IV sesja Sesja Klasyfikacyjno- techniczna Imię i Nazwisko referującego, Instytucja Przewodniczący Sesji / Moderator dr hab. inż. Andrzej Adamkiewicz, prof. nadzw. Akademii Morskiej w Szczecinie 1. 16:00-16:15 Identyfikacja problemów eksploatacyjnych w okrętowych silnikach spalinowych zasilanych paliwem niskosiarkowym Marek Narewski Członek zespołu Projektu BSR InnoShip w Polskim Rejestrze Statków S.A. 2. 16:20-16:35 Okrętowe kotły opalane zagrożenia eksploatacyjne wynikające ze stosowania paliw niskosiarkowych Wojciech Zaczek Członek zespołu Projektu BSR InnoShip w Polskim Rejestrze Statków S.A. 3. 16:40-16:55 Analiza potrzeb modernizacji floty europejskiej pod katem ograniczenia emisji toksycznych związków spalania paliw ze statków Marta Walk Helena Modrzejewska Kierownik Projektu ECO-REFITEC w Centrum Techniki Okrętowej w Gdańsku; Członek zespołu Projektu ECO-REFITEC w Centrum Techniki Okrętowej w Gdańsku Moderator: dr hab. inż Andrzej Adamkiewicz, prof. nadzw. Akademii Morskiej w Szczecinie Kierownik Katedry Diagnostyki i Remontów Maszyn Członek Rady Technicznej PRS
Seminarium Projektu BSR Innoship PRS - Gdańsk 21.03.2012 Identyfikacja problemów eksploatacyjnych w okrętowych silnikach spalinowych zasilanych paliwem nisko-siarkowym Marek Narewski Polski Rejestr Statków SA Inspektorat Maszynowo-Wyposażeniowy Gdańsk, Al. Gen. J.Hallera 126 m.narewski@prs.pl 2007 PRS S.A.
Zarys problemu Wiedza praktyczna na temat problemów związanych eksploatacją okrętowych silników spalinowych zasilanych paliwem o niskiej zawartości siarki (LSFO i ULSFO) aktualnie tworzy się. Problemy mające miejsce podczas pracy układów silnika okrętowego z paliwem o zawartości siarki poniżej 0.5 1 % wynikają głównie z własności fizyko-chemicznych takich paliw oraz zjawisk, które zachodzą w urządzeniach dozujących i wtryskowych paliwa. 2007 PRS S.A.
Norma ISO 8217 Paliwa destylacyjne (HFO) 2007 PRS S.A.
Maksymalna zawartość siarki w paliwach żeglugowych oraz liczba cetanowa w/g normy ISO 8217:2010 DMA DMB DMZ DMB Metoda badania Żródło: ISO 8217:2010 Revised specification for marine fuels 2007 PRS S.A.
Norma ISO 8217 Paliwa pozostałościowe (HFO) 2007 PRS S.A.
MARPOL Annex VI Control of Air Pollution from Ships Wprowadzono 19 Prawideł, z których wymienione poniżej mają wpływ na eksploatację statków: Regulation 12 Ozone Depleting Substances Regulation 13 NOx emissions Regulation 14 Sulphur Oxide and PM emissions Regulation 15 VOC emissions Regulation 16 Shipboard Incinerators Regulation 18 Fuel Oil Quality control 2007 PRS S.A.
W strefie SECA zawartość siarki w każdym paliwie (w tym w DMA - Marine Gas Oil lub DMB Marine Diesel Oil) nie może przewyższać wartości 1.50% m/m przed 1 czerwca 2010 1.00% m/m w dniu i po 1 czerwca 2010 0.10% m/m w dniu i po 1 stycznia 2015 2007 PRS S.A.
Istotne cechy paliw niskosiarkowych (pozostałościowych) mające wpływ na pracę systemu paliwowego Własności smarne- istotne dla układów wtryskowych i pomp paliwowych typ zębatego Lepkość wymagane może być zastosowanie dodatkowych układów chłodzących Zamienność rozpuszczalność parafin należy brać pod uwagę w procedurach przechodzenia z z HFO na LSFO Obecność bio-komponentów (FAME) dodawanych do paliw może generować problemy ze stabilnością, higroskopijnością, starzeniem 2007 PRS S.A.
PALIWA DESTYLACYJNE (LSFO/ULSFO) - ZALETY Redukuj kują wszystkie typy emisji szkodliwych substancji do powietrza włąw łącznie z cząstkami stałymi, Redukuj kują zużycie paliw okrętowych (wagowo) o wartość od 5% do o 10%, Eliminuj ują konieczność stworzenia dodatkowych zbiorników na ten typ paliwa oraz przynależnych nych rurociągów, Eliminuj ują konieczność instalacji na pokładzie urządze dzeń obróbki bki paliwa i znacznie redukują ilość wytwarzanych odpadów w w maszynowni oraz ekspozycje silników na niszczące ce działanie anie niektórych materiałów. 2007 PRS S.A.
PALIWA DESTYLACYJNE (LSFO) - ZALETY Eliminuj ują potrzebę montażu u skruberów w dla systemu gazu obojętnego, Brak dodatkowych kosztów w instalacji i eksploatacji oraz konserwacji / napraw wyposażenia do redukcji emisji PM i SO X, Brak potencjalnych strat w przypadku nieoczekiwanego uszkodzenia urządze dzeń znajdujących się na pokładzie, W przypadku pływania p poza strefą SECAs, brak problemów w operacyjnych na statku i brak związanego zanego z tym ryzyka gdy zmieniane sąs rodzaje paliwa, typy olejów w oraz nastawy w silnikach. 2007 PRS S.A.
Zgodnie z EPA (2007) paliwo niskosiarkowe (ULSFO) wartość liczby cetanowej powinna być min. 48 Liczba cetanowa określona jest przez normy np. ASTM D 613-86, PN-90/C-04004 Problemy wynikające z niskiej liczby cetanowej Zwiększona emisja spalin, Słaba sprawność spalania, Gorsza ekonomiczność spalania (wyższe zużycie paliwa), Trudniejszy zapłon (start), Spalanie (zużycie) detonacyjne - (iwewnętrzne eksplozje, które powodują uszkodzenia tłoków, głowic, pierścieni, zaworów oraz gładzi cylindrowej), Wyższe temperatury wymagane dla zimnego startu (paliwa o niskiej liczbie cetanowej wymagają wyższych temperatur spalania). 2007 PRS S.A.
Paliwa niskosiarkowe Problem - słabe własności smarne 1. Siarka jest naturalnie występującym w paliwie składnikiem, który zawsze był wykorzystywany w paliwie jako środek smarny we wtryskiwaczach, zaworach i innych ruchomych częściach silników spalinowych, 2. Siarka jest naturalnym składnikiem paliw (olejów napędowych) nie jest dodatkiem. Proces usuwania siarki z olejów napędowych jest zarówno kosztowny, jak również pogarsza jakość paliwa. 3. Usunięcie większości siarki z paliwa może prowadzić do co najmniej dwóch poważnych problemów w układzie paliwowym - ścierania mechanicznego i ścierania chemicznego. 2007 PRS S.A.
Paliwa niskosiarkowe (ULSFO-MGO) Problem - Niska lepkość Wymagane jest, aby określić jakie ograniczenia lepkości wymagane są przez silnik i przynależne urządzenia, w których wykorzystywane będzie paliwo. Jeżeli urządzenie jest zaprojektowane do pracy na HFO, wówczas elementy systemu paliwowego muszą być skonstruowane do pracy w odpowiednich dla HFO temperaturach (w przybliżeniu 110-120 C). W zależności od konfiguracji systemu paliwowego, może być konieczne zamontowanie niektórych lub nawet wszystkich niżej wymienionych: nowe pompy paliwowe; końcówki wtryskiwaczy paliwa; chłodnice na linii zasilającej w celu kontroli temperatury oleju napędowego w systemie doprowadzającym paliwo do silnika aby zapewnić prawidłową atomizację; nowe rurociągi powrotne mogą być zainstalowane, aby uniknąć zanieczyszczenia przez paliwo HFO; wymiana lub dodanie zasilających pomp zębatych musi być przeanalizowane; powyższa lista nie jest kompletna i może być rozbudowana. 2007 PRS S.A.
Problem - Praca w niskich temperaturach W związku z faktem, iż paliwa niskosiarkowe mogą zawierać znaczne ilości parafin, (due diligence) musi być zachowana w czasie pracy systemu w każdym przedziale temperatur. Należy mieć pewność, że temperatura nie jest zbytnio zredukowana aby nie prowadzić do zestalenia się parafin. Pojawienie się zestalonych parafin może prowadzić do zatkania filtrów i w konsekwencji zablokowanie dopływu paliwa do silnikal, Aby unikać problemu należy dokładnie analizować własności fizykochemiczne paliw na podstawie dokumentów dostawcy. 2007 PRS S.A.
Problem - Zużycie pomp paliwowych Ścieranie mechanicze Usunięcie siarki powoduje, że paliwo staje się suche. Takie paliwo powoduje ponad 5 razy szybsze ścieranie w układzie wtryskowym. Ścieranie chemiczne Proces technologiczny usuwania siarki powoduje usunięcia naturalnych inhibitorów korozji z oleju napędowego. Rezultatem są bardziej korozyjne własności takich paliw. 2007 PRS S.A.
Problem - Gęstość paliwa Ze względu na gęstość paliwa nisko-siarkowego (LSFO/ULSFO) jego bieżąca ilość (tj. ciężar) w zbiornikach paliwa będzie mniejsza w porównaniu do paliwa pozostałościowego (HFO). Ma to swoje odzwierciedlenie w ilości paliwa wtryskiwanego odniesionego do skoku pompy, co skutkować będzie koniecznością wyższej nastawy na listwie paliwowej przy danym obciążeniu niezależnie od wyższej wartości kalorycznej paliwa niskosiarkowego. 2007 PRS S.A.
Problem - Spadek mocy Problemy ze spadkiem mocy mogą pojawić się po dłuższej pracy układów wtryskowych silników, w których wystąpiły przyspieszone procesy ścierania. W silnikach zasilanych paliwem HFO problem nie wystąpi do momentu gdy praca odbywać będzie się w przedziale wyższych temperatur, ale przy spadku temperatury podczas pracy z paliwem o niskiej zawartości siarki, mogą wystąpić problemy z osiąganiem właściwego ciśnienia wtrysku. Zdolność pomp paliwowych do wytworzenia właściwego ciśnienia wtrysku zostaje znacznie ograniczona i w skrajnym przypadku może dojść do sytuacji uniemożliwiającej prawidłowy zapłon ze względu na zbyt małe ciśnienie. Może to być efektem braku odpowiedniego luzu i przy niskiej temperaturze pompa nie jest wstanie prawidłowo pracować. Rezultatem jest brak możliwości osiągnięcia pełnej mocy silnika lub nawet niemożności rozruchu. 2007 PRS S.A.
Problem Podgrzewanie wstępne Ponieważ nie jest wymagane podgrzewanie paliwa niskosiarkowego układ grzewczy wymagany do pracy z paliwem HFO musi być wyłączony. Podgrzewanie linii zasilających ULSFO//LSFO musi być wyłączone przy pracy z tym paliwem i ponownie włączone podczas ponownego przejścia na HFO. 2007 PRS S.A.
Problem - Procedura zmiany paliwa (CHANGEOVER) Doświadczenie eksploatacyjne pokazuje, że procedura zmiany paliwa może prowadzić do problemów z ciągłością pracy silnika napędu głównego. Zapewnienie bezpiecznej zmiany jednego rodzaju paliwa na drugi wymaga postępowania zgodnego z zatwierdzoną procedurą. Ważnym jest aby na statku znajdowała się szczegółowa instrukcja zmiany paliwa (changeover procedure) i aby była praktycznie wypraktykowana przez załogę. Brak właściwej wiedzy może skutkować powstaniem uszkodzeń w układach silnika. Jest szczególnie zalecane aby na statkach, na których przejście z jednego typu paliwa na drugie nie jest często praktykowane, procedura ta była wypraktykowana przy próbach manewrowych przed wejściem na wody strefy SECA. 2007 PRS S.A.
Problem - odpowiedni zastaw urządzeń do prawidłowego przejścia z jednego rodzaju paliwa na drugie. (CHANGEOVER) W praktyce system wykorzystujący dwa rodzaje paliwa, wymaga szeregu dodatkowych urządzeń co jest związane z dodatkowym kosztem. 2007 PRS S.A.
Działanie oczyszczające paliwa i jego negatywne efekty Przy zastosowaniu paliw niskosiarkowych wystąpić może efekt czyszczący w przypadku silników normalnie pracujących na typowych paliwach HFO. Może dojść do czyszczenia elementów układu paliwowego z osadów i szlamów, które powstają przy pracy na paliwie HFO. Wypłukany materiał może sadzać się na filtrach lub elementach układu wtryskowego blokując je. W uszczelnieniach i elementach łączących mogą wystąpić przecieki, wynikające z niżej lepkości paliw niskosiarkowych. Jest to dodatkowo spotęgowane niższą temperaturą pracy układu paliwowego. Innym efektem może być tendencja do wyciekania kropli paliwa z końcówek wtryskiwaczy. W dalszej kolejności prowadzić to może do powstawania trwałych zapieczonych powłok nagaru. 2007 PRS S.A.
Zapobieganie problemom - Zatwierdzanie zmian w układzie paliwowym Wszystkie proponowane modyfikacje układów paliwowych powinny być poddane analizie w ramach warsztatów HAZOP (Hazardous Operations ) lub w ramach innej równoważnej analizy ryzyka. Tam gdzie przeprowadzone powinny zostać modyfikacje muszą być one zatwierdzone przez towarzystwa klasyfikacyjne przed ich faktyczną realizacją. 2007 PRS S.A.
Zapobieganie problemom Dobór urządzeń do systemów silnikowych w celu minimalizacji ryzyka nieprawidłowej pracy 1. Modyfikacje układów paliwowych we współpracy z producentami silników i towarzystw klasyfikacyjnych. 2. Wybór i montaż sprawdzonych urządzeń. 3. Sprawdzone paliwo. 4. Szkolenia i działania zapobiegawcze. 5. Analiza wypadków i incydentów. 2007 PRS S.A.
Zapobieganie problemom Dobór urządzeń do systemów silnikowych w celu minimalizacji ryzyka nieprawidłowej pracy a) b) Wybór i montaż sprawdzonych urządzeń: a) FO Switchover Controller (GL Type Approved) b) AlfaLaval Fuel Cooling/Heating Unit 2007 PRS S.A.
Analiza wypadków i incydentów Przykład działania USCG 2007 PRS S.A.
Sposoby zapewnienia bezpiecznej eksploatacji Dobór urządzeń. Układ paliwowy statku silnika głównego statku musi zostać przełączony do pracy z paliwem niskosiarkowym MGO (destylacyjnym) przed wejściem do strefy ECA. Przełączenie na MGO oznacza, że w znacznym stopniu spada lepkość paliwa w stosunku do tradycyjnego HFO. Lepkość paliw MGO osiąga wartość 1,2 2,0 cst. Taka lepkość nie jest odpowiednia dla typowych pomp wyporowych displacement pumps, particularly gear pumps. Np. firmy dostarczające pompy paliwowe np. COLFAX i Allweiler przeprowadziły intensywne próby z paliwami o różnych gęstościach. Stworzono nowe pompy, a przykładem takiej pompy jest IMO OptiLine. 2007 PRS S.A.
Smarność i smarowanie Właściwe materiały eksploatacyjne Należy ściśle przestrzegać zaleceń producentów silników 2 i 4 suwowych, w zakresie doboru odpowiednich materiałów smarnych do głowic cylindrowych w sposób odpowiadający reżimowi pracy silnika zapewniając doprowadzenie olejów o odpowiednim TBN - Total Base Number (TBN). Nieprzestrzeganie t powoduje zwiększone tarcie w układzie korbowo-tłokowym silnika i doprowadzi do przyspieszonego zużycia np.gładzi cylindrowych, pierścieni cylindrowych, zaworów wydechowych oraz potencjalnych problemów z układami turbosprężarek Drastycznym efektem może być trwałe uszkodzenie silnika. 2007 PRS S.A.
Wnioski Znajomość problemów, które mogą wystąpić podczas pracy z różnymi rodzajami paliw jest istotna ze względy na bezpieczeństwo żeglugi i musi być propagowana wśród personelu technicznego obsługującego statki i specjalistów nadzoru - towarzystw klasyfikacyjnych i administracji Zapobieganie zagrożeniom w strefie ECA jest tańsze i łatwiejsze niż likwidacja skutków incydentów i awarii, będących rezultatem złej obsługi lub niedopatrzenia stanu technicznego urządzeń napędowych. Opracowywany w ramach projektu BRS Innoship Panbaltic Manual of Best Practice... będzie źródłem podstawowej wiedzy o sprawdzonych i bezpiecznych metodach ograniczania emisji szkodliwych substancji ze statków, w tym także z pomocą paliw destylacyjnych (LSFO/ULSFO). 2007 PRS S.A.
Dziękuję za uwagę 2007 PRS S.A.
Literatura 1. Materiały informacyjne ABS, DNV, GL, LR i PRS 2. Materiały producentów silników MAN, WARTSILA. 3. Materiały publikowane przez EPA, USCG, EMSA, INTERTANKO. 4. Zasoby Internetu 2007 PRS S.A.
Seminarium Projektu BSR Innoship PRS - Gdańsk 21.03.2012 OKRĘTOWE KOTŁY OPALANE - zagrożenia eksploatacyjne wynikające ze stosowania paliw niskosiarkowych Wojciech Zaczek Polski Rejestr Statków SA Inspektorat Maszynowo-Wyposażeniowy Gdańsk, Al. Gen. J.Hallera 126 w.zaczek@prs.pl 2005 PRS S.A.
W sytuacji, gdy zamiast ciężkich paliw opałowych (HFO) do zasilania kotłów ma być zastosowane destylacyjne paliwo żeglugowe z niską zawartością siarki (LSDO/LSFO), należy liczyć się z możliwością wystąpienia: 2005 PRS S.A.
1. Eksplozji paleniska kotła, 2. Awarii palnika lub awarii instalacji paliwowej 2005 PRS S.A.
Eksplozje palenisk kotłów
Do gromadzenia się łatwopalnych gazów dochodzi na skutek: nieprawidłowego przedmuchu gazów, awarii urządzeń zapłonu, nadmiernej ilości odparowanego paliwa/ niewystarczającego przepływu powietrza przy niepalącym się palniku. 2005 PRS S.A.
Awarie palników lub awarie instalacji paliwowej ze względu na: - inne PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE oraz - odmienne PROCESY SPALANIA paliw LSDO/LSFO i HFO (LSDO/LSFO cechuje niższa lepkość, wyższa wartość opałowa, niższa gęstość, etc. niż HFO), inaczej pracuje palnik oraz związana z nim instalacja paliwowa. 2005 PRS S.A.
Elementy kotła wymagające szczególnej uwagi podczas zmiany paliwa z HFO na LSDO/LSFO: 1.Palnik oraz układ sterowania palnikiem 2. Instalacja paliwowa 2005 PRS S.A.
Uszkodzony płaszcz komory spalania kotła VX : 2005 PRS S.A.
1. Palnik oraz układ sterowania palnikiem Przy przechodzeniu z paliwa HFO na paliwo LSDO/LSFO i odwrotnie oraz podczas eksploatacji kotła na paliwie LSDO/LSFO, szczególną uwagę należy zwrócić na palnik oraz na układ sterowania nim. Należy mieć na uwadze, że: fot. SAACKE każda PROCEDURA ZMIANY GATUNKU PALIWA musi być przeprowadzona zgodnie ze wymaganiami technicznymi producenta kotła/palnika; PALNIK I JEGO KOMPONENTY: lanca (rura doprowadzająca paliwo), dysza pary lub powietrza, kołpak wirujący, etc., oraz ciśnienie rozpylające w palniku muszą być dobrane stosownie do danego gatunku paliwa zgodnie ze wymaganiami technicznymi producenta palnika; 2005 PRS S.A.
w palnikach, w których paliwo LSDO/LSFO jest rozpylane powietrzem musi zostać zapewnione odpowiednie ciśnienie powietrza, może też wymagać korekty współczynnik nadmiaru powietrza (może być wymagana regulacja stosunku powietrza do paliwa w celu uniknięcia wzrostu intensywności spalania); oprogramowanie sterujące i odpowiednie ustawienia palnika muszą zapobiec zapłonowi do czasu, gdy nie zostaną spełnione warunki bezpieczeństwa. Np. należy zwrócić specjalną uwagę na czas trwania wstępnego przedmuchu i kolejność zapłonu. Ze względu na zwiększoną ilość oparów paliwa LSDO/LSFO proces wstępnego przedmuchu musi być odpowiednio przedłużony. Instalacja sterowania powinna też zapewnić skuteczne końcowe przedmuchanie całej przestrzeni paleniska (komory spalania); 2005 PRS S.A.
fot. SAACKE Przykładowy monitor panelu sterowania palnikiem 2005 PRS S.A.
URZĄDZENIA ZAPŁONOWE (palnik zapłonowy albo urządzenie zapłonowe iskrowe) muszą zostać rozmieszczone w taki sposób, aby został zapewniony skuteczny zapłon rozpylonego paliwa; liczba i lokalizacja CZUJNIKÓW MONITORUJĄCYCH PŁOMIEŃ powinny być dostosowane do kształtu płomienia powstającego przy spalaniu każdego z zastosowanych gatunków paliw; wartość strumienia ciepła wytwarzanego przez każdy zastosowany GATUNEK PALIWA, nie powinna przekraczać wartości dopuszczalnych określonych przez producenta kotła dla różnych rejonów kotła. 2005 PRS S.A.
2. Instalacja paliwowa Przy pracy na paliwie LSDO/LSFO należy szczególną uwagę zwrócić na następujące zagadnienia związane z instalacją paliwową kotła: paliwo LSDO/LSFO może wymagać mniejszego podgrzewania niż paliwo HFO lub być w ogóle nie podgrzewane. Należy się liczyć nawet z opcją wymagania schładzania paliwa, a w związku z powyższym instalacja podgrzewania paliwa może wymagać zmian konstrukcyjnych lub co najmniej zmiany nastaw; w związku z potencjalnymi problemami przy odgazowywaniu paliw w systemie rurociągów podgrzewania paliwa kotła, podczas operacji przechodzenia na paliwo LSDO/LSFO, podgrzewacze paliwa powinny być omijane. Alternatywą jest przeróbka systemu rurociągów w celu uproszczenia i bezpiecznego przejścia paliwa (na zasilanie bezpośrednie LSDO/LSFO); 2005 PRS S.A.
w związku ze WZROSTEM INTENSYWNOŚCI SPALANIA i możliwością lokalnego przegrzewania kotłów przeznaczonych do spalania HFO, podczas eksploatacji na LSFO, może wyniknąć konieczność wymiany dysz (na strumieniowe lub z palnikami rozpylającymi parę), a także może być konieczna modyfikacja ciśnienia na pompie paliwa dla innych lepkości paliwa; fot. SAACKE fot. SAACKE jeśli do palnika był doprowadzony rurociąg pary rozpylającej paliwo, może istnieć konieczność jego odłączenia od rurociągu paliwa, z wyjątkiem sytuacji, gdy palnik jest specjalnie zaprojektowany do działania na paliwie LSDO/LSFO z parą potrzebną do jego rozpylania;
z powodu ZMNIEJSZENIA LEPKOŚCI I WŁASNOŚCI SMARNYCH paliwa o niskiej zawartości siarki, należy sprawdzić poprawność działania pomp paliwowych zasilających na tym paliwie. Dla pomp działających w sposób ciągły w trybie pracy kotła standby (w gotowości), można rozważyć w systemie sterowania automatyczne wyłączanie pomp podczas pracy na paliwie LSDO/LSFO; zawory paliwowe odcinające i szybko-zamykające powinny zostać sprawdzone pod kątem braku przecieków oraz prawidłowego i bezpiecznego działania na paliwie LSDO/LSFO. 2005 PRS S.A.
ARMATOR powinien uzyskać od producenta kotła, palnika lub instalacji kontroli palnika ewentualne zalecenia w zakresie wymaganych modyfikacji systemu paliwowego oraz przygotowania kotła do spalania paliw LSDO/LSFO. PRODUCENT (lub autoryzowany przedstawiciel) kotła, palnika lub instalacji kontroli palnika musi sprawdzić i zapewnić, że palnik i związane z nim instalacje nadają się do eksploatacji z różnymi gatunkami paliwa lub przeprowadzić ich konieczne modyfikacje i regulacje. 2005 PRS S.A.
Eksploatacja, kontrola i obsługa kotła/palnika powinny być zgodne z następującymi zasadami: na statku należy stosować PROCEDURĘ KONTROLI I OBSŁUGI KOTŁA, która powinna obejmować próby: układów bezpieczeństwa, wykrywania płomienia i wyłączania; układów kontroli i sygnalizacji; układów sterowania kotłem; przedmuchu i zapłonu; pracy kotła na paliwie LSDO/LSFO przy zmiennym (w tym i niskim) obciążeniu w celu sprawdzenia zachowania stabilności płomienia; pracy kotła na paliwie LSDO/LSFO przy maks. obciążeniu (określonym przez producenta kotła/palnika), 2005 PRS S.A.
należy sprawdzać dostępność na statku szczegółowych procedur zmiany paliwa, oraz dokumentowane zmian paliwa; należy sprawdzać w działaniu zgodność przejścia z HFO do LSDO/LSFO z dostępną na statku procedurą; należy sprawdzać stan techniczny: kołnierzy, uszczelek, armatury, itp. (pod kątem możliwych przecieków); należy sprawdzać szczelność zaworów odcinających; ZAŁOGA STATKU musi być odpowiednio przeszkolona przed wykonywaniem operacji zmiany paliwa i pracą kotła na paliwie LSDO/LSFO (opracowana przez stocznię lub producenta kotła/palnika szczegółowa procedura zmiany paliwa powinna być dostępna na statku); należy opracować i stosować na statku procedurę monitorowania jakości paliw,w szczególności ich lepkości i punktu zapłonu. 2005 PRS S.A.
ZMIANY wprowadzone do konstrukcji głównych i pomocniczych kotłów, palników oraz do związanych z nimi instalacji paliwa oraz do instalacji sterowania i bezpieczeństwa muszą być zatwierdzone przez PRS oraz poddane inspekcji PRS na statku. W tym celu stosowna DOKUMENTACJA ZMIAN musi zostać przedłożona PRS do rozpatrzenia na zgodność z Przepisami PRS. Dodatkowo zalecane jest, aby w skład ww. dokumentacji wchodziła ANALIZA RYZYKA (taka jak FMEA lub HAZOP). Powyższa analiza powinna obejmować instalacje paliwa zasilającego, oraz instalacje sterowania, monitorowania i bezpieczeństwa kotła. Analiza powinna wykazać, że ryzyko wystąpienia eksplozji podczas pracy na paliwie LSDO/LSFO (szczególnie podczas zmiany paliw) jest skrajnie nieprawdopodobne. 2005 PRS S.A.
Tabela z publikacji NKK Przykłady głównych zaleceń producentów palników kotłowych
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ 2005 PRS S.A.
Analiza potrzeb modernizacji floty europejskiej pod kątem ograniczenia emisji toksycznych związków spalania paliw ze statków Marta Walk, Helena Modrzejewska, Anna Jędrzejewska
MARPOL, Załącznik VI Prawidło 13, Tlenki Azotu (NOx) Poziom I - określone silniki okrętowe obowiązuje od 01 stycznia 2010 Poziom II - określone silniki okrętowe obowiązuje od 01 stycznia 2011 Poziom III - silniki okrętowe zainstalowane na statkach w lub po 1 stycznia 2016 pływających w Obszarach Kontroli Emisji
Obniżenie emisji tlenków azotu można osiągnąć poprzez wykorzystanie - katalizatorów lub - zmiany parametrów pracy silnika - przebudowy silnika POTRZEBA MODERNIZACJI Instalacja urządzeń redukujących zawartość SOx w gazach spalinowych wymaga istotnych zmian w układach wydechowych statków, w tym dodatkowych zbiorników, rur, pomp, systemów uzdatniania wody, magazynowania chemikaliów i specjalnych odpadów.
MARPOL, Załącznik VI Prawidło 14, Tlenki Siarki (SOx)& Zanieczyszczenia Stałe Wymagania w granicach Obszarów Kontroli Emisji -Morza Bałtyckiego Podczas przebywania statku w Obszarach Kontroli Emisji, zawartość siarki w paliwie używanym na statku nie powinna przekraczać następujących limitów:.1 1,50% m/m przed 1 lipca 2010 roku;.2 1,00% m/m od 1 stycznia 2010 roku i po tej dacie; oraz.3 0,10% m/m od 1 stycznia 2015 roku i po tej dacie. Obowiązuje: wszystkie statki
Obniżenie emisji siarki można osiągnąć poprzez wykorzystanie - skruberów lub - paliw o niskiej zawartości siarki. Paliwa o niskiej zawartości siarki są droższe, więc istnieje potrzeba stosowania technik redukcji emisji SOx (skrubery). POTRZEBA MODERNIZACJI Urządzenia okrętowe wykorzystujące do pracy ciężkie paliwa, muszą być konieczne zmodyfikowane do działania na paliwie o niskiej zawartości siarki. Instalacja urządzeń redukujących zawartość SOx w gazach spalinowych wymaga istotnych zmian w układach wydechowych statków, w tym dodatkowych zbiorników, rur, pomp, systemów uzdatniania wody, magazynowania chemikaliów i specjalnych odpadów. Zastosowanie skruberów do usuwania siarki ze spalin silnika, odbywa się ale kosztem większego zużycia energii, a tym samym bardziej emisji CO2.
Źródło: Sea-Web.com Lloyd s Reporter-Fairplay data Flota europejska
Flota europejska tabela zbiorcza Typ statku Średnia długość Średnie GT, Średni wiek, Liczba statków m t lata Bulk Carrier 1655 208,7 38 675 8,8 Chemical Tanker 2149 131,0 13 690 9,1 Combination Carrier 22 283,2 10 2342 11,7 Container Vessel 1226 226,1 44 520 8,1 Fishing vessels 3361 33,7 425 21,9 Gas Carrier 256 168,6 34 588 10,2 General Cargo Vessel 2814 97,0 4 364 19,1 Miscellaneous 1388 55,1 2 414 21,4 Multi purpose Dry Cargo Ship 124 132,7 16 720 15,4 Oil Tanker 816 213,6 66 611 14,5 Others Tankers 147 87,3 3 582 26,0 Passenger Vessel 1132 55,4 55 35 28,8 RoRo Cargo Vessel 490 168,7 28 294 14,4 RoRo Passenger Vessel 1322 97,1 9 023 22,6 Special Purpose Ships 1412 49,4 1 991 29,3 Special Service Ship 4069 45,7 1 299 21,5 Suma/średnia całkowita 22383 96,0 12 192 18,7 Opracowane na podstawie: Sea-Web.com Lloyd s Reporter-Fairplay data
Flota krajów nadbałtyckich Liczba statków GT Rok produkcji Wiek pod bandera danego kraju o GT >400 Średnio min-max min-max średnio POLSKA 327 92 6 810 101-34 600 1952-2012 36 LITWA 113 67 3 600 100-25 600 1931-2009 26 ŁOTWA 146 47 1 720 100-40 800 1943-2011 30 ESTONIA 120 46 3 220 100-4 800 1955-2012 28 FINLANDIA 300 169 6 050 100-65 300 1898-2013 34 NIEMCY 1132 479 20 000 15-155 000 1901-2012 21 SZWECJA 515 229 7 210 47-74 200 1868-2013 34 DANIA 283 129 1 350 36-21 500 1899-2012 25 Opracowane na podstawie: Sea-Web.com Lloyd s Reporter-Fairplay data
Statki w portach Morza Bałtyckiego PORT GDYNIA-statki w 2010r. Pasażerskie Towarowe Tankow ce Inne pozostałe 3637 Ruch statków na Morzu Bałtyckim na wybranych połączeniach w 2010 roku w podziale na typy statków Źródło: Report on shipping accidents in the Baltic Sea area during 2010, HELCOM Baltic Marine Environment Protection Commission
Schemat ruchu statków *Automatic Identification Sysytem Ruch statków z podziałem na typy na Morzu Bałtyckim 23 maja 2011 roku. (z systemu AIS*)
Statki na Bałtyku w latach 2006-2010 Rok Statki Statki Bark Zbiornikowce Inne pasażerskie towarowe informacji Razem 2006 42 731 226 855 67 458 39 627-376 671 % 11,3 60,2 17,9 10,5-100,0 2007 43 215 237 342 69 335 56 981 6 901 413 774 % 10,4 57,4 16,8 13,8 1,7 100,0 2008 49 355 210 021 61 996 122 029 10 297 453 698 % 10,9 46,3 13,7 26,9 2,3 100,0 2009 42 408 200 595 69 021 73 906 8 096 394 026 % 10,8 50,9 17,5 18,8 2,1 100,0 2010 32 779 184 166 60 200 58 684 26 383 363 293 % 9,0 50,7 16,6 16,2 7,3 100,0 Liczba przejść statków przez zdefiniowane linie AIS na Bałtyku Źródło: Report on shipping accidents in the Baltic Sea area during 2010, HELCOM Baltic Marine Environment Protection Commission
Prognozy dla Morza Bałtyckiego Przewidywany wzrost liczby statków na Morzu Bałtyckim w latach 2010-2030. Przewidywany tonaż towarów przeładowanych w portach bałtyckich w latach 2010-2030. Źródło: Przyszłość Morza Bałtyckiego tendencje rozwojowe. Program WWF na rzecz ochrony Ekoregionu Bałtyckiego, WWF 2010
Podsumowanie Analiza danych dotyczących floty europejskiej wskazuje, że modernizacji może wymagać ok. 3000 statków, Stosowanie nowych urządzeń wymaga dodatkowego zasilania energetycznego i tym samym zwiększenia emisji np gazów cieplarnianych, Rosnące koszty spowodowane droższym paliwem, wymianą silników, dodatkowymi urządzeniami, które muszą być instalowane na statku by sprostać przepisom mogą w ostatecznym rozrachunku spowodować, że transport morski przestanie być opłacalny i przeniesiony na transport drogowy.
Dziękuję za uwagę