Viskosimaten fungerer i korthet som følger:
Viskosimaten er utstyrt med en liten gir-pumpe som pumper olje gjennom et kapillarrør. Trykket i
kapillarrøret øker når viskositeten øker. (Elektronisk viskositets-måle-instrument med kvarts-sensor blir også brukt).
Differanse-trykk transmitteren omformer det målte trykkfallet over viskosimaten til et elektrisk signal.
PI kontrolleren sammenligner utsignal fra differanse-trykk transmitter med sett punktet og sender signal videre til kontrollventilen.
Manuell/auto panelet kan bli brukt til direkte styring av signal til kontrollventilen.
Regulatoren forsterker signalet fra kontrolleren og overfører signal til regulator for kontrollventil. Det er også retur-signal fra kontrollventil til regulator.
Kontrollventilen regulerer mengde damp til forvarmeren.
2.5.2 Eksempel - Bunkersvurdering
Det er bunkret HFO til bruk om bord i MT Simulator. Analyseresultat er vist i tabellen nedenfor og vi skal vurdere bunkersoljen for bruk om bord.
Residual fuel Standard ISO 8217-2010 RMK 380
| Characteristics | Unit | Limit | Sample | RMK 380 |
| :-- | :-- | :-- | :--: | :--: |
| Kinematic viscosity at 50 °C | mm /s | max | 320 | 380 |
| Density at 15 °C | Kg/m | max | 1005 | 1010 |
| CCAI | max | 865 | 870 |
| Sulphur | mass % | max | 2,5 | 3,5 |
| Flash point | °C | min | 70 | 60 |
| Hydrogen sulfide | mg/kg | max | 0,7 | 2,0 |
| Total Sediment Potential | mass % | max | 0,08 | 0,10 |
| Carbon residue | mass % | max | 16 | 20 |
| Water | Volume % | max | 0,3 | 0,5 |
| Ash | mass % | max | 0,12 | 0,15 |
| Vanadium | mg/kg | max | 250 | 450 |
| Sodium | mg/kg | max | 110 | 100 |
| Al + Si | mg/kg | max | 40 | 60 | Løsningsforslag:
2 3
. . Analyse Anmerkning - stikkord
Spes. vekt (kg/m 15 °C) 1005 Høy tetthet, krever ALCAP separator.
Viskositet cSt – 50 °C 320 Lav visk (høy ρ og lav visk. ⇒ NB tennegenskaper).
Vann (%) 0,3 Bør reduseres (Sammenholdes med Na).
CCR (%) 16 Indikerer store tunge molekyler.
Svovel (%) 2,5 Normal verdi, uproblematisk.
TSP (%) 0,08 Fare for slamdannelse v/høye temperaturer.
Aske (%) 0,12 Relativt høy verdi ⇒ fare for beleggdannelse.
Vanadium (ppm) 250 Høy, fare for høytemp. korrosjon, exh. vent. 4-takt.
Natrium (ppm) 110 (V + Na) ⇒ økt fare for h.t. korrosjon 4-takt.
Al + Si (ppm) 40 Bør reduseres til under ca.10 ppm før motor.
CCAI 865 Indikerer stor tennforsinkelse, NB 4-takt.
Tetthet ρ (1005 kg/m v/15°C)
- Høy ρ kombinert med relativt lav viskositet indikerer et høyt innhold av katalytisk spaltede destillater og restoljer ⇒ indikerer dårlige tennings- og forbrenningsegenskaper.
Viskositet (320 cSt v/50°C)
Relativt lav viskositet, som sammen med høy (ρ) er typisk for katalytisk spaltet olje.
CCAI = 865 ⇒ variabel til dårlig tenningskvalitet. (OK for HM, men risiko for hjm).
Vann (0,3 %)
- Vanninnhold er moderat, men sett i sammenheng med Na, indikerer det noe saltvann som er uheldig. Men vannet bør kunne fjernes ved optimal settling og separering med ALCAP separatorer.
Micro Carbon Residue (MCR) (16 %)
- MCR tillegges (i dag) begrenset betydning og er ellers relativt lav i dette tilfellet.
Svovel (2,5 %)
- S = 2,5 % er normal, og bør isolert sett, ikke medføre problemer.
- TSP (0,08)
Relativ høy verdi og vi må forvente noe slamutfelling, spesielt i separatorer.
Vanadium V (ppm) (250)
- V = 250 ppm ⇒ Relativt høy verdi ⇒ fare for beleggdannelse og høytemperaturkorrosjon ved høye metalltemperaturer, dvs. i hovedsak avgassventiler i 4-takt motorer.
- V + Na i blanding gir normalt metallsalt med lav størknetemperatur og øker dermed faren for beleggdannelse i eksos systemet, herunder turbolader turbin, som igjen kan føre til redusert turtall og dermed redusert luftgjennomgang.
Natrium (110 ppm)
- Indikerer noe saltvann og noe bundet Na. (Tommelregel: 1 % ≈ 120 ppm Na ⇒ (0,3 x 120 = 36)). Mesteparten av Na er altså bundet i oljen og kan ikke fjernes. Dette øker faren for HT korrosjon, særlig på avgassventiler i 4- takts motorer (hjm).
Si + Al (40 ppm) (katalysatorpartikler = "slipepasta")
- 40 ppm er høyt og bør reduseres til maks 10 ppm inn på motor, da det ellers er fare for stor slitasje, særlig på brennstoffpumper, dyser og kanskje foringer.
Forbehandling av bunkers
Innhold av Si + Al bør som nevnt, reduseres til maks 10 ppm før innsprøyting. Dette oppnår vi i prinsippet ved optimal separering, dvs. lav gjennomstrømning (ca. 25 - 30 % av kapasiteten) og høyest mulig separerings temperatur, for eksempel 98°C.
Brennoljens tetthet er høy (1005 kg/m ved 15ºC), men skipet er utstyrt med 2 stk. ALCAP separatorer, som tillater tetthet inntil 1010 kg/m , dvs. separering og fjerning av vann bør gå greit. Men for å sikre fjerning av Al/Si partiklene og samtidig fjerne mest mulig saltvann, bør separatorene kjøres optimalt.
3
3
3 3
I prinsippet oppnår vi best separering ved ca. 25 – 30 % gjennomstrømning. Avhengig av forbruk og
separatorkapasitet må vi derfor vurdere drift av 1 separator (som er normalt), alternativt drift av begge, koplet i parallell eller serie. Seriedrift forutsetter imidlertid at separator kapasiteten er tilstrekkelig stor i forhold til forbruket til å kjøre med ca. 25 % gjennomstrømning. Separatorkapasiteten om bord er i dette tilfellet ikke oppgitt, men normalt er ikke separatorer dimensjonert for dette. For å få lavest mulig gjennomstrømning og dermed sikre fjerning av mest mulig Al/Si partikler, velger jeg å kjøre begge, koplet i parallell.
Med hensyn til temperatur for separering må vi ta hensyn til at forskjell i tetthet mellom vann og olje er størst omkring 85ºC, noe som tilsier en relativt lav forvarmingstemperatur for fjerning av vann, mens høy temperatur gir lav viskositet, som er gunstig for fjerning av AL/Si partikler, men øker samtidig faren for slamdannelse noe.
Jeg vil prioritere fjerning av AL/Si og velger derfor høyest mulig forvarmingstemperatur, dvs. ca. 98ºC.
Konklusjon
Med optimal settling og separering anses oljen ok for drift av HM på aktuell belastning (NCR) og ellers normale driftsforhold. Brennoljen kan imidlertid medføre driftsproblemer ved drift av hjm.
For senere dokumentasjon tar vi prøve av ferdig separert olje.
Brennoljen anses ok for bruk på HM ved aktuell belastning (NCR).
HJM (4-takt) kjøres på diesel (basert på ovennevnte tungoljevurdering).
2.6 Smøreolje egenskaper
Innledning
Dagens smøreoljer er normalt mineralske oljer tilsatt additiver for å tilfredsstille de forskjellige krav vi setter til oljens egenskaper. De viktigste kravene til en smøreolje er at den skal:
Redusere friksjonen mellom bevegelige deler og dermed redusere slitasje, separere flater som arbeider mot hverandre, dvs. redusere friksjonen mest mulig, fjerne varme,
beskytte metaller mot korrosjon,
løse opp og transportere bort forurensninger, dempe støy,
virke som tetning mellom komponenter som beveger seg i forhold til hverandre.
For å oppfylle slike krav, må vi tilsette additiver.
2.6.1 Smøreolje additiver
Additiver er kjemikalier som blir tilsatt smøreoljen i forskjellige mengder, fra noen få ppm (parts per million) til flere prosent for å påvirke smøreoljens egenskaper. Disse kan vi inndele i to hovedgrupper:
Additiver som påvirker smøreoljens kjemiske egenskaper.
Additiver som påvirker smøreoljens fysiske egenskaper.
I det etterfølgende skal vi kort beskrive de viktigste egenskapene vi ønsker at smøreoljen skal ha og hvilke typer additiver som blir tilsatt for å oppnå disse egenskapene.