自从用了低硫油，副机高压油泵得了各种病...来找原因

0、引言

随着人们环保意识的逐渐提高，全世界对环境的污染越来越重视。根据IMO官网统计显示90％的世界贸易依靠海运完成，目前船舶燃油主要有重油（Heavy fuel oil）和轻柴油（marine diesel oil）两种。HFO是船舶最为广泛使用的一种燃料油，在柴油机内燃烧,会产生并释放出硫氧化物（SOx）等有害物质。因此IMO基于对海洋环境的重视，发布了2020全球范围内实施船舶燃油硫含量不得超过0.5％m/m标准的要求。因此低硫燃油的使用尤为重要，但低硫燃油是一种调和型燃油，当转换使用低硫油不当时，可能会导致燃油系统及设备故障，对副机高压油泵柱塞偶件磨损加剧甚至卡阻。

1、使用低硫燃油对副机高压油泵的影响

一般燃油主要技术指标有粘度、硫份、闪点、灰分等。而低硫燃油与高硫燃油相比具有高热值、低粘度、低比重、低润滑性等特性。故低硫燃油在船上使用对设备都有可能带来影响。然而船舶机械设备是基于重油/船用柴油设计的，低硫燃油使用对船舶副机及附属附件将会面临巨大挑战，得慢慢去摸索经验。面对新型低硫油如此多技术细节，唯有思想上高度重视，才能攻坚克难。

1.1、粘度对船舶副机高压油泵（四冲程发电柴油机）的影响

      

低硫燃油本身含硫量低，而硫本身可以提高燃油润滑性，但是低硫燃油在提炼的时侯要脱硫，从而就大大降低了燃油的润滑性，导致副机柱塞偶件润滑不良而磨损。并且低硫燃油本身粘度低（粘度；液体在重力作用下流动时的内阻力。其大小表示燃料的易流动性、易泵送性），其易泵送性差会导致油膜建立困难。本身燃油可以在柱塞偶件0.0018-0.003mm的配合间隙中，形成一层起到润滑的油膜。但因低硫油易泵送性差，继而导致燃油无法形成良好的润滑油膜，使高压油泵柱塞偶件磨损加剧，间隙加大发生内部泄漏，最终导致副机高压油泵供油故障。

2、低硫燃油中硅+铝（AL+Si）含量对副机（四冲程发电柴油机）高压油泵的影响

低硫油在炼油厂提炼和脱硫过程中会引入催化剂来裂解燃油，从而降低含硫量。而催化粉末（cat fines）就是炼油副产品，俗称就是（AL+Si）一旦铝+硅含量大于15ppm进入燃油系统，会对高压油泵柱塞偶件磨损加剧、卡阻、穴蚀。这些铝+硅颗粒趋于微小化，而这些催化磨料颗粒的危害极其大，给传统的分离方式造成很大的挑战。如何正确的分离很重要，比如可将分油机串联，流量调小加强分离以确保去除微小磨料（AL+Si），才能有效减少这些磨料对副机高压油泵柱塞偶件的磨损及危害。

（1）cat fines可造成高压油泵柱塞偶件拉毛卡阻

柱塞偶件磨损一般情况下都是因为低硫燃油中存在的微小磨料（cat fine）颗粒过大或者直径尺寸与偶件的磨合间隙距离相近所导致的。当柱塞和柱塞套筒在相互作用时，如果作为润滑的低硫燃油中所含的磨料颗粒较大，就会在不断的工作中对偶件的配合面进行刮擦（如图1），从而影响到整个柱塞偶件的密封性，刮擦严重的会导致高压油泵柱塞偶件咬死和卡阻。如果柱塞偶件磨损间隙过大，燃油会顺着高压油泵（如图2红色箭头标注处）柱塞套筒配合间隙下部，从滚轮处流入曲拐箱污染滑油。因此平时应密切关注油底壳滑油的粘度、颜色，适当缩短滑油检验周期。

 

（2）cat fines可造成高压油泵柱塞偶件的穴蚀

在柴油机中柱塞偶件损坏当中，穴蚀也是常见一种情况。当燃油在被高压油泵柱塞压缩喷入缸内燃烧时，会产生十分强大的冲击波，冲击波本身就会对高压油泵柱塞偶件造成穴蚀。但现在使用的低硫燃油中，微化颗粒cat fine（AL+Si）与冲击波相互冲击更加剧了穴蚀的速率。在日常拆检副机高压油泵中会发现，高压油泵柱塞偶件尤其是柱塞上部在进回油口处，会发现有明显穴蚀和点状剥落（如图3红色标注处），并且会有明显的点状凹坑。日积月累的使用从而导致柱塞偶件密封性恶化，柱塞偶件失去了密封性,严重的会导致副机启动困难、各缸供油量超差、破坏合理的供油量、改变最佳供油提前角。再者穴蚀剥落的颗粒也会加剧柱塞与套筒偶件之间的磨损，并使高压油泵柱塞偶件在运行中卡阻，导致排温异常升高。

 

3、建议

（1）在副机供油系统中再加装一组过滤精度更高级别的细滤器，以便于能更好的去除低硫燃油中的催化颗粒等杂质，降低对高压油泵柱塞偶件磨损的风险。

（2）缩短各级滤器的检查和清洗更换周期，确保滤芯完整无破损。

（3）低硫燃油使用时加热的温度，要根据加装时供应商的化验报告调整其粘度，防止过热，以免造成高压油泵过度磨损或柱塞偶件咬阻，同时便于更好的分离催化颗粒等杂质。

（4）cat fine微粒具有高度亲水性，可以通过定期对沉淀柜、日用柜进行放残来降低cat fine含量。

（5）加强副机高压油泵在使用低硫燃油后的检查，如发现泄漏及时进行检修更换备件。

（6）船舶应对副机高压油泵常用的备件及密封件，申请足量备件以备不时之需。

4 结语

目前低硫燃油作为新型船舶燃料油，还有很多不确定性。在船上使用过程中相关控制措施和操作注意事项，还不够完善，还需不断摸索经验和学习。面对低硫燃油如此多的技术性细节问题，唯有通过提前研判风险，强化轮机人员的管理能力才能防患未然，确保机械设备安全稳定运行，保护好海洋环境和人类的生命健康。

作者：刘振江 中远海运船员管理有限公司大连分公司二管轮；