Alfa Laval - The daily grind – Cat fines and engine wear, Part 2

Article3 Cat fines banner

Het dagelijkse werk - Fijne katalysatordeeltjes en motorslijtage, Deel 2

In deel 1 van de discussie over fijne katalysatordeeltjes hebben we de aard van het probleem van fijne katalysatordeeltjes en de groeiende dreiging ervan in een toekomstige zwavelarme wereld toegelicht. Nu kijken we hoe eigenaars en exploitanten gevestigde technologieën moeten combineren met bijgewerkte kennis en werkwijzen om de veiligheid van hun schepen te waarborgen.

Basisprincipes van het scheiden

Bij het bunkeren wordt brandstof in de opslagtank van een schip gepompt en van daaruit overgebracht naar de bezinkingstanks (voldoende om 24-48 uur werking per keer te ondersteunen). Kleine hoeveelheden van grotere fijne katalysatordeeltjes zullen in de tanks bezinken onder invloed van de zwaartekracht, maar niet genoeg om de motor te beschermen. Daarnaast kan een ruwe zee de vervuilende deeltjes opnieuw mengen met de brandstof.

Vanuit de bezinkingstank wordt de brandstof vervolgens door een afscheider geleid. Afscheiders - ook wel zuiveraars genoemd - filteren de fijne katalysatordeeltjes, water en andere verontreinigingen uit de brandstof. De brandstof stroomt vervolgens naar een servicetank voordat deze wordt geconditioneerd en in de motor wordt gepompt. Afscheiders kunnen afzonderlijk of parallel worden geconfigureerd en het is van cruciaal belang om de grootte van de afscheiders af te stemmen op de behoeften van de motoren die ze bedienen.

De dichtheid, viscositeit, voedingsstroomsnelheid en temperatuur van de brandstof zijn allemaal kritische factoren bij het bepalen van de effectiviteit van de afscheider. Naarmate de keuze uit beschikbare brandstof verandert in het tijdperk met een laag zwavelgehalte, zal de bemanning een veel hoger niveau van inzicht moeten hebben dan ze tot nu toe nodig hebben gehad.

Metde stroom meegaan

De snelheid waarmee brandstof door een afscheider stroomt, hangt nauw samen met de efficiëntie van de scheiding. Simpel gezegd wordt de efficiëntie verhoogd als de stroomsnelheid wordt verlaagd, omdat de centrifuge meer kans krijgt om deeltjes te verwijderen.

Traditioneel werd de separatiestroom ingesteld op 100 procent van het maximale brandstofverbruik van de motor, plus een extra veiligheidsmarge. Maar schepen draaien zelden op 100 procent capaciteit, vooral omdat langzaam stomen steeds vaker voorkomt. Daarom is er, zoals beschreven in paper 51 van CIMAC over brandstofreiniging aan boord "een groot potentieel om de efficiëntie van de scheiding te verhogen door automatische stroomsnelheidregeling toe te passen in verhouding tot het werkelijke brandstofverbruik". Beheer van de stroomsnelheid verbetert niet alleen de efficiëntie van de scheider, maar verbetert ook het brandstofverbruik.

 

Bekende onbekenden

De brandstofscheiding zal in het laagzwavelige tijdperk gecompliceerd worden door de nog onbekende eigenschappen van de nieuwe brandstoffen die op de markt komen en de vermenging van brandstoffen.

Het is zeker dat er fijne katalysatordeeltjes aanwezig zijn in de nieuwe brandstofmengsels die na 2020 geproduceerd zullen worden (inclusief hernieuwbare brandstoffen) en exploitanten zullen ijverig onderzoek moeten doen om te weten waar ze mee te maken hebben. Naast de vervuiling moeten de stabiliteit en potentiële incompabiliteit van nieuwe brandstoffen nauwlettend worden gemonitord om te voorkomen dat er slib gevormd wordt, wat veel problemen kan veroorzaken in de machinekamer, inclusief een verminderde efficiëntie van de scheiding.

De behoefte aan expertise

Dit komt allemaal neer op een grotere behoefte aan kennis en expertise op het gebied van brandstofbehandeling dan ooit tevoren. En deze behoefte heeft ook invloed op het ontwerp van de machinekamer, de training van de bemanning en de kwaliteit van de serviceondersteuning.

Ontwerpen en bouwen

Tijdens de ontwerpfase moeten scheepseigenaren en exploitanten verder denken dan standaardoplossingen voor hoge gehaltes fijne katalysatordeeltjes. Scheepsontwerpers moeten de afscheiders niet als zelfstandige eenheden beschouwen, maar als onderdeel van het systeem, aangevuld met correct geconfigureerde bezinkingstanks, stroomsnelheidmechanismes, thermische regelingen en meer. Een systeembenadering betekent dat cruciale beslissingen over motorbescherming niet aan de scheepswerf worden overgelaten, maar dat ze in plaats daarvan leidend zijn bij het specificeren van de volledige brandstoflijn.

Bemanning en training

Zowel in de bunker als op zee heeft de bemanning van morgen de vaardigheden en het inzicht nodig om goed om te gaan met een groot aantal variabelen. Een recente Business Briefing van Lloyd's List benadrukte echter dat de industrie wereldwijd te kampen heeft met een tekort aan geschoolde bemanning. Zoals Iain White, Global Marketing Manager van Fuels en Lubricants voor ExxonMobil uitlegde: "We voeren een aantal technische programma's uit waarmee scheepseigenaren hun motoren en hun uitrusting kunnen beheren en we merken in toenemende mate dat de technische bemanningen op het schip niet begrijpen hoe ze moeten werken met de apparatuur die ze al hebben."

"Training maakt een groot deel uit van uw strategie voor risicomanagement," zei White. "Je hebt de apparatuur al betaald, dus dan kun je net zo goed leren hoe je het goed moet gebruiken."

Testen, monitoren en onderhouden

Ongeacht hoe goed het ontwerp en de bouw van een systeem is, regelmatig en snel onderhoud is een must. Om te beginnen zal de bemanning in toenemende mate afhankelijk zijn van tests, zowel in laboratoria als, voor zover mogelijk, aan boord, om de kenmerken en behoeften van hun nieuwe brandstoffen te begrijpen.

Door de grotere verscheidenheid aan brandstoffen en het grotere risico op contaminatie is er een zorgvuldige monitoring nodig.

Het regelmatig reinigen van tanks en afscheiders is van vitaal belang, omdat een ruwe zee de bezonken fijne katalysatordeeltjes in beweging kan brengen en problemen kan veroorzaken voor de afscheiders.

Naast het opmerken van problemen met de brandstof zelf, moet de bemanning alert zijn op waarschuwingssignalen van schade aan apparatuur en machines. In het geval van fijne katalysatordeeltjes (en andere problemen), zijn enkele van de belangrijkste indicatoren dat er sprake is van ernstige schade lagere druk, cartervervuiling en daling van het motorrendement. Onmiddellijke reactie op deze signalen kan verdere schade en kosten helpen beperken.

Apparatuur die gemakkelijk door bemanning aan boord kan worden onderhouden, biedt de mogelijkheid voor een snelle reactie, maar wanneer problemen de deskundigheid van de bemanning overtreffen, is het van essentieel belang om snel toegang te hebben tot deskundige servicetechnici overal ter wereld.

Waar naartoe?

Terwijl we het tijdperk met een laag zwavelgehalte ingaan, vormen de risico's van brandstoffen met hoge gehaltes aan fijne katalysatordeeltjes een uitdaging voor de industrie als geheel. Er wordt al veel goeds gedaan om de bekendheid te vergroten, zoals het hierboven genoemde paper 51 van CIMAC en de Richtlijnen voor fijne katalysatordeeltjes van Lloyd's Joint Hull Committee, om nog maar te zwijgen van reguliere rapporten in nieuwsbronnen uit de industrie.

We zitten echt allemaal in dezelfde boot met dit onderwerp, dus het voortzetten van een actieve en open dialoog over fijne katalysatordeeltjes kan alleen de hele wereldvloot ten goede komen.

Download het Alfa Laval Adaptive Fuel Line Blue Book

Oplossingen door evaluatie

 

Marine essentials catalogue

Hoe kunnen wij u helpen?

Neem contact met ons op voor vragen en serviceaanvragen.

Neem contact met ons op

Bel voor maritieme service en ondersteuning +46 4636 7700.