路博润VLSFO Challenge_LH

vlfo挑战:更深入地探索润滑油性能(第1部分)

vlfo挑战:更深入地探索润滑油性能(第1部分)

2020年1月15日
发布的哈丽雅特·布赖斯,船舶柴油机油技术经理,伊恩·鲍恩,船用柴油机油技术经理,西蒙Tarrant,大型发动机全球业务经理

从2020年1月1日起,国际海事组织(IMO)的全球硫上限将极大地改变船舶燃料市场,随之而来的是二冲程船舶发动机气缸润滑这一经常被忽视但却至关重要的角色。

0.5%的新硫含量限制将推动此前由高硫重燃料油(HFO)主导的市场向极低硫燃料油(vlfo)的新混合燃料转变。1。单是硫含量的变化,就需要更换许多使用二冲程发动机进行推进的船舶使用的汽缸油。但是,对新混合油的预期性能(包括稳定性、粘度和燃烧特性)的担忧意味着,现有的润滑油可能不足以保护发动机。

在新的低硫时代,传统的润滑油碱基数(BN)指标——用于量化酸中和能力——将只是方程式的一部分。用于生产vlfos的新的炼油工艺和燃料混合料,以及vlfo产品之间预期的不兼容性,可能会导致发动机工况的挑战,而只有使用新的润滑油添加剂化学品才能有效解决这些问题。

航运业将在2020年面临前所未有的燃料转换。计划遵守vlfo标准的大多数船东和运营商应该明白,与低硫燃料一起使用的遗留润滑油产品不一定能按要求保护他们的发动机。

润滑剂和添加剂的作用

船用发动机气缸润滑油的主要作用是提供润滑,防止对活塞和气缸套的损坏。中和作用是另一个重要的作用,防止过度腐蚀,从而降低气缸套的寿命。

一种特殊的腐蚀,称为冷腐蚀2,可以在使用高硫燃料的大型现代发动机上找到。冷腐蚀是超长冲程、大口径发动机温度较低的结果,导致酸性硫磺气体凝结在内衬壁上。为了防止这种情况,现代发动机中与高硫燃料一起使用的润滑油添加剂包通常都含有高碱性洗涤剂。这提供了更强的酸中和作用(更高的氮化硼),以防止腐蚀,同时也清洁任何沉积物或钢瓶磨损残留物——润滑剂的另一个关键工作。

汽缸油也需要有很强的热管理性能,以防止在燃烧室高温下降解。为了满足这些不同的作用和要求,汽缸润滑油需要正确的添加剂组合。

选择合适的润滑剂

选择合适的汽缸油取决于几个因素。如上所述,硫含量会有影响。传统上,高硫燃料需要高氮化硼(BN70或更多)的润滑油来抵消燃料燃烧时产生的硫酸的腐蚀作用。低硫燃料需要的防腐蚀保护要少得多,因此较低的碱度是合适的。

操作条件也会对发动机的润滑产生影响。例如,发动机在更高的负荷下运行,将使用更多的燃料,并相应地需要更多的汽缸油。除了BN,船舶操作人员还需要关注汽缸油注入班轮的速度(称为进料速度)。对燃烧过程中没有燃烧掉的汽缸油(有时称为刮倒油或活塞底面油)进行分析,可以让操作人员检查他们的发动机是否得到了正确的润滑,没有过度的腐蚀。过多的BN也可能是不利的,导致灰沉积,用过的油分析也表明是否有足够的残余基来保护发动机。

这些因素已经影响了当前的标准做法润滑二冲程发动机。目前,大多数船舶使用的是高硫HFO,因此需要较高的碱性去污能力,以控制沉积物和腐蚀的风险。因此,高氮化硼、强清净性添加剂已成为为氢氟碳化合物设计的海洋润滑油的主流。

对于少数使用低硫燃料的船舶(包括2015年以来在0.1%硫排放控制区作业的船舶),需求有所不同。较低的硫含量意味着较低的氮化硼需求,同时良好的控矿水平始终是重要的。

高氮化硼洗涤剂在气缸润滑油配方中占主导地位,因为它们可以提供HFO所需的酸中和作用,并有助于保持发动机高温表面的清洁。为了降低0.5%S燃料的中和需求而减少这些高氮化硼洗涤剂,而不使用额外的沉积控制添加剂来平衡配方,将严重影响润滑剂的清洁性能。

第二部分在我们关于超低硫燃料油(vlfo)的文章中,我们将研究2020年燃料的影响,以及超低硫燃料油的润滑方法。

1:能源咨询公司Wood Mackenzie预计,2020年HFO的海洋需求为60万桶/天,低于2019年的350万桶/天。到2020年初,vlfo的供应量预计将达到140万桶/天,其中船用柴油有望满足剩余的低硫燃料需求;https://www.reuters.com/article/shipping-bunkerimo-
气油/ imo - 2020 -提高轻油需求- - 12 - mln桶- woodmac idusl3n26h2cq

2:国际内燃机理事会(CIMAC)指南,二冲程发动机冷腐蚀,2017年11月;https://www.cimac.com/cms/upload/Publication_
新闻/ WG_Publications / CIMAC_WG8_Guideline_2017_Two_Stroke_Engine_Cold_Corrosion.pdf

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