的微量強酸。但燃油中不應該有無機酸，即使含量比較低也會產生腐蝕。8217中對酸值有限值，但限值在某種程度上不能說明什麼，有時沒到限值也不能保證使用沒有問題，主要取決於酸的成分。
5。閃點，限值為閉口測試方法60攝氏度，主要出於安全考慮，有時在油箱頂部也會形成易燃的蒸氣，需要注意。
6。點火/燃燒特性，渣油的CCAI，一般在820-870，數值越高燃燒特性越差。CCAI和密度以及粘度有很大關聯，0。5%燃油的密度和粘度差異性很大，所以CCAI差異也會很大。由於燃油組分差異性很大，可能會出現密度，粘度以及CCAI數值比較接近的不同燃油，燃燒特性差異很大的現象。為了解決這個問題，IP541標準測試方法在出現燃燒問題時會被使用到。
7。Cat fines，上限為60ppm，催化磨料顆粒危害及其大，船上如何正確處理、分離很重要。分離的流量和溫度控制至關重要。過濾測試表明，對無機沉澱物如cat fines，透過過濾可以有效降低，但不代表以後0。5%的燃油裡cat fines會比以前少，有機構研究得出0。5%的低硫油的cat fines會比之前的高硫渣油含量高，原因之一是在煉廠脫硫過程中會有cat fines殘留在燃油中，並且顆粒趨於微小化，給傳統的分離方式造成很大的挑戰，具體如何有效分離cat fines，可以諮詢分油機廠家，主機廠和油料供應商。
相容性問題
1。渣油中有瀝青烯成分，一般情況下，瀝青烯會懸浮在渣油裡，直到這個平衡被打破，如儲存條件變化，或者兩種燃油混合，瀝青烯就會聚合在一起並析出，從而形成油泥，而且這個過程是不可逆的。
2。油泥產生造成的後果可大可小，管路堵塞，濾器堵死，主機缺油，活塞環卡死，甚至主機停機。
3。一般會測試TSP （total sediment potential）潛在總沉澱物/熱氧化測試和TSA （total sediment accelerated）加速總沉澱物/化學氧化測試兩種測試方法來判斷燃油是否穩定。ISO10307-2流程A測試TSP，流程B測試TSA。
a。 TSP測試方法：將樣本放在燒瓶裡，燒瓶放在100攝氏度水槽中24小時，之後將樣本搖晃均勻後透過濾紙，計量濾紙上的殘留物。
b。 TAS測試方法：將樣本加熱到粘度為50cSt，10分鐘後加入10%的十六烷，放置在100攝氏度的水槽60分鐘，之後之後將樣本搖晃均勻後透過濾紙，計量濾紙上的殘留物。
4。穩定性和相容性含義不一樣，穩定性主要指燃油自身的狀態，特別是現在出現的調和油blend fuel，相容性主要指不同的燃油混合在一起後是否穩定。
5。在船上可以利用ASTM D4740測試方法，也稱作”spot test”可以用來快速判斷燃油間的相容性，這種測試方法需要有渣油的參與。如果都是輕油，這種方法不適用，因為會有誤判的情況。如果需要做全面的評估，需要用到ISO10307-2流程A和流程B。
a。 ASTM D4740測試方法：將兩種燃油以1：1混合均勻並加熱。加混合後的燃油滴在濾紙上，在烤箱中加熱到100攝氏度，一個小時後拿出烤箱，然後觀察濾紙上油環的分佈情況
b。 如下圖1代表油環分佈均勻，2有輕微的內環顯現，3內環比較清晰，顏色稍稍比周圍要深，4，內環非常清晰，比圖三的環要粗，並比周圍顏色深，5中間區域呈圓形，並比周圍顏色深很多。1，2可以接受，3需要當心，可能需要進一步的深入測試，4，5代表不相容。
不同批次燃油混合
1。之前大家普遍用的渣油之間的相容性問題都不太大，主要是這些渣油的芳香烴指數比較高，芳香烴指數越高越容易溶解渣油裡的瀝青烯。
2。但2020以後隨著0。5%低硫油的普遍應用，各種燃油之間的相容問題越來越多。需要儘量避免不同批次燃油之間的混兌，或是在混兌之前做相容性測試。現在市場上有行動式測試儀，大概需要1個小時的測試來判斷燃油是否可以混兌。
3。由於每條船狀況都不一樣，所以沒有通用法則，需要因地制宜制定針對每條船的切實可行的混兌方案，以避免燃油不相容造成的嚴重後果。
4。燃油供應商也需要提供所需的資訊，如燃油的各項引數和特性，如密度，粘度，低溫流動特性等，以便船員有充分的準備。
5。儘可能避免不同批次燃油的混兌，特別是引數（密度，粘度等）差異較大的；或是在混兌前做相容性測試。直硫油和加工（催化裂解）油不能混，如果無法避免請儘量小比例混合。
關於調和油
1。燃油是否適合使用取決於燃油裡瀝青烯的含量以及芳香烴指數這兩個關鍵指標。
2。調和油的目的是加入各種不含硫的物料來降低含硫量同時降低成本，如化學廢料，非石油製品，廢潤滑油等等，跟以前在奶粉里加三聚氰胺的目的如出一轍，但後果是非常嚴重的。所以”fit for safe use”對調和油來講非常重要。
3。調和油可以分為三大類
a。 石蠟基類，組分含有芳香烴高的（80%左右），也有芳香烴低的（30-40%），是否相容取決於調和的順序和比例。
b。 芳香族類，一般這種調和油各種組分的芳香烴指數比較高（50%以上），所以調和後一般比較穩定。
c。 混合型別，取決於各組分的性質，不能確保調和後有足夠的芳香烴指數以及穩定性。
在準備燃油切換流程時，需要解決許多重要問題：
1。 需要對船上的燃油系統進行評估，以確定需要採取什麼措施來確保船舶安全有效地使用不同型別的燃油。
2。 應評估燃油的儲存櫃、沉澱櫃和日用櫃的佈局； 這將用來決定在燃油切換過程中燃油之間混合的程度。燃油分開儲存是最佳方法，因為這樣可以更快地進行燃油切換並減少燃油相容性的潛在問題。 因此建議最好有獨立的儲存櫃、沉澱櫃和日用櫃。 由於SOLAS的要求，大多數1998年以後建造的船舶應該具備兩個日用櫃和兩個以上的儲存櫃，因此具備分開儲存的可能性。
3。 如果船舶不具備分開儲存的油櫃佈局，需要制定燃油混合流程。 一種解決方法是在加註新燃油之前，在不斷油的前提下將沉澱櫃中的燃油量降低到儘可能低的水平。 使用這種方法可能需要更長的操作時間來完成燃油的全部切換。
4。 在開始切換燃油之前，通常建議降低船舶功率到燃油切換流程中所指定的水平。 通常這可能是最大持續額定功率（MCR）的30％至70％，具體數值取決於推進系統的引數。
5。 避免對燃油系統造成熱衝擊是燃油切換流程中需要考慮的關鍵因素。主機廠通常會建議燃油系統中所允許的最大溫度變化率，例如常用的2℃/分鐘。這會影響完成燃油切換所需要的時間。例如船舶正在使用HFO，在燃油噴射泵前的溫度需要加熱到約150°C，這時如果要切換到MGO，所需的溫度為40°C，溫度差110°C。在這些條件下考慮到2°C /分鐘的溫度變化率，至少需要55分鐘來安全完成 從150°C降至40°C的燃油切換。然而，謹慎的做法是使用比計算結果更長的時間來做切換工作，從而避免了切換過程中溫度的瞬間快速變化，切換過程可能不能實現平穩而均勻的溫度變化。延長燃油切換過程的持續時間以控制溫度變化率可能會帶來許多挑戰，總結如下：
a。 在許多船舶上，透過手動操作單個三通閥來實現燃油切換。此操作會立即改變燃油的來源，如果切換是在高功率水平下進行，燃油切換將在相對短的時間內完成，因為燃油以高速率透過混合櫃。從HFO到MGO的快速切換可能會導致MGO過熱，從而導致粘度迅速降低並在燃油系統中發生“氣化”。從未加熱的MGO太快地切換到HFO可能導致HFO過度冷卻以及燃油噴嘴處的粘度過高，從而造成動力損失並可能停機。如果是用單個閥門來進行切換，建議在發動機低功率時進行燃油切換，通常在30％到70％MCR之間，以便燃油平緩的切換以保持在溫度變化率的限值內。如果在發動機高功率時進行切換，可能需要改裝燃油切換系統；這個可能涉及到自動燃油切換系統的安裝，以便以定時和規律的方式進行燃油切換。有主機廠和燃油系統裝置供應商可以提供這種自動化系統。
b。 從加熱的HFO切換到MGO時，發動機部件以及混合櫃中的燃油在切換過程中會保留餘熱 。 隨著依舊比較熱的混合油變成純的MGO，增壓泵端“氣化”是非常危險的，會導致發動機停機。 因此在燃油切換過程中應密切監控燃油的溫度變化，並且在主機完全執行純MGO之前，要有足夠的時間給相關部件冷卻。 在這種情況下可能會用到燃油冷卻器甚至水冷機。
c。 當切換到低粘度燃油時，燃油加熱器和管道伴熱裝置在燃油切換過程中應以可控的方式進行關閉。 大多數船上都有粘度控制系統，用於控制向燃油供應系統的預熱裝置供應熱量。 該系統在燃油切換過程中，在粘度變化時來調節向預熱裝置供應熱量。
6。 如果安裝了燃油冷卻器或水冷機，則應小心將其開啟，並在開啟冷卻器閥門時緊密監測燃油溫度以防止過度冷卻。 從冷卻的MGO切換到加熱的HFO時，通常在切換開始時將冷卻器旁通掉並關閉。
7。 如前所述，混合燃油潛在的不相容性會存在某些挑戰（請參閱第22頁的相容性問題）。 因此在燃油切換過程，非常重要的一點是要仔細監控燃油濾器和濾網前後的壓差以及混合櫃內的狀況，來判斷是否存在濾器堵塞以及產生過量的油泥。這也是最好在開闊的海域提前進行燃油切換的原因之一：避免危險發生。
8。 分油機系統應根據新燃油進行適當調整。 重要的是確保吸油管和回油管進入正確的油櫃。 如果使用MGO，則需要考慮一套獨立的分油機可以投入執行。
9。 如果發動機裝有燃油噴射冷卻系統，則可能需要在燃油切換時正確的開啟或關閉。例如在切換到MGO後，燃油噴射器可能不需要冷卻；如果是這樣，並且發動機長時間執行MGO，應關閉噴油器冷卻裝置，以防止燃油過度冷卻。如果在切換到加熱的HFO之前已關閉冷卻器，則需要將其開啟。關於此課題諮詢相關主機廠很重要。
10。 必須對發動機及其元件的溫度進行監測，以確保其維持在正常工作溫度下。發動機控制裝置如調節閥，溫度感測器，粘度控制器等應進行調整甚至需要重置來匹配新燃油，除非這些可以自動調節。隨著燃油切換經驗的積累，我們將對燃油切換以及長時間使用不同燃油的過程中，哪些需要被調整和監控有更好的瞭解。在燃油切換初期需要時刻保持警惕，在問題變得嚴重之前及時發現潛在的危險。燃油切換流程應及時調整來應對已知的問題。
11。 一旦推進和發電系統在新燃油操作下處於穩定狀態，並且所有的部件都在正常的工作溫度下，應當有可能將推進系統恢復到正常狀態從而讓船舶進入控制區域或港口區域。
12。 建議聯絡滑油供應商，並按照OEM指南來確定合適的注油率以及正確的鹼值，以確保維持在合適的汽缸潤滑狀態。如果長時間使用MGO，建議從主輔機取樣化驗，來判斷是否有燃油漏到曲軸箱裡。
（ 顧徐輝 ）
