远洋双燃料船舶运营管理的

关键挑战与应对策略

——基于全球首艘LNG双燃料苏伊士型油轮的实操经验

姓名:李亚平  轮机长

单位:华洋海事中心有限公司

【内容摘要】本文以新加坡EPS公司GREENWAY轮(全球首艘采用高压LNG系统的双燃料苏伊士型油轮)的建造与运营实践为基础,系统分析了新型动力系统在远洋航行中面临的技术适配、人员培训、风险管控等核心挑战。通过详实的试航数据与加注作业案例,提出包含设备可靠性提升、操作规程优化、应急响应机制完善在内的系统性解决方案,为同类船舶运营提供技术参考与管理范式。

【关键词】双燃料船舶、远洋航行、技术适配、人员培训、风险管控、GREENWAY轮

一、引言

随着全球环保要求日趋严格,传统燃油船舶面临日益严峻的减排压力。为响应 IMO《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)最新规定,航运企业主要采取使用合规低硫燃油、安装脱硫装置、改造船舶采用 LNG 燃料等应对方案。双燃料船舶,尤其是以 LNG 为燃料的船舶,因其低碳环保特性备受关注。双燃料船主要采用 LNG 与传统燃油混合动力,亦有甲醇燃料的创新应用。其核心优势体现在减排效果上 —— 数据显示 LNG 可降低 24% 的 CO₂当量排放,硫氧化物近乎零排放,甲醇燃料发动机功率可达 64500 千瓦。GREENWAY 轮作为全球首艘采用高压 LNG 系统的双燃料苏伊士型油轮,其建造与运营实践为远洋双燃料船舶的运营管理积累了宝贵经验。本文将从技术适配、人员培训、风险管控等维度,探讨远洋双燃料船舶运营管理的关键挑战及应对策略。

LNG— 燃油双燃料发动机具备两种工作状态及两套燃料储存系统。当采用 LNG - 燃油混合燃烧模式时,同等工况下燃油供给量可减少 70%。以压燃少量燃油(占全燃烧耗油量的 0.5%)作为 “引燃燃料” 喷入缸内,天然气作为主要燃料,通过混合器与过滤后的空气均匀混合后进入气缸参与燃烧并对外做功。当切换至纯燃油燃烧模式时,ECU(行车电脑控制系统)自动切换装置关闭,切断天然气进气通路,同时将供油单元总油量调整至 100%,恢复全燃油燃烧状态。

二、技术适配挑战与应对策略

(一)技术适配挑战

GREENWAY 轮作为首艘采用高压 LNG 系统的双燃料苏伊士型油轮,虽在技术上实现诸多创新,但也面临显著的技术适配挑战。例如,高压 LNG 系统的稳定性、双燃料发动机的性能优化、LNG 储存与加注系统的安全性等问题亟待解决。

该轮采用 MAN B&W 公司设计的 6G70MEG 型号主机,天然气由罐舱内的潜液泵输送至柱塞式增压泵吸口,液态天然气经压缩后压力可达 30MPa,再通过高压汽化器供给至主机燃气块。压力越高,气体泄漏风险越大。燃气管路采用双壁管设计,天然气在内管流动,外管为空气层,两端装有空气流量监控器与固定式可燃气体检测仪。从主机缸头燃气块到缸头天然气喷射阀的控制模块密封面采用密封圈密封,对材料性能提出更高要求。当主机负荷降至 10% 以下时,必须从天然气切换至传统燃油;若海况恶劣导致主机负载波动过大,ECU 会自动切断天然气进气通道并转换为全燃油燃烧,这亦是双燃料主机的技术局限性。

发电机为双燃料内燃机,与传统四冲程发电机不同,天然气通过每缸的燃气控制模块进入燃烧室,借助专用引燃油头实现与新鲜空气的燃烧。每缸进气阀顶杆设有 DVT 装置(进气可变气门定时),当负载高于 45% 时退出工作,低于 35% 时介入工作,以确保每缸扫气进气量满足环保要求。同时配备废气旁通阀,通过调节进入增压器的废气流量控制扫气压力,确保燃气与新鲜空气混合比例维持在设定范围,这些功能的实现依赖精准的自动控制设备。

天然气管路上安装的 ESD 阀(应急切断阀)通常为液压或气动型式,GREENWAY 轮装配的是液压型,正常状态下可远程控制开关。ESD 阀触发后能快速自动关闭,但若在加注过程中误触发或失效,加注总管压力急剧上升会导致快速接头密封圈失效泄漏,对人员安全与环境安全构成严重威胁。

(二)应对策略

1.‌设备可靠性提升‌:通过严格的质量控制与测试,确保高压LNG系统、双燃料发动机等关键设备的可靠性。同时,建立设备维护与检修体系,及时发现并解决问题。

2.‌技术合作与交流‌:与设备制造商、科研机构等建立合作关系,共同攻克技术难题,推动技术创新与升级。

三、人员培训挑战与应对策略

(一)人员培训挑战

双燃料船舶的运营管理对专业人才要求极高。由于双燃料船舶技术的特殊性,传统燃油船舶的船员往往难以胜任。因此,如何培养一支具备双燃料船舶运营管理能力的船员队伍,成为远洋双燃料船舶运营管理的重要挑战。

(二)应对策略

‌专业培训体系‌:建立针对双燃料船舶的专业培训体系,涵盖理论学习、FGSS(燃料气体供应系统)系统的实操训练、模拟演练等环节,确保船员全面掌握双燃料船舶的运营管理技能。

‌持续教育与考核‌:鼓励船员参加持续教育活动,不断更新知识与技能。同时,建立严格的考核机制,确保船员的操作水平符合标准。

对高压管路、关键密封点、安全仪表系统(SIS,包括ESD阀及其传感器)实施更密集的检查和测试计划。

四、风险管控挑战与应对策略

(一)风险管控挑战

远洋双燃料船舶的运营管理面临着多种风险,如LNG泄漏、船体火灾爆炸、环境污染等。这些风险不仅威胁着船舶与船员的安全,还可能对环境造成严重危害。

(二)应对策略

1.‌操作规程优化‌:根据双燃料船舶的特点,制定详细、科学的操作规程,确保船员在操作过程中严格遵守安全规范。

2.‌应急响应机制完善‌:建立完善的应急响应机制,包括应急预案的制定、应急设备的配备、应急演练的开展等,确保在紧急情况下能够迅速、有效地应对。

五、实操案例分析

(一)试航案例分析

GREENWAY 轮试航期间,因管路设计问题导致辅锅炉旋风器无法正常吊出清洁。经与船厂和船级社人员协同沟通,在不影响安全且不违背造船规范的前提下,决定切断连接锅炉天然气燃烧器风箱的密封空气管,改造成可拆卸式管路,并在法兰端面额外加装密封圈环槽以防天然气泄漏至锅炉处所。该整改方案兼顾安全性与维修保养需求,确保锅炉维护工作可按厂家要求实施。此案例表明,远洋双燃料船舶运营管理中,需深入了解设备特性,凭借日常经验积累及时发现并解决问题。

(二)加注作业案例分析

GREENWAY轮从船厂开航出来首次在马来西亚加注5000M3 LNG的作业过程中,严格按照公司体系文件完成检查事项,并与加注船共同制定加注计划。按照正常加注计划,整个加注过程需要11个小时。在精心部署,分工到位后,最终,按照接管,惰化,ESD(应急切断阀)阀热态和冷态测试,正式加注,使用辅锅炉燃烧控制罐压,加注完成拆管前的融霜,惰化等一系列操作,在8个小时内顺利完成了加注作业,实现零人员受伤、零环境污染。此案例表明,远洋双燃料船舶 LNG 加注作业中,严格遵循操作规程是保障作业安全高效的关键。

六、结论

本文以新加坡 EPS 公司 GREENWAY 轮的建造与运营实践为依托,系统分析远洋双燃料船舶运营管理的关键挑战及应对策略。通过详实的试航数据与加注作业案例,提出包含设备可靠性提升、操作规程优化、应急响应机制完善的系统性解决方案。这些方案为同类船舶运营提供技术参考与管理范式,助力推动远洋双燃料船舶行业的健康发展。

参与评论

分享到微信朋友圈

x

打开微信,点击底部的“发现”,

使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。