【柴油机燃用劣质燃油的管理措施7100字（论文）】

PAGE4柴油机燃用劣质燃油的管理措施目录TOC\o"1-3"\h\u308751船用劣质燃油化学组成及来源 1231272燃油低劣化对设备的影响 273242.1劣质燃油特性及对柴油机的影响 2259372.1.1十六烷值 2191532.1.2黏度 2207092.1.3密度 2313912.1.4残碳值 2272692.1.5沥青质 3124812.1.6水分 3175842.1.7机械杂质 370852.1.8硫分 3190172.1.9灰分 381752.2劣质燃油对船舶运营管理造成的困难 3179123燃用劣质燃油船舶的管理 4155153.1改善劣质油燃烧前的性能指标 4177713.1.1严把加油关,妥善存储,以防变质 4122873.1.2燃油系统要有足够的循环和加热能力,控制好进机黏度 4162933.1.3加强分油机的管理 5182383.2船舶管理上应注意的问题 5242573.2.1劣质燃油的管理 5224023.2.2调整喷油设备 543053.2.3调节冷却水温度 555963.2.4润滑油 5247753.2.5换气和增压系统的管理 6274083.3对维护保养的几点建议 6244543.3.1提高管理人员的管理素质和安全意识 627853.3.2做好备件的申请和管理工作 6262493.3.3加强设备的维护保养工作实施 647594结语 7PAGEPAGE6使用燃用劣质油虽然可以大幅度减少传播形式过程中的燃油成本，但是也会造成船舶的燃油机受损。如果没有采取正确的使用方法或者没有做好运行管理工作，肯定会导致燃油机的故障，故障发生越多，燃油机设备的损坏越严重，从而提高了船舶的维护成本以及修理成本，甚至还会造成一定的延期费用损失，而这些损失费用加起来可能要比使用劣质燃油而省下的燃油费还要多，这就很不划算了。1船用劣质燃油化学组成及来源船用劣质燃油也称低质燃油或残渣油，其相对质量密度可以高达0.98，主要来源于石油产品。此外，还有少量船用劣质燃油从页岩产品提炼而得，其组成元素主要是碳和氢，即为烃类混合物。船用劣质燃油中存在不少的氮、氧、硫等元素，燃烧后会产生大量的氮氧化物、硫氧化物等，这些都是船舶造成污染的罪魁祸首。船用劣质燃油根据其化学成分的微观结构可分为三类：脂肪烃、环烷烃和芳香烃，大量的酚类化合物和脂肪。前三类是基础燃料油，船用劣质燃料油主要由环烷烃和不易燃芳烃组成。脂肪烃可分为烷烃、烯烃和炔烃，它们是饱和烃，热稳定性较差，碳原子排列成长链状。柴油中烷烃含量越高，点火性能越好。烯烃和炔烃的主要作用是提高燃料的抗爆性能。环烷烃具有环状且具有良好的热稳定性，使其更适用于汽油发动机燃料。芳香烃含有一个苯环，结构最稳定，防火性能最差。针对近期频发的劣质油事件，VPS进行了更深入的分析，发现劣质油中含有高浓度的酚类和脂类，部分油样中还检测到高沸点羧酸。总部位于瑞士日内瓦的权威检测实验室瑞士公证处（SGS）曾指出，高沸点的羧酸对柴油机危害极大。在芳香族化合物中，当苯环的氢原子被羟基（-OH）取代时，新形成的化合物称为酚类化合物。酚类化合物呈弱酸性，腐蚀性强，熔点相对较高。例如，对枯基苯酚（C15H16O）的熔点约为74C。柱塞联轴器是精密联轴器，配合精度很高，配合间隙一般控制在1.5-2.5um。由于对枯基苯酚的熔点高，润滑性差，晶体进入柱塞偶合器时，会发生堵塞，燃油泵发生故障。苯酚有两个主要来源。一种是页岩油，另一种是苯酚焦油。页岩油中的酚类化合物通常达到1-8g/L，因此酚类污染物可能来自页岩油。用异丙苯氧化法生产苯酚后残留在混合物中的部分称为苯酚焦油。苯酚焦油的主要成分是-甲基苯乙烯（含量最高）、对二甲苯、异丙苯、苯酚、苯乙酮。经证实，苯酚含量占一半以上。含酯污染物包括生物柴油和废油。其中，生物柴油的主要成分是脂肪酸甲基化产生的脂肪酸甲酯。可细分为含碳碳双键的不饱和脂肪酸甲酯和碳链为1218的饱和脂肪酸甲酯。生物柴油的性价比远不如石化柴油，稳定性差，不易储存，易变质生成脂肪酸，影响和造成燃料油总基价。由于柴油发动机的腐蚀，它很少用作船舶的燃料。一些非法企业在燃料中添加废油以降低成本。这些废油通常是植物油。在废油的制备过程中，会加入各种溶剂。这大大降低了燃油的稳定性，不适合清洗油箱，因为容易形成油泥和结块。不完全燃烧、冒黑烟等不安全因素，污染海洋环境。这种燃料水分过多，容易停油，钠、钒、硫含量高，造成高温和低温腐蚀。中国市场的船用渣油生产方式发生了翻天覆地的变化。以现有的直管减压蒸馏渣油为基础原料，在生产线上与重质柴油相结合，发展成相对稳定的组分。2燃油低劣化对设备的影响燃用劣质燃油对船舶的运行管理带来不利影响。炼油厂为了获得更高的利润和满足市场对石油产品多样化的需求,大量使用二次精炼装置（催化裂化和降粘装置）和软焦工艺从原油中提取更多馏分，生产出粘度高、灰分、水分、硫、机械杂质、残炭和沥青含量的劣质产品。随着燃油质量下降，故障次数增加。预处理系统的故障主要与粘度、沥青含量、水分和硫含量等指标有关，柴油机的故障主要与比重、残炭、粘度、水分和金属粉末有关。使用劣质燃料油可以经济地解决很多问题，但也会产生新的问题。从柴油机的工况来看，劣质燃油显着增加了柴油机的热负荷和机械负荷，燃烧过程差，导致烟气增多，排气温度升高，产生积碳。气缸。原因是劣质燃料密度较大，粘度高，成分复杂，点火性能差。因此，需要深入了解其成分和物理化学性质。2.1劣质燃油特性及对柴油机的影响劣质燃油有着十六烷值低、密度高等优点，但是其成分中含有许多杂质，含水量也要比优质燃油多很多。2.1.1十六烷值十六烷值用于测量燃料的可燃性。在其他条件相同的情况下，十六烷值越高，点火性能越好，点火延迟时间越短，燃烧越稳定。劣质燃料的十六烷值低，所以着火延迟长，着火延迟长，燃烧过程很不稳定。因此，对于重质海洋石油，十六烷值要求不能低于25。除了十六烷值，AromaIndexICCAI值也可以用来衡量话语质量，两者之间存在对应关系。大约850的ICCAI对应于29-31的十六烷值，大约875的ICCAI对应于18-20的十六烷值。ICCAI可以通过测量和计算得到，ISO8217－1996也推荐使用。2.1.2黏度一般来说，燃油的馏分越重，黏度越高。劣质燃油的黏度约在50～2000mm2/s。而劣质燃油黏度高的特点也使得其出现了不易存储、不易净化等缺点。2.1.3密度劣质燃油的密度范围再940kg/m3-1060kg/m3之间。密度太高也会造成净化雾化出现问题，甚至还会出现燃烧之后结碳的现象。2.1.4残碳值劣质燃料油在无空气条件下加热至完全蒸发后剩余的残碳（焦炭）的质量百分比称为残碳值。可检测残碳值，以确定油中胶体物质和不稳定化合物的含量。劣质燃料油的高残留碳值表明燃烧时形成碳残留物的趋势很高。高温下柴油机工作部件表面附着大量积炭，热阻大，不利于散热，造成活塞环卡死和喷油嘴堵塞。2.1.5沥青质沥青质是各种复杂的聚合碳氢化合物及其非金属衍生物的复杂混合物，不能用特定的化学式表示。劣质燃料油的沥青质含量高，加热到300-350时，沥青质会出现裂缝，形成大量油胶体和碳菁，造成混凝。沥青质以胶体状悬浮在油中，燃烧后产生黑烟，不易燃烧，含有氮、硫、氧和钒、镍等金属元素。使用劣质燃油通常会导致机械故障，例如喷油嘴堵塞、活塞环破裂和气缸部件出现热裂纹。原因是沥青质在燃烧时会形成坚硬的碳垢，其硬度与燃料的硫含量成正比。2.1.6水分劣质燃油内的水分要远多于优质燃油，从而降低燃油热值，使得柴油机出现点火故障。并且劣质燃油的水分中还有很多可溶的盐类物质，燃烧后会附着在燃油机的油箱表面，甚至在油箱表面结碳，从而降低气缸的使用寿命。2.1.7机械杂质劣质燃油机械杂质多，渣、砂、铁粉比例高。这些机械杂质有的在储存过程中混入，有的与各种添加剂混合，不能用于燃烧。劣质燃料中高含量的机械杂质会堵塞喷嘴，降低喷射质量，降低燃料燃烧效率并增加燃料消耗。2.1.8硫分硫分是指燃料油中元素硫的相对体积质量。劣质燃油中的元素硫主要以硫化氢和硫醇的形式存在，含硫量在2%以上，会对喷油器、喷油泵、燃油管道和储油罐造成一定的腐蚀。燃烧产物SO3和H2O形成酸雾，当气缸壁温度低于露点温度时，形成硫酸，引起气缸腐蚀，即所谓低温腐蚀。2.1.9灰分灰分是一种无机物质（主要是无机盐和氧化物），是指在高温下完全燃烧后残留的固体成分。劣质燃油的灰分含有溶解在燃油中的无机和有机酸的盐类，以及一些机械杂质和金属氧化物。由于大量灰烬的存在，气缸总成、活塞总成和气缸盖总成零件的高温腐蚀和磨损。2.2劣质燃油对船舶运营管理造成的困难由于上述劣质燃油的特性，给船舶的操作和管理带来了困难。主要体现在以下五个方面，需要特别注意。（1）燃油系统容易出现故障。由于高粘度、高密度、流动性差、劣质燃油难以分裂，导致喷油不正常，油滴穿透距离（即油滴范围L）过大长，导致燃烧不良，易积碳。积碳的增加会导致热阻增加，从而增加热负荷。劣质燃料油含有大量的沥青质、钠、钒、硫、硅和碳残留物，以及较多的水分、灰分等。这些物质加速了柴油机的磨损，显着增加了机械负荷，导致喷油设备联轴器（柱塞和套筒、放油阀、进油阀和回油阀、针阀和针阀套）过度磨损。粘着、严重腐蚀、喷孔磨损和堵塞、热裂、内外积碳。（2）燃烧性能降低。喷射不良的燃油难以雾化，由于十六烷值低，点火性能低，最大爆破压力低。雾化不良还会减缓可燃气体混合物的形成，延长点火延迟期，燃烧不完全，柴油机运转不稳定，延长后燃期，排气冒黑烟，提高排气温度。（3）曲轴箱润滑油容易变质。劣质燃油的燃烧产物中含有大量的硫氧化物，它们冷凝形成硫酸，很容易通过活塞泄漏到曲轴箱中，使曲轴箱润滑油迅速变质。（4）零件容易损坏。劣质燃料油本身含有硅颗粒和铝、铁、钒、钠等金属颗粒，原油精炼后剩余的残油中含有大量的沥青质和机械杂质，因此必须加入一定量的催化剂和添加剂.稠油生产过程这些因素是劣质油中有害成分增加的直接原因，从而导致摩擦副零件之间的颗粒磨损。高含量的硫、钠、钒对缸套、排气门和阀座、轴承、涡轮增压器等零部件造成高温和低温腐蚀，加速零部件的腐蚀和磨损。（5）供油困难。劣质燃油的密度接近或高于水，但油水分离器分离出的燃油密度最高可达991kg/m3，给油水分离器带来了困难。此外，油的粘度太高，在管道中凝结，使油泵无法吸油，使进出油过程停止。3燃用劣质燃油船舶的管理分析劣质燃油对船舶设备的损害之后,有必要加强对劣质油船舶的管理，笔者认为可以基于下面几个方面进行分析:提高劣质燃油的性能、对燃油机的操作加强管理、提高对劣质燃油机维护和保养的频率。3.1改善劣质油燃烧前的性能指标3.1.1严把加油关,妥善存储,以防变质在加油之前，需要知道每个油箱的确切类型和数量，并尝试将空油箱加满油，严禁混合。即使在不同的地方生产的同一种燃料油，因为添加剂或混合物的差异，也会造成不一样的使用效果，所以不可以混装。此外，还需要了解添加燃料的规格和特性，适合燃油分离器油分离能力的燃料密度，以及供油质量，以满足柴油机制造商的要求，提高燃油机的柴油点火质量。储存过程中避免长时间过热或高低温交替使用，长时间过热会破坏燃料的稳定性。间歇加热时，它的温度变化比较大，会在燃料中沉积大量蜡。同时，劣质燃油不宜长期存放，否则会氧化变质，产生熔渣。3.1.2燃油系统要有足够的循环和加热能力,控制好进机黏度大多数船舶采用饱和蒸汽加热，必须正确选择加热温度。正常情况下，油箱内的油加热到15=20，油管出口附近温度为35-40，便于运输。在沉降柜内，应加热至50-70（低于闪点10以下）以提高沉降效果。为提高油分离效果，油分离温度不宜过低，但最高温度不宜超过98。日用柜和沉淀柜内的温度应保持在70-80左右。3.1.3加强分油机的管理燃料油的精炼主要通过油分离器的分离来实现。除控制温度外，还要根据燃料种类和排渣情况，控制所用负荷，及时清洗，保持正确的油水分离面。一般来说，串联运行更稳定，但并联使用效果更好，因为在油分离器减少油分离量的情况下，并联方法不会减少油分离量。特别是含水率高达1.0%以上，如果不能保持水密性、负荷超载、排渣量过大，必须使油分离器并联运行。3.2船舶管理上应注意的问题3.2.1劣质燃油的管理轮机人员要对燃油的性能参数进行系统的认识，要加强对劣质燃油质量的检查，特别要严禁不同类型的燃油混舱。考虑到经济性因素，正常航行时使用重油；当船舶机动操作，预计停机时间较长或拆检燃油系统管路前，则更换成轻柴油，并把燃料系统管路中的劣质燃油冲净。换油时要尽量避免油温突变，以防因黏度变化导致喷油泵柱塞卡死。3.2.2调整喷油设备喷油提前角直接影响柴油机的经济性、最高爆发压力、平均压力增长率和排气温度。若喷油提前角过大，由于气缸内温度和压力还比较低，会导致燃烧滞后，使得平均圧力增长率变大、工作粗暴、柴油机起动困难；若提前角过小，导致喷油延迟，若此时活塞下行，气缸内温度和压力下降，也会使滞燃期延长、燃烧滞后、后燃严重、排气温度上升，热效率下降。每一类型柴油机都有与之对应的最佳喷油提前角。当使用劣质燃油时，应适当加大喷油提前角，以维持所需的燃烧压力。船员应定期进行测量并调整，保证喷油提前角处于最佳位置。3.2.3调节冷却水温度应维持柴油机各系统内部位的温度处于正常范围内，避免由于温度过高引起的高温腐蚀以及温度过低引起的低温腐蚀。由于劣质燃油的硫分过高，特别容易引起低温腐蚀，因此在柴油机低负荷工作时，视情况酌情提高进气温度和气缸冷却水温度，使得气缸壁温度高于燃气的露点，减少因形成硫酸而造成的腐蚀。3.2.4润滑油使用碱性适宜的柴油机气缸润滑油，以中和劣质燃油燃烧生成的硫酸，而且气缸润滑油的总碱值（TBN)应与劣质燃油的硫分相适应，以充分中和劣质燃油燃烧后产生的硫酸。否则不能被中和的硫酸会加剧缸套上部的腐蚀磨损，腐蚀磨损产物脱落到气缸中间部位还会发生二次磨粒磨损。气缸润滑油加注率（加注速度，即单位时间内注入单位功率所需的气缸油质量）需要根据活塞与气缸之间的摩擦情况进行调节。当活塞与气缸摩擦过大发出异常声音时，需要提高注油率。注油率过小会使得油膜不完整，活塞环与缸套过量磨损，严重时会引起拉缸或咬缸;注油率过大，不仅浪费气缸油，还会使多余的气缸油结焦而变成油漆状的物体附着在活塞环槽内，进而产生沉积物。因此，最佳气缸润滑油注油率决定了缸套的最小磨损和最佳经济效益。3.2.5换气和增压系统的管理高温腐蚀主要集中发生在排气阀及阀座位置，因此对柴油机排气阀阀壳进行冷却很有必要，可以有效减轻钠、钒引起的高温腐蚀。即便有些柴油机使用气阀旋转机构，也需要对气阀进行冷却，以进一步减少高温腐蚀。气阀旋转机构作用如下。（1）气阀在开启和关闭的过程中，气阀旋转机构缓慢转动，可以有效减少阀座与气阀之间因导热不良而形成的积碳，减少磨损，使贴合更加紧密，还有利于散热，减小高温腐蚀与烧蚀磨损。（2）使气阀阀盘受热和散热均匀，改善其热应力状态，减小阀盘由于温差过大而引起的弯曲变形，进而防止漏气现象。（3）改善阀杆与导管之间的润滑，消除两者之间的积碳，减少阀杆漏气与卡阻。使用劣质燃油还会引起废气涡轮增压器涡轮的工作叶轮、喷嘴环和压气机叶轮处堵塞、结碳、烧损和腐蚀，中冷器、扫气箱和扫气口发生污染，因此轮机员应定时检查上述部位并进行清洗。3.3对维护保养的几点建议3.3.1提高管理人员的管理素质和安全意识燃料油的采用，对船舶机动性和安全性都有一定程度的影响，这就对管理人员的责任心和安全意识提出了更高的要求。轮机人员在船舶柴油的使用和维护管理中，必须认真研究如何更好地使用劣质燃料油的技术问题，从而保证船舶动力装置的可靠性、经济性、机动性和续航力，延长维护管理周期，提高其使用寿命，确保船舶和船员在安全状态下营运生产。3.3.2做好备件的申请和管理工作由于劣质燃料油的使用，使得设备部件的工作条件变差，部件的正常使用周期变短，备件申请项目和申请量必然增大，这样就需要全面考虑设备的性能和工作状况，合理申请备件，要既做到备件库存的全面性，又要杜绝同种备件数量太多，造成资金积压的浪费现象。3.3.3加强设备的维护保养工作实施（1）做好测量和检测工作，必要时进行调整，如各缸的喷油提前角检查、各缸爆压和压缩压力的测量，根据测量的结果结合各缸的排烟温度，予以适当的调整。（2）注意运行中各参量的变化和变化趋势，并及时调整使其处于正常的工作范围之内。使用燃料油过程中，主机各燃烧部件处于较恶劣的状况下工作，可能随时出现各种各样故障征兆:如某缸突然排温升高，可能是由于排气阀开始烧毁，也可能是该缸的喷油系统出现故障等等。这时就需要及时检查、确认，并及时排除故障。（3）适当缩短设备部件的正常维护保养周期。与燃用轻质柴油的柴油机相比较，使用燃料油的柴油机的工作条件相对来讲比较差，部件所遭受的机械负荷和热负荷都比较大，同时还受到高、低温腐蚀的影响，所以对其检修保养的周期应该适当缩短些，更好地做好预防检修工作。（4）确保燃油预处理的配套设备和设施处于的良好工作状态，燃油预处理的配套设备和设施职能都是为了保证将干净、粘度合适的燃料油被平稳地供应给主柴油机使用，确保其在主机中良好燃烧。只有在维护设备良好性能，确保柴油机的运行良好的基础上，使用燃料油才谈得上设备的可靠性增强和燃料油经济性的提高。4结语船舶燃用劣质燃油,作为一