Forfatter: Jens Lange - V11905

Titel: Automated Cylinder Oil Mixing (ACOM)

Undertitel: for forbedring af cylindertilstand og reduktion af cylindersmøreolieforbrug

Projekttype: Bachelorrapport

Uddannelse: Maskinmester

Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole Inge Lehmanns Gade 10 8000 Aarhus C

Praktikvirksomhed: MAN Diesel & Turbo Teglholmsgade 41 2450 København SV.

Vejleder: Thomas Møller Hansen

Afleveringsdato: 14-12-2015, kl. 12.00

Tidsramme: 03-08-2015 – 14-12-2015

Antal normalsider: 47.5

Antal tegn inkl. mellemrum: 113.977

14-12-2015

Jens Lange

Forside-kilde: (Eget arkiv, 2015)

Side 1 af 74

Jens Lange

Abstract This report is about the development project Automated Cylinder Oil Mixing (ACOM) unit by MAN Diesel & Turbo SE (MDT), which is a topic that has come about as a consequence of the more stringent legislation on fuel quality with sulfur limits for fuel in Sulfur Emission Control Areas and more cold corrosive engine designs, especially on newer engines. These consequences pulling in opposite directions require several types of cylinder lubrications oils (CLO) on-board to neutralize sulfuric acid formed in the combustion chamber by fuels with different sulfur content. The ACOM makes is possible to mix two different CLOs to a third variety. The objective of the ACOM-unit is among other optimization of the lifespan of cylinder liner and piston rings on two stroke crosshead diesel engines. Another objective is to reduce the CLO consumption.

The report will analyze a side effect by implementing the ACOM-unit in the form of change-overtime from one type of CLO to another. Three cases are used to show the differences in change-overtime by impact of the ACOM-unit. The first case is the reference case without ACOM installed. The other two cases are described with the use of the ACOM prototype as the installation is today and with the change-overtime calculated with upgrades of the ACOM for the future. A comparison of the two ACOM cases versus the reference case will afterwards be done.

The report will analyze the financial advantages from implementing the ACOM-unit due to the reduction of the CLO consumption on engines with different cold corrosive levels. Three cases are examined to determine the difference in annual CLO consumption on three engines with different cold corrosive levels, and the result is shown as a simple payback time. The point of reference in the three cases is the sulfur content in the fuel, which has been chosen for comparison with the sulfur content in the bunkered fuel worldwide.

The results of the report show that the change-overtime is done significantly faster by implementing the ACOM-unit and the pay-back time is less on highly corrosive engines bunkering low-sulfur fuels in areas such as South America.

In the last part of the report, the ACOM-unit is compared with other systems for the same purpose.

As a closing on the project, a servicetest has been launched onboard Torm Agnete, where the ACOM-unit has been implemented. Due to the few running-hours of this servicetest and because the ACOM-unit does not mix yet due the high sulfur content in the fuel, results of the cylinder condition will not be ready before the submission date of this report.

Side 2 af 74

Forord Denne rapport er udarbejdet under udviklingen af prototypen for et af MAN Diesel & Turbos SE Københavns større tiltag de senere år inden for forbedring af cylindertilstanden på deres 2-takts krydshoved-dieselmotorer til skibsfremdrivning. Tiltaget hedder ACOM og står for Automated Cylinder Oil Mixing.

Enheden er forholdsvis simpel i sin funktion ved at kunne mixe to cylindersmøreolier til en, men er sat i verden for at løse et meget komplekst problem. Cylindersmøreolier er basiske i forskellig grad og med en ACOM-enhed ombord, vil det være muligt at mixe i mellem to opblandingsoliers øvre og nedre basiske niveau til præcis det behov, motoren har.

Jeg har valgt projektet, bl.a. fordi ACOM kan løse forholdsvis mange problemstillinger på bagrund af et relativt simpel koncept. Målgruppen for projektet er bl.a. virksomhedens kunder, såsom redere, men også kollegaer og CLO-producenter. I rapporten forsøges det at holde et meget overordnet, neutral syn for at belyse projekts brede potentiale. Der vil så vidt det har været muligt, ikke tages udgangspunkt i konkrete eksempler, men mere generelt set. Der vil dog gøres undtagelser af hensyn til læserens forståelse.

Der skal lyde en stor tak til MDT og specielt gruppen LEO3 for deres behjælpelighed med viden og ekspertise omkring projektet og ikke mindst for at have udvist stor tillid til mig under projektet. Der skal lyde en tak for alle de ressourcer, MDT har stillet til rådighed for research af projektet, bl.a. i form af rejser. Ligeledes vil jeg gerne rette en særlig tak til følgende personer for deres store hjælp:

Jesper Mark Pedersen Superintendent Engineer MDT Dorthe Marie Sveistrup Jacobsen Senior Research Engineer MDT Julia Svensson Research Engineer MDT Kim Dyrvig Superintendent Engineer MDT Torben Oxving Manager MDT Gert Rosing Superintendent Engineer MDT Kristian Mogensen Superintendent Engineer MDT Thomas Møller Hansen Projektvejleder AAMS Ulrik Hooge Marine Account Manager Danmark Shell Rasmus Obel D. Jensen Projektleder S&T

Læsevejledning Til beregninger er programmet Excel benyttet. I rapporten vil blive vist ét regneeksempel, hvor de andre resultater i Excel er opbygget efter samme udregningsmetode. Det endelige resultat vil være vist i rapporten, og der henvises til bilag for det fulde regneark. Bilag findes i særskilt bilagsmappe. Alle kilder er refereret i henhold til Havard systemet (forfatter, årstal). Den fulde angivelse fremgår af litteraturlisten. Forkortelser kan slås op i afsnittet Forkortelser. Der benyttes punktum til tal i stedet for komma. Ordvalget ”mixe” og ikke ”blande” er bevidst og skyldes at Maersk Fluid Technology har udviklet et system med nogenlunde samme formål kaldet BOB, mere herom i senere afsnit. Ordene ”CLO” og ”olie” vil i gennem rapporten være en fælles betegnelse for cylindersmøreolie.

Side 3 af 74

Indholdsfortegnelse Forkortelser ............................................................................................................................................. 7

1. Indledning ........................................................................................................................................... 8

1.1 Problemstilling .............................................................................................................................. 9

1.2 Problemformulering .................................................................................................................... 10

1.3 Problemafgrænsning ................................................................................................................... 10

1.4 Metode ........................................................................................................................................ 11

2. ACOM ................................................................................................................................................ 12

2.1 Udviklingen af ACOM .................................................................................................................. 12

2.2 ACOMs formål og baggrund for projektet .................................................................................. 13

2.3 Beskrivelse af ACOM ................................................................................................................... 14

2.4 Betjening og styring af ACOM ..................................................................................................... 17

2.5 Mixermetode .............................................................................................................................. 21

2.6 Delkonklusion .............................................................................................................................. 22

3 Cylindersmøring ................................................................................................................................. 24

3.1 Cylindersmøringssystemets opbygning ...................................................................................... 24

3.2 Dosering af cylinderolie .............................................................................................................. 25

3.2.1 Eksempel driftssituation 1 (2.7 -> 0.1 % S) ........................................................................... 27

3.2.2 Eksempel driftssituation 2 (3.5 -> 1.4 % S) ........................................................................... 28

3.2.3. Opsamling på eksempler ..................................................................................................... 28

3.3 Dosering af cylinderolie med ACOM ........................................................................................... 29

3.3.1 Eksempel driftssituation 3 (Med ACOM) ............................................................................. 30

4. Beskrivelse af forudsætninger for ACOM ......................................................................................... 31

4.1 Hvad der sker i forbrændingskammeret ..................................................................................... 31

4.1.1 Oliefilmens betydning og motorens behov for CLO............................................................. 31

4.2 Reaktion under forbrændingen .................................................................................................. 31

4.2.1 Dannelsen af svovlsyre ......................................................................................................... 31

4.2.2 Beskyttelse mod svovlsyre ................................................................................................... 32

4.3 Over-/undersmøring ................................................................................................................... 35

4.3.1 Undersmøring - Kold korrosion ............................................................................................ 35

4.3.2 Oversmøring - Belægninger ................................................................................................. 35

4.3.3 Tilpasning - Drænolieprøver ................................................................................................ 37

4.4 Delkonklusion .............................................................................................................................. 38

5. Omstillingstid .................................................................................................................................... 39

Side 4 af 74

5.1 FAT .............................................................................................................................................. 39

5.1.1 Anvendte materialer ............................................................................................................ 39

5.1.2 Bestilling af TBN 35, 55 og 75............................................................................................... 40

5.1.3 Omstilling fra TBN 52-100 .................................................................................................... 40

5.1.4 Resultat for bestilling af TBN 35, 55 og 75 ........................................................................... 40

5.1.5 Resultat for omstilling fra TBN 52-100 ................................................................................. 41

5.2 Teoretisk udregning af FAT ......................................................................................................... 41

5.2.1Koncentration af kalcium ...................................................................................................... 41

5.2.2 Densitet af olien ................................................................................................................... 42

5.2.3 Udregning af omstilling fra TBN 52 – 100 ............................................................................ 42

5.3 Sammenligning af FAT og teori ................................................................................................... 45

5.3.1 Fejlkilder ............................................................................................................................... 46

5.4 Omstillingstid for Torm Agnete ................................................................................................... 47

5.4.1 Inden installation af ACOM .................................................................................................. 47

5.4.2 Efter installation af ACOM ................................................................................................... 48

5.4.3 Efter installation af ACOM med opdatering ........................................................................ 48

5.5 Delkonklusion .............................................................................................................................. 49

6. MDT dokumenter .............................................................................................................................. 50

6.1 Service-Letters ............................................................................................................................ 50

6.2 No Objection Letters ................................................................................................................... 51

7. Cylindersmøreolie ............................................................................................................................. 52

7.1 Markedet i dag ............................................................................................................................ 52

7.2 Markedet for fremtiden .............................................................................................................. 52

8. Økonomi ............................................................................................................................................ 53

8.1 Indflydelse på tilbagebetalingstid ............................................................................................... 53

8.1.1 ACC ....................................................................................................................................... 53

8.1.2 Svovlindhold rundt om i verden ........................................................................................... 54

8.1.3 Opsamling ............................................................................................................................ 55

8.2 Pris ............................................................................................................................................... 56

8.2.1 Installation ........................................................................................................................... 56

8.2.2 Priser CLO ............................................................................................................................. 56

8.3 Tilbagebetalingstid ...................................................................................................................... 58

8.3.1 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.30 ......................................................................................... 59

8.3.2 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.25 ......................................................................................... 61

Side 5 af 74

8.3.2 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.20 ......................................................................................... 62

8.4 Delkonklusion .............................................................................................................................. 63

9. Diskussion ......................................................................................................................................... 64

10. Konklusion ....................................................................................................................................... 66

11. Perspektivering ............................................................................................................................... 67

11. Litteraturliste .................................................................................................................................. 70

Side 6 af 74

Forkortelser ACU Auxiliary Control Units ASRY Arab Shipbuilding and Repair Yard BDC Bottom Dead Center CCU Cylinder Control Units CLO Cylinder Lube Oil CPP Controllable Pitch Propeller FPP Fixed Pitch Propeller DKK Danske kroner DOJA Dorthe Marie Sveistrup Jacobsen (Senior Research Engineer, MDT) ECR Engine Control Room EICU The Engine Interface Control Units ECU The Engine Control Units ER Engine Room EUR Euro FAT Factory Acceptance Testing FO Fuel Oil FR Feed Rate HCU Hydraulic Cylinder Unit HRR Henrik Rolsted (Senior Research Engineer, MDT) MIP Michael Petersen (MDT) JAP Jesper Mark Pedersen (Superintendent Engineer, MDT) JUSV Julia Svensson (Research Engineer, MDT) MOP Main Operating Panel NC Normally Closed NOL No Objection Letter R&D Reseach and Development ROI Return On Investment SCU Scavenge Control Units SECA Sulphur Emission Control Area SL Service-Letters SMCR Specified Maximum Continuous Rating S&T Serman & Tipsmark A/S TBN Total Base Number TBO Time Between Overhaul TDC Top Dead Center ULSFO Ultra-Low-Sulphur Fuel Oil USD US Dollar XRF X-Ray Fluorescence

Side 7 af 74

1. Indledning MDT (MAN Diesel & Turbo SE), det tidligere Burmeister og Wain (B&W), har gennem en periode på 150 år etableret sig som verdens førende producent af to takts dieselmotorer til skibsfremdrivning. Firmaet er i dag en del af Volkswagen Group, og 50 % af al verdenshandlen bliver flyttet af MDT motorer1. Virksomheden har dybe rødder i den dansk maritime historie og har førhen været en af landets største arbejdspladser med både skibsværft og motorfabrik. I dag bliver motorerne bygget af licenshavere, primært i Syd Korea (53 %) efterfulgt af Japan (30 %), Kina (17 %) og sidst Europa (0.4 %)2. Denne rapport tager udgangspunkt i et tre måneders ophold i Operation-afdelingen nærmere bestemt gruppen LEO 3 (12/90 ansatte). Afdelingen består af en blanding af maskinmestre og ingeniører og har en central position i udvikling og R&D. Arbejdsopgaverne favner vidt, men er primært tests af prototyper og tilbagerapportering af serviceoplevelser til organisationen fra skibsredere, licenstagere, skibsværfter, kraftværker og ombord på skibe.

LEO 3´s arbejdsområde er afgrænset til cylindertilstand og holdes så vidt muligt indenfor cylinderforing, stempelkrone, stempelskørte, stempelring, stempelstang, skylleluftboks, skylleluftsreceiver og vandudskiller.

De serviceparametre, som påvirker cylindertilstanden, er alt, hvad der tilføres og det som omgiver cylinderen. Det kunne være kvaliteten på FO og luft, kølevandstemperatur og sidst, men bestemt ikke mindst, typen af CLO. Parametrene er både inden for og uden for besætningens kontrolområde.

Vurdering af cylindertilstand kan ske uden at immobilisere fartøjet ved en skylleluftsportinspektion, som foretages gennem skylleluftsreceiveren, der baseres på opmålinger og visuel inspektion af overflader. Overfladerne på stempelringene er de bedste indikatorer for cylindertilstanden. Hvis tilstanden af stempelringene er tilfredsstillende og fri for defekter, vil cylinderforingsoverfladen være i en tilsvarende god stand.

I takt med motorens arbejdsgang, vil et af de områder, som skal smøres, være indvendigt i cylinderen mellem stempelringe og cylinderforing. Friktionen herimellem vil skabe en varmeudvikling. For at mindske friktionen tilføres CLO som en tynd hinde på cylinderforingens indvendige, krumme overflade.

En af ulemperne ved at bruge HFO som brændstof er, at den indeholder en vis mængde svovl. Under forbrændingsprocessen bliver svovlen omdannet til svovlsyre, som har en korroderende effekt på cylinderforingen. Den korroderende effekt kan kontrolleres ved at tilfører CLO med et TBN tilpasset svovlindholdet i den forbrændte FO. TBN angiver, hvor basisk olien er, og må ikke være for lav af hensyn til korrosionsbeskyttelse. Omvendt må den ikke være for høj, da der derved dannes belægninger, og foringen vil begynde at polere. Med tiden vil poleringen medføre, at smøreolien ikke vil kunne hænge ved overfladen. Ved at kontrollere slidraten forlænges tiden mellem overhaling af motoren.

1 Tal fra MDT selv 2 Tal fra MDT selv (periode: Jan-jul 2015)

Side 8 af 74

Et sidste formål for tilføring af CLO til forbrændingskammeret er rengøring. Der vil over tid tilføres urenheder til forbrændingskammeret, og rengøring af stempelringe, ringspor og ringlande (området mellem stempelringene) er essentielt.

1.1 Problemstilling Inden for de senere år har flere faktorer vanskeliggjort og forværret cylindertilstanden og gjort motorerne mere korrosive. Nye regulativer i MARPOL Annex VI pr. 1. januar 2015 introducerede en signifikant ændring vedrørende det maksimalt tilladte svovlindhold i marinebrændstoffer i udpegede svovlemissionskontrollerede områder (SECA), fra max. 1.0 % S til max. 0.1 % S. Ligeledes medførte indførelsen af Tier 2 i 2011 en reduktion af NOX emissionerne, hvilket førte til optimering af brændstoføkonomien for at undgå en forøgelse, som følge af den lavere NOX udledning. Ændringer deraf med bl.a. reduceret luftoverskud og en generel forøgelse af max. trykket, har medført nogle stærkt korrosive motorer. Specielt på de nyere generationer (mk. 8, 9 og 10) i S (Super) og G (Giga) med ekstra lang slaglængde, og lavere omdrejningstal/skruehastighed.

Det stigende korrosionsniveau og de strengere krav trækker i hver sin retning og kræver flere varianter af basisk cylindersmøreolier (CLO) ombord for at opretholde en god cylindertilstand. De korrosive motorer ved drift på høj-svovls FO kræver højere TBN end hidtil. Ved drift på lav-svovls FO i SECA-områder kræver motoren lav-TBN CLO.

Olierne bliver normalt leveret i faste ”grades” med fx TBN 25, 40, 60, 70, 80 eller 100. Sortimentet er de senere år udvidet i begge ender af skalaen, hvilket komplicerer cylindersmøring, til gene for MDT, reder og CLO-producent.

Problemstillingen medfører, at et skib der opererer world wide, med en nyere motor må påregne at have optil 3 typer CLO ombord, for at kunne operere optimalt på alle slags FO;

• 25 TBN til drift på MGO (Marine Gas Olie) i SECA zonerne • 40 TBN til drift på HFO (Heavy Fuel Oil) under 1.5 % svovl • 100 TBN til drift på HFO over 1.5 % svovl

For rederen vil det være et problem at holde så mange olier ombord. Det er også ofte et problem at få leveret olievarianterne i alle havne til gene for både redere og CLO-producenter.

Den forværrede cylindertilstand øger også driftsomkostninger for reder. Doseringen af CLO styres af motorstyringen ved at angive en smørerate mellem 0.6 g/kWh til 1.7 g/kWh, og denne er i nogle driftssituationer steget for at kompensere for motorenes øgede korrosionsniveau.

Som en løsning på problemstillingen er MDT ved at udvikle en ACOM-enhed. Denne løsning har været under udvikling indenfor det seneste års tid, men bygger på en ide i virksomheden som går nogle år tilbage. Udviklingen af ACOM er nået så langt, at der er bygget en prototype, som kører servicetest på olie/kemikalie tankeren Torm Agnete.

Side 9 af 74

1.2 Problemformulering Hovedspørgsmål:

• Hvor hurtig er ACOM til omstilling fra én driftssituation til en anden og hvor meget vil omstillingstiden forbedres for Torm Agnete?

• Hvordan vil økonomien for reder se ud ved installation af ACOM og hvordan påvirkes det af motorens korrosionsniveau og svovlfordelingen i verden?

Underspørgsmål:

• Hvordan fungerer ACOM?

Hypotese: En ACOM vil kunne forbedre cylindertilstanden, heriblandt omstillingstiden, samt reducere forbruget af CLO.

1.3 Problemafgrænsning Rapporten omhandler udelukkende cylindertilstand. Alle omkringlæggende

områder af motoren udover cylinder, stempel og cylindersmøringssystem vil ikke blive belyst.

Overordnet motorlære vil ikke blive gennemgået. Økonomien i ACOM tager udgangspunkt i en simpel tilbagebetalingsmetode.

Der tages ikke højde for investeringen i hele levetiden. Af eksterne faktorer vil svovlprocenten i FO globalt blive undersøgt.

Omstillingstid for ACOM afgrænses til et konkret skib og dets pågældende forbrug. Omstillingstid for FO vil ikke blive undersøgt nærmere. Konsekvensen ved ændring af omstillingstiden vil ikke blive undersøgt.

Der vil blive set bort fra fremdrift på alternative brændsler såsom LNG, atomkraft mv. Derudover vil der blive se bort fra ældre traditionelle motorer (MC/MC-C) og dets komponenter.

FO’ens dybdegående egenskaber er udeladt. Dybdegående gennemgang af optimeringssystemer som øger og sænker

koldkorrosionsniveauet er udeladt. Forklaring af lovtekst fra IMO, særligt MARPOL Annex VI er udeladt. Opbygning af intranet ombord og dermed kommunikationen mellem MOP,

ECU, MPC´s (CCU, ECU, ACU, EICU, SCU) og solenoid valve lubricator vil ikke blive gennemgået yderligere i denne rapport.

Side 10 af 74

1.4 Metode Som projektstyring er udarbejdet en tidsplan i form af to gantt-diagrammer med datoer for start- og sluttidspunkt for opgaverne i projektet. Den ene gantt-diagram blev udarbejdet ved projektets start (bilag 1), og det andet viser, hvorledes projektet reelt forløb (bilag 2). Forløbet er inddelt i fire faser; definitions-, udførelses- og opfølgnings- og afslutningsfasen. Varigheden af faserne er afhængig af omfanget og en vurdering inden opstart af projektet. Som det fremgår, er projektet nogenlunde forløbet efter tidsplanen.

Ud fra en kvantitativ metode er primær data indsamlet. Efter en naturvidenskabelig fremgangsmåde er der indsamlet og behandlet empiri ud fra en fabrikstest af ACOM-enheden hos underleverandøren. Ligeledes er der efterfølgende indsamlet data ved deltagelse i servicetest af ACOM ombord på skibet Torm Agnete. Alt sammen for at besvare problemformuleringen og be-/afkræfte hypotesen.

For at supplere hinanden, er kvalitativ metode benyttet til indsamling af sekundær, forholdsvis blød data. Indsamlingen er sket ved dialog gennem kommunikationsformer som samtale, telefon og e-mail med kollegaer fra MDT, underleverandøren og samarbejdspartnere. Dataene kommer til udtryk undervejs gennem rapporten i form af udtalelser/citater med meninger, grunde og konstateringer fra fagfolk. Citater er dokumenteret, og der vil henvises til bilag for det fulde interview. Alle udtalelser, der indgår i rapporten, er godkendt af de pågældende personer.

Basal viden omkring cylindertilstand bygger på data fra MDT´s interne database, deltagelse i gruppens arbejde på hovedkontoret, deltagelse i møder, besvarelse af mails og deltagelse i praktiske arbejdsopgaver grundet garanti og test på hhv. containerskibet Morten Maersk, Wide Charlie og Torm Agnete.

Under databehandlingen er det forsøgt at gøre resultaterne repræsentative og generaliserbare. Store sammenhænge er forsøgt kortlagt. Til undersøgelsen af problemstillingen er dannet delkonklusioner, som danner grundlag for rapportens samlede konklusion. Kvalitative data er forsøgt valideret af kvantitative data og omvendt.

Det kvantitative data er indsamlet under en kontrolleret test i et forholdsvis kunstigt miljø. Det kan betyde, at man mister validitet i forhold til virkeligheden, hvilket der er taget hånd om i afsnit med fejlkilder. Især de kvalitative data er blevet behandlet med omhu, under stærk kildekritik og belyst er fra flere sider, når det har været muligt. Yderligere konkret kildekritik er kommenteret undervejs i rapporten.

Side 11 af 74

2. ACOM Dette afsnit vil give svar på, hvad ACOM er, hvad den kan, og hvordan den fungerer. Forbedringer og ideer bag designet og konstruktion under udviklingsfasen og fra servicetesten vil blive gennemgået. Belysning af problemstillinger ved nuværende design vil fremgå i afsnittet inklusiv forslag til forbedringer for fremtiden.

2.1 Udviklingen af ACOM Der blev d. 26-03-2015 afgivet et tilbud på en prototype fra en underleverandør ved navn Serman & Tipsmark, efter flere møder hvor krav til ACOM og dets funktion blev præsenteret af MDT. Tilbuddet blev fulgt op af en ordrebekræftelse d. 09-04-2015, og udviklingen af ACOM var en realitet.

Fra projektets start har Royal Dutch Shell, almindeligvis kaldet Shell, været med for at støtte op om projektet og sagt go for at to CLO’er vil kunne mixes. Shell har bl.a. leveret CLO til udviklingsprocessen og foretaget analyser.

Dampskibsselskabet Torm har også vist interesse for projektet. Torm opererer 75 fartøjer med omkring 15-20 fartøjer i ECA af gangen. Torm har stillet deres A-klasse skibe til rådighed for servicetest. A-klassen tæller 10 olie-/kemikalie-tankere med en dødvægt på 49.999 tons drevet af en 6S50ME-B Mark 8.

Der blev kørt FAT på prototypen d. 14-08-2015, med et tilfredsstillende resultat til følge. Figur 1 og 2 viser fotos af hhv. prototypen i 3D og det færdige produkt under FAT.

Figur 1: 3D tegning af prototype (S&T, 08-06-2015)

Figur 2: Prototype under FAT (Eget arkiv, 2015)

Side 12 af 74

Torm Agnete dokkede ind på ASRY værftet i Bahrain d. 28-08-2015 og ud igen d. 09-09-2015. Dokningen var en enestående mulighed for at få køre en servicetest af ACOM. Installationen blev udført fra d. 06-09-2015 til 07-09-2015 med tilstedeværelse af MDT personel ved udsejlingen fra værftet og 6 dage frem. Forløbet vist på en tidlinje på figur 3:

Figur 3: Tidslinje over udviklingsforløbet (Eget arkiv, 2015)

2.2 ACOMs formål og baggrund for projektet MDT påstår, at ACOM kan forbedre følgende:

Forbedret cylindertilstand ved at: Mixe til optimalt TBN i forhold til svovlprocent. Hurtigere omskiftningstid. Skyldes ændringer i smøresystemet. Holde lavest mulige FR (Feed Rate). Smøreraten holdes på et minimum, og

mængden/udgiften sænkes. Forbedringer for reder ved:

Kun to typer CLO ombord. Større ”worldwide” tilgængelighed. Holde lavest mulige FR.

Forbedringer for CLO-producent igennem et: Behov for færre olievarianter på lager. Bedre ”worldwide” dækning

Det er blevet undersøgt, om CLO-producent (Shell) har samme opfattelse, og om de ser samme grundlag/incitamenter for ACOM:

”Du skal tænke på at mange af vores leverancer rundt omkring er barges, som også bliver brugt som storage og lager. Vi har ikke plads til et ubegrænset antal produkter og er vokset fra 1 CLO til at vi pludselig skulle have 4. Så hvis vi kan tage noget ud af supply-kæden, så vil vi gerne det, fremfor at addere et ekstra produkt. Du skal tænke på at vi leverer til hovedparten af de lande hvor skibene kalder”. Citat af Ulrik Hooge, Marine Account Manager, Shell (bilag 3 – spg. 3).

Interviewet var telefonisk og er efterfølgende fuldt transskriberet (Hooge , 2015). Ulrik har arbejdet for Shell de sidste 20 år, hovedsageligt med smøreolier. Det er ligeledes blev undersøgt for rederen (Torm), som kan nikke genkendende til det meste og uddyber blandt andet:

Side 13 af 74

”Nu kender jeg ikke en mulig pris på evt. retrofit, men hvis ikke enheden bliver alt for dyr, vil ROI jo være attraktiv”.

”Ja. Vi har en klar forventning om at optimal feed rate og BN kan give længere TBO”. Citater af Jan U. Jensen, Manager Engine Support, Torm.

Den fulde mailkorrespondance kan ses af bilag 4.

Det umuligt på nuværende tidspunkt at undersøge, hvilken effekt ACOM vil have på cylindertilstanden pga. få driftstimer ombord på Torm Agnete. Servicetest programmet for ACOM er sat til 6 måneder med inspektion af cylindertilstanden efter 3 og 6 måneder. Først her vil man kunne sammenligne og konkludere på cylindertilstanden.

Forbedringer af omskiftningstiden, og i så fald hvor stor en forbedring ACOM vil medføre, vil på nuværende tidspunkt kunne undersøges. Det vil også være muligt at undersøge, hvordan økonomien vil se ud for reder før/efter installationen af ACOM.

2.3 Beskrivelse af ACOM I dette afsnit vil der blive henvist til bilag 5, som er en teknisk tegning af ACOM med komponentnumre. Det anbefales derfor at have bilaget ved sin side.

ACOM består af tre adskilte tanke med et volumen på 2x20 liter og 1x19 liter (figur 4 & 5).

Figur 4: Tank 1, 2 og mixertank fra FAT (Eget arkiv, 2015)

Figur 5: De tre tanke markeret på teknisk tegning ( (DOJA,

16-09-2015) Der tilføres CLO til mixing med et lavt- og højt TBN-niveau i hhv. tank 1 til venstre (gul) og tank 2 til højre (blå). Olien, som tilføres i lav-TBN tank 1, er af typen Alexia S3 (TBN 25), og i høj-TBN tank 2 er der Alexia S6 (TBN 100). Begge Shell produkter. TBN angiver, hvor basisk CLO’en er og udtrykkes i mg af KOH3 pr. g olie. KOH består af ionerne K+ og OH-.

CLO´en tilføres tank 1 og 2 udelukkende ved det statiske tryk svarende til minimum 1 meter væskesøjle, og dertil skal lægges væskehøjden i storagetanke (bilag 6). Tankene er tryktestet med 2.5 bars tryk, hvilket derfor er det maksimale statiske tryk. Unitten er ikke en trykbeholder, og der er derfor intet krav om tryktest, men tryktesten er foretaget på opfordring fra MDT ud fra den betragtning, at der under ingen omstændigheder vil stå over 25 meter væskesøjle over ACOM.

3 Kaliumhydroxid (kaustisk kali)

Side 14 af 74

Ved installation af ACOM og fyldning af tank 1 og 2 vil det være nødvendigt at udlufte igennem ventilerne 13 og 63.

De tre tanke er adskilt og med luft imellem sig for at holde temperaturen mellem mixertank til og tank 1 og 2 uafhængig af hinanden. Ved at benytte én og samme skillevæg ville varmeovergangen stige væsentlig, da stål har en god varmeledningsevne. Derudover vil det gøre fremtidig vedligeholdelsesarbejde betydelig nemmere, idet hver tank kan udskiftes uafhængig af hinanden

Inden olien ender i de to tanke, passerer den to grovmaskede filtre (4 & 54) med en maskestørrelse på 250 μm og en kapacitet på 210 l/min. Filtrene tager urenheder, der måtte være blevet tilført den friske olie under transporten til skibet, eller det som måtte befinde sig i systemet/storagetanke.

Til at styre temperatur i tankene er monteret tre temperaturtransmittere (10, 31 & 60), som giver et 4-20 milliampere signal skaleret 0-100 ⁰C med et setpunkt på 0-50 ⁰C. For at skabe en form for sikkerhed, eller redundans om man vil, er der også monteret manuelle termometre (2, 35 & 52).

Fra tank 1 og 2 bliver CLO’en transporteret videre til mixertank (grøn) af to tandhjulspumper af mærket Hytos fremstillet med udvendig fortanding og et deplacement på 1.2 cm3. Tandhjulspumperne er drevet af frekvensstyrede elmotorer med en maksimal afgivende effekt på 0.37 kW og med et omdrejningstal, som kan varieres mellem 300-3600 omdr./min.

Figur 6: ACOM-enheden set fra tilgangsside (Eget arkiv, 2015)

Pumperne er integreret i to aluminiumsblokke monteret ovenpå tank 1 og 2 (figur 6). Blokkene er ens og blot vent modsat hinanden. Pumperne heri er med fast deplacement og kræver en trykbegrænsningsventil på tryksiden, som går retur til tank i tilfælde af at pumpen overbelastes ved at pumpe mod en lukket/stoppet rørledning eller tank. ACOM er udstyret med en trykbegrænsningsventilen på 4.5 bar. Så snart trykkraften overstiger fjederkraften, forskydes lukkeelementet mod fjederen og åbner forbindelsen. Den overskydende væske flyder retur til tank. I det tilfælde vil den hydraulisk energi, som strømmer retur over trykventilen, forvandles til varme.

Side 15 af 74

Der er fra S&T’s side ikke undersøgt, hvor meget varme der kan dannes, hvilket gør det interessant at undersøge. Effekten vil være lig med produktet af trykfaldet over ventilen og oliemængden pr. tidsenhed:

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 1/2 = 𝛥𝛥𝛥𝛥 × 𝑉𝑉 = 4.5 ×

3400 × 1.260

= 306 𝑊𝑊 (1)

hvor ΔP = trykfald over ventilen [Bar] V = oliemængde pr. tidsenhed [cm3/s] Den afsatte effekt viser sig værende minimal og ikke alarmerende. Med 306 W, vel og mærke ved fuldt omdrejningstal, vil det tage rigtig lang tid at varme 20 l CLO op, især da der samtidig vil være en varmetransmission fra tank til omgivelserne. For helt at undgå den temperaturstigning, den afsatte effekt vil medføre, anbefales det, at der kommer alarm ved aktivering af trykbegrænsningsventilen, således at problemet løses omgående.

Figur 7: Aktuator til ventiler, samt adgang til

tilgangsfilter (Eget arkiv, 2015)

Figur 8: Kobling mellem elmotor og tandhjulspumpe

(Eget arkiv, 2015) De to frekvensstyrede elmotorer til tank 1 og 2 er monteret med blæsere til nedkøling. De drives uafhængig af motordriften og har en efterløbstid, som kan stilles efter ønske fra 2-60 sekunder.

Dækslet/lugen i siden, som kan anes på figur 7, er for at kunne skifte pumpe ved havari eller rense tankene for urenheder.

Inden CLO pumpes ind i mixertanken passeres to nåleventiler (18 & 68) udstyret med elektrisk NC aktuator (17 & 67).

I tilfælde af totalt strømsvigt (Black-ship) vil ACOM miste tilgangsspændingen og tandhjulspumperne og ventilerne kommer til at virke som en stopklods for CLO’ens vej til motoren. De to ekstra by-pass ventiler (16 & 66) gør det muligt at lede olien uden om pumpen til mixertanken ved manuelt at åbne en af NC aktuatorene til enten tank 1 eller 2. Alt efter hvilken type CLO der er behov for, åbnes enten den ene eller anden ventil.

Side 16 af 74

Figur 9: Dæksler til nåleventiler og tilgang til tank (Eget arkiv, 2015)

I mixertanken er installeret endnu en pumpe med udvendig fortanding, af mærket Ronzio med et deplacement på 4.2 cm3. Deplacementet er meget større end de to foregående pumper. Formålet med denne pumpe er at mixe de to CLO’er. Elmotoren til pumpen er uden frekvensomformer, og pumpen kører med konstant omdrejningshastighed på 2820 omdr./min. Mixerpumpen ansuger og afgiver CLO hver sit sted, men i samme tank.

Alle tre tanke er udstyret med lav-niveau følere (11, 43 & 61), bl.a. fordi pumperne ikke tåler at køre tør, fx i tilfælde at et tilstoppet filter på tilgangen til tanken. Mixertanken er udstyret med en digital niveaumåler (42) og et ånderør ført til et punkt højere end væskehøjden og servicetanken. Når ånderøret er ført så højt op, skyldes det, at der i tilfælde af strømsvigt og dermed overstyring af NC- ventilerne som by-pass for ventiler/pumper vil kunne løbe CLO ud denne vej. Ånderøret har under normal drift den funktion at forhindre vacuumdannelse, når den mixede CLO forbruges. Fra mixertanken er to afgange: én mod motor og én til drænolieprøver for måling og sammenligning af den indstillede TBN-værdi og den aktuelle.

2.4 Betjening og styring af ACOM Der vil i denne del blive gennemgået, hvordan ACOM betjenes, og hvordan styringen er udført, ift. hvilke informationer/inputs som indtastes. Kun de mest interessante skærmbilleder vil blive gennemgået.

Styringen er opbygget omkring en Siemens PLC med tilhørende HMI-skærm, hvorfra ACOM betjenes. De elektriske komponenter er indbygget i et el-skab, hvorpå HMI-skærmen er installeret. På fremtidige ACOM-enheder er det meningen, at betjeningen af ACOM implementeres som en menu i MOP-skærmen placeret i ECR. Der vil være mulighed for at vælge mellem både remote og lokal betjening. HMI-skærmen vil stadig være nødvendig ved fejlfinding. Fordelen ved muligheden for betjening fra MOP-skærmen er, at man vil kunne ændre TBN samtidig med ændring af svovlindholdet i FO. MOP er hovedbrugerfladen for motoren hvorfra besætningen får de vigtigste oplysninger under drift. Herfra kan man justere motorens driftsparametre og observere driftsstatus.

Side 17 af 74

Figur 10: Hoved-menuen (S&T, 03-09-2015)

Figur 11: Setup-menuen (S&T, 03-09-2015)

På figur 10 ses Main-menuen, hvorfra man kan se de mest basale oplysninger såsom niveauet i mixertanken, forbruget af mixet CLO siden sidste nulstilling og temperatur på CLO’en i de tre tanke. Det er også fra dette skærmbillede, at man indtaster det TBN-niveau, man ønsker i mixet i trin af 5 TBN (25, 30, 35, 40 osv.). Målingen af forbruget beregnes ud fra niveau-måleren i tanken. For fremtiden vil ACOM-enheder være forberedt på et TBN-interval fra 15 til 150 TBN for at sikre dækning af alle fremtidige CLO’er. På samme måde som i dag vil brugeren kunne vælge TBN i trin af 5.

Klikker man på setup fremkommer Setup-skærmbilledet (figur 11). Herfra indtaster man bl.a. parametre, som ACOM benytter i sin mixerformel. De efterfølgende skærmbilleder tilgås fra Setup-skærmbilledet.

Figur 12: Fylde niveau i mixertank (S&T, 03-09-2015)

Figur 13: Efterløb på mixerpumpen (S&T, 03-09-2015)

På Filling Level-skærmbilledet (figur 12) kan man indtaste, ved hvilket volumen [l] i mixertanken, man ønsker, ACOM påbegynder fyldning, kaldet MixStart. Ved fyldning starter mixingen af CLO efter TBN angivet af brugeren i Main-menu. MixStop bestemmer volumen af den færdige mix i tanken. På Mixer Pump Afterrun-skærmbilledet (MixTid) på figur 13, sættes parameteren for efterløbet i minutter på mixerpumpen til mixing. Efterløbet er, når elmotorerne til pumperne i tank 1 og 2 stopper.

Side 18 af 74

Det er ikke undersøgt af S&T, hvor meget olien i mixertanken vil kunne opvarmes i værste tilfælde. Det kunne være interessant at undersøge, bl.a. fordi den hydrauliske effekt må være højere for mixerpumpen end pumperne i tank 1/2 grundet det større deplacement. Det er også interessant, fordi volumen kan sættes lavere end i tank 1/2. Den mest realistiske kritiske situation vil være:

- Intet/minimalt forbrug MixStop: 11 l MixTid: 15 min.

Pumpens afgivne effekt til CLO’en beregnes:

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝛥𝛥𝛥𝛥 × 𝑉𝑉 = 4 ×

2820 × 4.260

= 790 𝑊𝑊 (2)

Trykfaldet på 4 bar er en antagelse baseret på en vurdering af Rasmus Obel (S&T, Projektleder). Ved at multiplicere den hydrauliske effekt med MixTid fås energitilførslen til olien:

𝛥𝛥𝐸𝐸𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑇𝑇ø𝑟𝑟𝑟𝑟 = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑚𝑚𝑚𝑚 × 𝑡𝑡𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑀𝑀𝑀𝑀 = 790 × (15 × 60) × 10−3 = 710.64 𝐾𝐾𝐾𝐾 (3)

hvor PPumpe mix = afsatte effekt af mixerpumpe [W] tMixing = tid for mixing [s]

For at finde frem til hvor meget olien vil opvarmes, omregnes volumen til en masse:

𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑉𝑉𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 × 𝑃𝑃𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 11 × 0.924 = 10.2 𝑘𝑘𝑘𝑘 (4)

hvor mMix = massen af mix [kg] VMix = volumen af mix [l] PMix = densitet af mix = [kg/l]

Densiteten er et gennemsnit for Alexia S3 og S6 (Bilag 7 & 8). Nu kan temperaturstigningen udregnes:

𝛥𝛥𝛥𝛥 =

𝛥𝛥𝐸𝐸𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑇𝑇ø𝑟𝑟𝑟𝑟

𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 × 𝑐𝑐𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚=

71064010.2 × 1840

= 38 °𝐶𝐶 (5)

hvor ΔT = temperaturstigning [°C] ΔETilført = energitilførsel [j]

mMix = massen af mix [kg] cMix = varmekapacitet af mix [ 𝑗𝑗𝐾𝐾∗𝑘𝑘𝑀𝑀

]

Varmekapaciteten er ikke oplyst i databladene, og det har ikke været muligt at få den oplyst af Shell. Varmekapaciteten er i stedet taget fra en motorolie (Aaboe, 2011). CLO’en i mixertanken kan i teorien i værste tilfælde opvarmes til 78 °C ved et setpunkt for temperaturen i mixertanken på 40 °C. Temperaturstigningen vil betyde et fald af viskositeten på olien. Har olien ikke den optimale viskositet, vil der ikke dannes en tilstrækkelig oliefilm. Mere herom i senere afsnit. Med i beregningen er ikke taget hensyn til varmeafgivelsen til omgivelserne og forbrug, og temperaturen vil derfor reelt set være lavere end den oven for estimerede. En mere kritisk situation vil være ved MixStart = 7.5 l. Volumen af olien som pumpen tilfører energi, vil gå fra 11 l til 7.5 l. Ved samme beregning med et volumen på 7.5 l vil CLO’en kunne opvarmes til 91.5 °C. Et forslag til en løsning af denne problemstilling vil være at efterløbet af mixerpumpen ikke kan indstilles manuelt på HMI-skærmen, men programmeres til en efterløbstid proportional med volumen i mixertanken (MixStop parameter).

Side 19 af 74

Figur 14: Densitet og TBN-niveau (S&T, 03-09-2015)

Figur 15: Efterløb på blæsere (S&T, 03-09-2015)

På skærmbilledet TBN Tank Setup (figur 14) indtastes densiteten [kg/l] og TBN [mgKOH/golie] på de to typer af CLO, man ønsker at mixe af. Det er vigtigt at indtaste de korrekte værdier, da det har indflydelse på den mixede CLO. Pump Fan Afterrun-skærmbilledet (figur 15) viser parameteren, der styrer efterløbet i sekunder på blæserne til nedkøling af de to frekvensstyrede elmotorer.

Figur 16: Setpunkt for temperaturer (S&T, 03-09-2015)

Figur 17: Driftstilstand og mulighed for tvangskørsel (S&T, 03-

09-2015) På skærmbilledet Oil Temp. (figur 16) er der mulighed for at indtaste setpunktet for temperaturen af olien i de tre tanke. En ændring af temperaturen i tank 1 og 2 vil kræve en ændring af densiteten i TBN Tank Setup for at mixe korrekt. Der er lavet et fælles setpunkt for lav-TBN tank 1 og høj-TBN tank 2, for at man kan undgå indtastning af to forskellige temperaturværdier.

Skærmbilledet på figur 17 er en overvågning af den aktuelle driftstilstand. Herfra vil man kunne se, hvilke komponenter der er aktive/inaktive og se driftsinformationer såsom flow [l/min], omdrejningshastighed [%], temperatur, og hvad der er i tankene. Derudover er der mulighed for tvangskørsel af hensyn til fejlfinding og ved installation. Flowet måles ud fra niveaumåler i mixertank.

ACOM var oprindelig udstyret med flowmåler på afgangen, men blev afmonteret pga. for stort trykfald. Ved et øget forbrug vil det kunne give problemer. Mixerpumpen kunne kompensere for trykfaldet. Det vil dog kræve at den skulle kører hele tiden, hvilket ikke er hensigtsmæssigt.

Side 20 af 74

Hele brugerfladen er inddelt i tre brugerniveauer. To af dem beskyttet med adgangskode for at sikre mod utilsigtet adgang. Brugerfladen ”Normal User Level” er tiltænkt den daglige drift. Dette niveau kræver ingen adgangskode, og det er ikke muligt at ændre nogle parametre. Niveauet gør at personel uden den nødvendige viden stadig kan notere oplysninger og føre log uden risiko for fejlbetjening. Brugerfladen ”Chief Level” er tiltænkt maskinchefen. Adgangskode er påkrævet og giver adgang til det samme som ”Normal User Level” og ændring af omkring halvdelen af parametrene. Brugerfladen ”MDT Login” er tiltænkt MDT personale. Herfra har man adgang til det samme som ”Chief Level” og de resterende parametre.

Der er 10 alarmer for ACOM-enheden; 1 fælles overstrømsbeskyttelse for alle tre motorer, 2 for frekvensomformerne, 1 for hver aktuator (4 stk.) og 1 lav-niveau alarm for hver tank (3 stk.). Alarmerne er samlet til en fælles alarmkontakt, som forbindes til skibets eksisterende alarmsystem. En alarm vil forårsage ”slow down” på motoren. Ved alarm vil besætningen kvittere i ECR, for derefter at skulle ned til ACOM-enheden placeret på upper dæk for at få yderligere oplysninger om alarmen.

2.5 Mixermetode ACOM fungerer ved fyldning af mixertanken, alt efter hvilken TBN brugeren har valgt på HMI-skærmen. Alt efter valg af TBN kører pumpe 1 mere ind i mixertanken end pumpe 2 eller omvendt. Begge pumper vil køre, blot med forskelligt omdrejningstal, men vil tilsammen levere et volumen svarende til en enkelt pumpe på fuldt omdrejningstal. En undtagelse, hvor blot en enkelt pumpe kører, er ved bestilling af enten TBN 25 eller 100. I det tilfælde vil pumpen køre på fuldt omdrejningstal.

ACOM mixer volumetrisk, og de to pumper er derfor forsynet med frekvensomformer for at kunne styre omdrejningstallet og volumen på tilførslen til mixertanken. Idet en mixing af to olier afhænger af massen og ikke volumen, er tank 1 og 2 forsynet med varmelegemer.

På figur 18 ses en principskitse, for hvordan ACOM fungerer:

Figur 18: Principskitse over ACOM (Eget arkiv, 2015)

Der er tale om en ON/OFF styring, hvor hysteresen kan justeres. Linjen MixUd viser, volumen i mixertanken falder pga. motorens forbrug. Ved et forudsat volumen vil ACOM påbegynde en ny mixing og fyldning af mixertanken. Dette forløb gentages igen og igen. Skitsen er lavet i en fase under udviklingen af ACOM, og MixStop er på nuværende tidspunkt ændret til maks. 19 l og kan justeres ned til 11 l. På samme måde kan MixStart ændres, som man ønsker, fra 7.5 til 10 l.

Side 21 af 74

Ved at sætte MixStop til maks. (19 l) og Mixstart til min. (7.5 l) vil man mindske start/stop af de tre pumper og forlænge deres levetid. MixUd afhænger af, hvilken last motoren kører med samt FR, mere herom senere. MixTid er proportional med volumen, der skal mixes, uanset TBN-setpunktet for mixet. Det totale flow for de to fødepumper er nemlig altid ens. MixTid afhænger af indstillingen af MixStart/Stop.

Mixerløsningen er valgt ud fra et økonomisk perspektiv, og fordi der ikke stilles større krav til blandingens nøjagtighed fra MDT’s side. Valget skyldes, bl.a. at den friske CLO, i forvejen er produceret med en vis unøjagtighed:

- Alexia S3 ligger mellem 24 til 26 mg KOH/g. (bilag 9) - Alexia S6 ligger mellem 96 til 106 mg KOH/g. (bilag 9)

Også udstyret der benyttes til at måle TBN, har en måleudsikkerhed på +/- 5 % ifølge producentens datablad (bilag 10).

For større nøjagtighed kunne man i stedet have reguleret efter to masseflowmålere på tilgangen til mixertanken, men det vil gøre enheden dyre. Det skyldes at masseflowmålere med en sådan nøjagtighed, såsom typen Coriolis, er relativt dyre.

2.6 Delkonklusion På baggrunden af gennemgangen af ACOM vurderes det, at efterløbet på mixerpumpen bør ændres. Som ACOM fungerer i dag, kan CLO’en i værst tænkelige situation opvarmes til 91.8 °C. En mere realistisk situation vil medføre opvarmning til 78 °C. Begge situationer er ved et setpunkt for temperaturen i de tre tanke på 40 °C. Det foreslås, at efterløbet af mixerpumpen ikke kan indstilles manuelt på HMI-skærmen, men programmeres til en efterløbstid proportional med volumen i mixertanken (MixStop parameter).

Den hydrauliske effekt, der kan afsættes af pumperne i tank 1 og 2, blev udregnet til 306 W og vurderes ikke kritisk. Som løsning hertil foreslås, at aktivering af trykbegrænsningsventilen giver alarm på HMI-skærmen og dermed til hele skibets alarmsystem.

Side 22 af 74

3. MAN Diesel & Turbos motorprogram

Motortypen er afgørende for cylindersmøring og vil blive gennemgået i dette afsnit.

Alle MDT motorer har en motorkode, som indikerer, hvilken type og størrelse der er tale om. På figur 19 ses betegnelsen for hvert bogstav for alle kombinationer af motorkoder.

Figur 19: MDT' motorkode betegnelser (MDT, 06-2015)

Det mest interessante i denne sammenhæng er slaglængde, stempeldiameter og marknummeret. Marknummeret er en slags udgavenummer, og nyere motorer vil have et højere marknumre end ældre. Motorernes marknumre er steget meget de senere år (fra mk. 8-10), og tendensen har været, at PComp og PMax er blevet skruet højere op, (figur 20 & 21) især ved dellast, dog uden at ændre væsentlig på differencen herimellem.

Figur 20: PMax ved 100 % last (JAP, 13-02-2014)

Figur 21: PMax ved 50 % last (JAP, 13-02-2014)

Det øgede tryk i forbrændingskammeret har haft indflydelse på motorens korrosion-niveau.

”Går vi 5 år tilbage i tiden døjede vi slet ikke med kold korrosion på samme måde som vi gør i dag”. Udtalelse af Jesper Mark Pedersen, MDT.

Jesper har over 12 års erfaring i MDT Operation, med særligt fokus på cylindertilstand, CLO og FO behandling. For at understøtte reliabiliteten af udtalelsen er et citat yderligere indhentet.

”Så kom koldkorrosionsproblemerne indenfor de seneste år eller skal vi kalde dem udfordringer”. Citat af Ulrik Hooge, Shell (bilag 3 – spg. 1).

Side 23 af 74

Forskellen mellem PComp og PMax er forårsaget af brændstofsindsprøjtningen. Denne trykforskel holdes under ca. 40 bar, fordi kompressionstrykket ved et højere tryk vil få svært ved at nå om på bagsiden af stempelringen under kompression. Trykket på bagsiden af stempelringen er nødvendigt for at trykke ringen ud mod foringen og derved tætne sammen med CLO’en. En for stor trykdifference vil i stedet forårsage et prompte tryk på stempelringens udvendige overflade, som med tiden vil få ringen til at kollapse.

3 Cylindersmøring Dette afsnit vil omhandle, hvordan MDT’s motorer smøres i dag, og hvordan det vil ændres ved installation af ACOM.

3.1 Cylindersmøringssystemets opbygning MDT’s Alpha Cylinder Lubrication System er elektrisk kontrolleret og tilfører CLO intermitterende for hver fjerde til tyvende motoromdrejning. Indsprøjtning sker via ventiler ind i cylinderforingen i en bestemt højde og jævnt fordelt rundt i foringen.

CLO indsprøjtes i en afstand svarende til 1/3 af foringens højde målt oppefra og ned. Der bliver i øjeblikket kørt tests med indsprøjtning 1/8-del nede i foringen, da behovet for CLO er størst i den øvre del af forbrændingskammeret.

Indsprøjtningen sker, idet stemplet i arbejdsslaget passerer indsprøjtnings-/kontraventilerne, monteret i cylinderforingen. Indsprøjtningen sker ind i ringpakken, nærmere bestemt mellem topring og anden ring. På dette område bliver der også udført test, hvor man i stedet indsprøjter CLO, inden stempelringene har passeret kontraventilerne. Der ligger mange overvejelse til grund, men hovedsageligt, mener man at fordelingen af CLO på cylinderforingsoverfladen vil forbedres.

CLO´en bliver leveret af producenten og pumpes ombord i CLO storagetanke (bilag 6). Ofte holder rederen i dag to typer CLO ombord i storagetankene med forskelligt TBN. Det kunne være en TBN 25 til destillat og en TBN 100 til HFO. En ekstra CLO til en lav-svovls HFO kunne være fordelagtigt, men vil kræve tre storagetanke, hvilket vil ”stjæle” plads fra fragten, især ved olie-/kemikalietankere.

Fra storagetankene pumpes olien til servicetanken, også kaldet dagstanken. Navnet angiver størrelsen på tanken, svarende til et dagsforbrug ved fuldlast på motoren. I dag svarer størrelsen ofte snarere til min. to dages forbrug, men afhænger af reders krav. På bilag 6 er systemet med to storage- og servicetanke. Systemet kan opbygges forskelligt, og Torm Agnete er kun forsynet med en enkelt servicetank.

CLO bliver ledt fra servicetanken igennem en varmetank, til Alpha CLO-systemet. Olien drives udelukkende af det statiske tryk fra enten storagetank eller servicetank. Varmetanken er i tilfælde af for lav ER temperatur nødvendig for at holde CLO’en på 40 °C som giver den optimale viskositet. Det er netop varmetanken, som erstattes af ACOM, og på bilag 11 ses en tegning over hvordan systemet vil se ud med ACOM installeret. Rørene til ACOM kan trækkes direkte fra storage- eller fra servicetank.

Side 24 af 74

Rørene efter varmetanken/ACOM mod HCU´en holdes opvarmet med heat tracing. MDT anbefaler en meget tyktflydende CLO med viskositetsgrad SAE 50, og opvarmningen holder CLO’en letflydende for at sikre fyldning af Alpha Smøreapparatet.

CLO´en tryksættes af et Alpha Smøreapparat udstyret med små multistempel pumper, inden indsprøjtning gennem kontraventilerne. Hele aggregatet er placeret på HCU´en nær hver cylinder. Antallet af stempler i Alpha Smøreapparatet afhænger af antallet af kontraventiler, som igen afhænger af cylinderdiameteren. Motorer med en cylinderdiameter på 50-60 cm. har 6 kontraventiler placeret jævnt fordelt i cylinderforingen, 65-80 cm. har 8 stk. og 90-98 cm har 10 stk.

Figur 22: Cylindersmøreolie system for cyl. diameter 65-80 cm (MDT, 05-2014)

Hvor ofte, hvor meget og hvornår der skal indsprøjtes CLO, styrer CCU´en. Den modtager information om det aktuelle fuel index og modtager et tacho signal samt informationer fra MOP’en.

3.2 Dosering af cylinderolie Alpha Adaptive Cylinder Oil Control (ACC) er måden, hvorpå man doserer mængden af smøreolie. CLO doseres proportionalt med motorlasten og svovlindholdet i den benyttede FO.

FR [g/kWh] er den mængde/dosering, man tilfører forbrændingskammeret i en bestemt driftssituation. FR skal justeres i forhold til følgende kriterier:

• CLO doseringen skal være proportional med svovlprocenten i den forbrændte FO [S%]. • CLO doseringen skal være proportional med motorlasten [g/kWh] svarende til den mængde

brændstof der bliver tilført cylindrene. • CLO doseringen afhænger af driftsmønsteret, baseret på slidraten og cylindertilstanden,

med andre ord motorens korrosionsniveau [ACC/FR-faktor].

Side 25 af 74

Disse kriterier gælder, uanset om skibet er drevet af FPP eller CPP eller om motorens benyttes som et stationært generatoranlæg. Sammenhængen mellem disse nævnte kriterier fremgår af ligning 6:

𝐹𝐹𝐹𝐹 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 × 𝑆𝑆% = 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹 × 𝑆𝑆% (6) hvor FR = Feed Rate [g/kWh] S% = Svovlindhold i brændstof [%] ACC/FRF = Alpha Adaptive Cylinder Oil Control / Feed Rate-faktor [g/kWh x S%]

S% oplyses i FO bunkeranalysen, der modtages efter bunkerring af ny FO. ACC/FRF skal bestemmes ud fra hvor korrosiv motoren er. Motorens korrosionsniveau kan bl.a. findes ud fra en Sweep-test (se afsnit 4.3.3). Generelt gælder det, at jo mere korrosiv motoren er, desto højere ACC. ACC opgives typisk ved en TBN 100 CLO. Den specifikke min. FR er på 0.6 g/kWh.

For at illustrere sammenhængen mellem TBN, S% og FR, se figur 23:

Figur 23: Sammenhængen mellem TBN, S% og FR (HRR, 04-2009)

Figur 24: Driftsmønster for to typer CLO. (Eget arkiv, 2015)

Som det fremgår af figur 23, doseres der med en min. FR på 0.6 g/kWh indtil en bestemt svovlprocent. Der hærsker her et mekanisk behov for motoren i form af bl.a. friktion indtil knækpunktet. I selve knækpunktet har vi et optimal TBN-niveau. Efter knækpunktet bevæger vi os op ad linjen for den pågældende CLO. Der vil udover det mekanisk behov opstå et forøget kemisk behov. Det skyldes dannelsen af svovlsyre, og det er den basiske CLO’s opgave at neutralisere den dannede svovlsyre. Hvis man i stedet fortsatte drift med min. FR ved høje svovlprocenter efter knækpunktet, vil slidraten på motoren stige, da mængden af CLO ikke vil være modstandsdygtig overfor korrosionen. For at kompensere for det øgede kemiske behov er 0.6 g/kWh hæves FR. Det kaldes også at smøre i det ACC-aktive område. På figur 24 kan man se, hvordan driften vil se ud på et skib med to typer CLO, og hvor grænsen for omskiftningen mellem lav TBN og høj TBN er angivet med en stiplet linje. Kurverne i forskellige farver på figur 23 repræsenterer CLO med forskellige TBN (40, 50, 60 og 70). Som eksempel har en TBN 40 et knækpunkt ved en lavere svovlprocent sammenlignet med en TBN 70. Figur 23 illustrerer blot en enkelt motor med et bestemt korrosionsniveau/ACC. En motor med et højere korrosionsniveau og dermed højere ACC-faktor vil forårsage en flytning af samtlige knækpunkter mod venstre, samtidig med at hældningen på kurverne vil øges. En motor med et lavere korrosionsniveau vil forskyde knækpunkterne mod højre, og hældningen på kurverne vil mindskes.

Side 26 af 74

”Vi ved at den bedste udnyttelse af CLO fås ved at dosere i små mængder med høj base, at justere mængden op vil ikke give samme effekt da tabet internt i motoren må antages også at blive forøget”. Udtalelse af Jesper Mark Pedersen, MDT.

De efterfølgende beregninger viser et eksempel på, hvordan man omregner FR, når TBN ændres.

3.2.1 Eksempel driftssituation 1 (2.7 -> 0.1 % S) Der tages udgangspunkt i en realistisk situation hvor man sejler fra et ikke SECA og ind i SECA. I SECA er der pr. 01-01-2015 krav, om at man maks. 0.1 % S og udenfor er grænsen 3.5 % S. Deraf den lodrette streg på figur 23. I dette eksempel sejles på en 2.7 % S HFO, og der skiftes til en 0.1 % S destillat. Skibet har to typer CLO ombord med TBN 25 og 70. Motorens ACCTBN70 er i dette tilfælde på 0.30 g/kWh x S%.

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇70 = 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇70 = 0.3 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆% (7)

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇70 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇70 × 𝑆𝑆% = 0.3 × 2.7 = 0.81 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ (8)

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇25 =

𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁70𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁25

× 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶70 =7025

× 0.3 = 0.84 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆% (9)

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇25 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇25 × 𝑆𝑆% = 0.84 × 0.1 = 0.084 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ (10) Den resulterende FR er i dette tilfælde under min. FR på 0.6 g/kWh ved TBN 25 og 0.1 % S. MOP vil i et sådan tilfælde regulere FR til 0.6 g/kWh pga. det mekaniske behov. De to driftssituationer er illustreret på figur 25 med to røde krydser:

Figur 25: Eksempel på drift (Eget arkiv, 2015)

I driftssituationen i ikke SECA, smøres i det ACC-aktive område.

Side 27 af 74

3.2.2 Eksempel driftssituation 2 (3.5 -> 1.4 % S) I dette eksempel tages der udgangspunkt i samme motor med ACC 0.30 g/kWh x S%. Skibet sejler i ikke SECA, og vi forestiller os et skift fra en høj-svovls HFO på 3.5 % S til en lav-svovls HFO på 1.4 % S. Skibet befinder sig aldrig i SECA og er forsynet med 40 TBN i stedet for TBN 25. Desuden er TBN 70 udskiftet med TBN 100.

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 =𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁70𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁100

× 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇70 =70

100× 0.3 = 0.21 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆% (11)

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 × 𝑆𝑆% = 0.21 × 3.5 = 0.74 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ (12)

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40 =

𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁100𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁40

× 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 =10040

× 0.21 = 0.53 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆% (13)

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40 × 𝑆𝑆% = 0.53 × 1.4 = 0.74 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ (14)

De to driftssituationer for dette eksempel er illustreret på figur 26:

Figur 26: Eksempel på drift (Eget arkiv, 2015)

Både før og efter omskiftning smøres i det ACC-aktive område.

3.2.3. Opsamling på eksempler Omskiftning fra enten lav til høj TBN CLO eller omvendt kommer sig af anbefalinger fra MDT nedskrevet i såkaldte Service-Letters (SL), mere herom i afsnit 6.1. De to eksempler kunne være kombineret ved at holde tre typer CLO i stedet for to (TBN 25, 40 & 70/100). Skibet vil derved kunne sejle verden over uden at gå på kompromis med cylindertilstanden.

Side 28 af 74

3.3 Dosering af cylinderolie med ACOM Modsat den traditionelle drift med maks. to typer CLO ombord i faste grades mixer ACOM netop den TBN, der bestilles af brugeren. På den måde undgås over-additivering, da man har den optimale TBN til rådighed. FR kan holdes på 0.6 g/kWh ved flere svovlprocenter afhængig af motorens korrosionsniveau. I eksempel 3.2.2 smøres i det ACC-aktive område med FR 0.74 g/kWh, hvilket kunne være undgået med ACOM installeret. Med andre ord ”udglattes puklen” på figur 26.

Figur 27: Princip for ACOM (Eget arkiv, 2015)

På figur 27 fremgår pricippet for ACOM ved en ACCTBN100 på 0.23. Alle linjerne repræsenterer CLO fra 25 TBN til 100 TBN med en trinvis forøgelse på 5, hvilket er alle de mixinger, ACOM kan levere. Ved drift med ACOM vil det ikke være nødvendigt at kører op i det ACC-aktive område bortset fra ved drift ved knækpunktet for højeste TBN. Det optimale TBN tager udganspunkt abscisseaksen ved min. FR-linjen på 0.6 g/kWh. På denne linje findes svovlprocenten i den pågældende FO. I skæringspunkteterne mellem min. FR-linjen og ACC-linjerne findes de mest optimale TBN-niveauer. Skæringspunktet nærmest til højre for svovlprocenten vil sikre tilstrækkelig neutralisering i forbrændingskammeret. Med udgangspunkt i figur 27 skal man ved 1.5 % svovl vælge en TBN 40 (lyseblå linje).

For at anskueligøre valget af optimalt TBN for brugeren af ACOM er der konstrueret en tabel til formålet. Tabellen er baseret på motorens ACC og svovlprocenten i FO’en, se tabel 1:

Tabel 1: Tabel for valg af TBN til indtastning på ACOM (Eget arkiv, 2015)

Ud fra motorens ACCTBN100, følges kolonnen ned til den pågældende svovlprocent i FO’en. Fra dette punkt går man vandret til højre, hvor TBN er angivet. Denne værdi indtastes på ACOM’s HMI-skærm.

Side 29 af 74

Efter installation af ACOM, er det ikke længere nødvendigt at omregne ACC ved omskiftning, og ACC for højeste TBN benyttes.

3.3.1 Eksempel driftssituation 3 (Med ACOM) Med udgangspunkt i eksemplet fra forrige afsnit med en ACCTBN100 = 0.23 vælges ved fx 1.86 % S, TBN 75. Skulle svovlprocenten være højere end angivet i skemaet, indtastes TBN 100 på ACOM. Med ACOM indtastes ACC til højeste TBN. MOP vil øge FR ved svovlindhold over knækpunktet og dermed sørge for tilstrækkelig neutralisering i forbrændingskammeret.

Side 30 af 74

4. Beskrivelse af forudsætninger for ACOM Dette afsnit har til formål at inddrage og give læseren forståelse for udviklingen/implementering af et ACOM-system.

4.1 Hvad der sker i forbrændingskammeret For at uddybe det kemiske behov vil dette afsnit belyse, hvad CLO består af og dets funktion inde i forbrændingskammeret.

4.1.1 Oliefilmens betydning og motorens behov for CLO CLO’ens formål er at nedsætte friktionen imellem bevægende dele forhindre varmedannelse og nedsætte slid, og derudover skal olien beskytte mod korrosion og i det hele taget holde forbrændingskammeret rent og funktionelt. Den skal også fjerne skadelige partikler såsom belægninger (af engelsk deposit), som bliver dannet i forbrændingskammeret. Olien har også den funktion at tætne mellem stempelringe og cylinderforring. Sidst, men ikke mindst, skal olien neutralisere den syre, der dannes under forbrændingen.

Oliefilmen kan skades af stoffer der bliver ført ind i motoren med enten skylleluften (fugt/vand ell. salt) eller brændstoffet (cat-fines4). Alle disse faktorer kan skade oliefilmen eller ødelægge stempelringenes funktion.

En anden vigtig betydning for olien er viskositeten. Nær TDC og BDC er sliddet størst. Det skyldes bl.a., at stemplet kører op og ned efter en sinuskurve, og stempelringene vil opholde sig i længere tid nær TDC og BDC. Det allerstørste slid er dog nær TDC (ca. 30 cm nede i foringen), da der hærsker nogle højere tryk og temperaturer. Stempelringende vil i dette område have nemmere ved at bryde oliefilmen og komme i kontakt med foringen, hvilket stiller krav til optimal viskositet af olien inden indsprøjtning grundet en kombination af længere opholdstid og højere temperaturer og tryk. Problemet er størst på G-motorerne (Giga-stroke), da tiden nær TDC og BDC er større og fordi at tryk og temperatur er højere end ældre motorer. Ved at gøre plejlstangen længere og øge bredden på krumtaphuset, vil denne tid nær TDC og BDC kunne mindskes. Stempelringens rejfning sikrer at de på deres vej op/ned kører på en oliefilm.

4.2 Reaktion under forbrændingen

4.2.1 Dannelsen af svovlsyre Inde i forbrændingskammeret foregår mange reaktioner rundt omkring og på forskellige tidspunkter. Brændslet tilfører svovl og skylleluften tilfører oxygen. Under forbrændingen forbrænder svovlet i brændslet. Alt det forbrændte svovl bliver oxideret til SO2

5 og en del udsendes med røggassen:

𝑆𝑆 + 𝑂𝑂2 → 𝑆𝑆𝑂𝑂2 (15) Den oxygenholdige forbindelse er en farveløs, giftig luftart med stikkende lugt. En mindre del af SO2 oxideres yderligere og former SO3

6:

2SO2 + O2 → 2 SO3 (16)

4 Catalytic fines 5 Svovldioxid 6 Svovltrioxid

Side 31 af 74

Reaktionen forstærkes yderligere, hvis brændstoffet indeholder meget vanadium, da det fungerer som en katalysator. Der er derfor også grænser for, hvor meget vanadium brændstoffet må indeholde i henhold til standarder.

MDT benytter sig af en tommelfingerregel, der siger at 4-6 % SO2 bliver oxideret til SO3. Det antages, at konverteringen er afhængig af S%. Denne antagelse er brugt til at modellere og designe kritiske parametre og processer såsom cylindersmøringsdosering og FR. Konkurrenten Wärtsilä vurderer, at 4-4.5 % oxideres og Shell bruger 5 % uden yderligere begrundelse7. MDT bruger mange ressourcer på at opklare og forstå denne del af reaktionen, da produktet har direkte indflydelse på koldkorrosion. Hvis konverteringen vil kunne kontrolleres og mindskes, vil det samme ske med koldkorrosionen.

Under forbrændingen fremkommer vand. SO3 er en gas, som har en stor affinitet med vand/damp, og derved dannes H2SO4

8. Når foringsoverfladen befinder sig under dugpunktet for svovlsyren og vand, kondenserer den korrosive blanding herpå:

𝑆𝑆𝑂𝑂3 + 𝐻𝐻2𝑂𝑂 → 𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 (17) H2SO4 på koncentreret form er ikke korrosiv og betegnes som en svag syre. Fortyndes svovlsyren med vand, bliver syren meget korrosiv (stærk syre). Syren kan fraspalte en eller to H+9:

𝐻𝐻2𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 𝐻𝐻2𝑂𝑂 → 2𝐻𝐻+ + 𝑆𝑆𝑂𝑂42− (18)

Pga. denne reaktion bliver vandet i forbrændingskammeret afgørende, og som konsekvens er det en nødvendighed at gøre forbrændingsprocessen så tør som muligt for at beskytte mod koldkorrosion. Derudover spiller dugpunktet en afgørende rolle, og jo højere dugpunkt, desto lettere sker kondensationen. Når dugpunktstemperaturen er meget højere end foringstemperaturen, vil der ske kondensation på cylindervæggen, afhængig af H2SO4 koncentrationen. Den ætsende effekt opstår kun ved tilstedeværelse af vanddråber med en størrelse på 5-30 μm på overfladen.

Svovlindholdet er afgørende, for hvor meget svovlsyre der dannes inde i forbrændingskammeret. Alle brændsler af organisk oprindelse indeholder svovl. Svovlindhold afhænger af, hvilken type brændstof man har bunkeret i forhold til standard, klassifikation, og ikke mindst hvilken verdensdel olien er udvundet i.

4.2.2 Beskyttelse mod svovlsyre CLO består af en baseolie tilsat additiver. Kemien bag smøremidlets additiver er baseret på en meget kompleks teknologi ved brug af en bred vifte af kemiske egenskaber. Additiverne er et mix af komponenter, der stammer fra både organiske og ikke-organiske kemikalier. Additiverne forsyner baseolien med den nødvendige beskyttelse ved brug i høje temperature, høje tryk eller specielle miljøer. Der er fem grupperinger af additiver til motorolier. CLO’en skiller sig ud ved tilsætning af to additiver, nemlig detergents og dispersants. Begge typer additiver er uopløselige i baseolien.

7 MDT’s egne oplysninger 8 Svovlsyre 9 Hydrogenion

Side 32 af 74

Figur 28: Baseolie og additiver (JAP, 13-02-2014)

Detergents har til formål at neutralisere syren og er organiske forbindelser, som indeholder en varierende mængde af alkalimetaller. Alkalimetallerne er typisk kalcium, natrium eller magnesium. Kalcium er det mest anvendte pga. den lave pris. Den varierende mængde af alkalimetaller angiver oliens potentiale til at neutralisere syre ved en titrering. Potentialet kaldes også TBN, og jo højere ciffer desto større potentiale. TBN svarer til indholdet af CaCO3

10[mgKOH/g], som er læsket kalk. Dispersants er ikke-metalliske additiver og skal holde sod og andre uopløselige materialer i olien og beskytte mod belægninger. En TBN 25 er ikke basisk på samme måde som en TBN 100. Det basiske i en TBN 25 er sæbe og ikke læsket kalk. Den har altså primært til opgave at rense, hvorimod en TBN 100 har til opgave at neutralisere.

Når syredråberne går ind i oliefilmen, sker neutraliseringsprocessen (figur 29). Syredråben kolliderer med den basiske detergent, og kalcium karbonatet reagerer.

𝐶𝐶𝐶𝐶𝑆𝑆𝑂𝑂3 + 2𝐻𝐻+ + 𝑆𝑆𝑂𝑂42− → 𝐶𝐶𝐶𝐶𝑆𝑆𝑂𝑂4 + 𝐶𝐶𝑂𝑂2 +𝐻𝐻2𝑂𝑂 (19) Som produkt af reaktionen dannes CaSO4

11 i folkemunde kaldet gips samt CO212 og H2O, som er

ganske uskadelig i forhold til korrosion. Hvis ikke CaSO4 bliver effektivt fjernet, opbygges gipsbelægninger på stempelkrone og ringland. Det er additivet dispersants opgave at fjerne disse partikler, og CLO’en skal have et vidst overskud for at fjernelsen kan sikres. Hvis CLO’en er brugt op, er basen ikke længere i stand til at indeholde syren og foringsoverfladen angribes (figur 30).

10 Kalcium karbonat/kalk 11 Kalcium sulfat/gips 12 Kuldioxid

Side 33 af 74

Figur 29: Syren rammer oliefilmen (JAP, 13-02-2014)

Figur 30: Angrebet cylinderforing (JAP, 13-02-2014)

De gule flager er ikke-magnetisk Fe og skabt af korrosionen. De mørkerøde flager er magnetisk Fe og stammer fra abrasivt slid, skabt af store sodpartikler eller cat-fines i olien. Det kan også skyldes adhæsivt slid i form af rivninger. Olien fungerer som en slags omvendt sæbe. Når man vasker hænder, ”omslutter” sæben olien og glider ned i vasken. Når man tilfører CLO til forbrændingskammeret, omslutter olien syren, så den ikke kommer i kontakt med foringen.

Det er også vigtigt at holde en tilstrækkelig høj margen af rest BN for ikke at ødelægge egenskaberne i olien, så micellerne der omringer CaSO4 er stabile og sikre transporten mod drænet. En for lille margen vil fører til øget korrosion og belægninger. En for kraftig margen vil føre til dannelse af belægninger pga. ubrugte additiver. Indstillingen er altså en balancegang, hvor korrosionen er kontrolleret snarere end forhindret. På den måde holdes en optimal foringsoverflade med synlige maskineringsmærker, såkaldte wave-cuts, hvilket tillader en opbygning af en stærk oliefilm.

I bunden af skylleluftboksen er der en hældning mod manøvresiden af motoren, hvor drænet går ud (figur 31 & 32):

Figur 31: Oliens vej (JAP, 13-02-2014)

Figur 32: Drænets placering (JAP, 13-02-2014)

Den friske olie indikeres med gule pile (figur 31), og de røde pil viser, hvordan noget af den forbrugte olie finder vej ud af cylinderen. På figur 32 vises dræn og ventil, der benyttes til at tage drænolieprøver.

Side 34 af 74

4.3 Over-/undersmøring

4.3.1 Undersmøring - Kold korrosion Korrosion er nævnt mange gange, men hvad er det egentlig og hvad er afgørende for korrosionsniveauet?

Koldkorrosion, som det også kaldes, er, når syre dannes på cylinderforingen og korrodere foringsoverfladen. Problematikken drejer sig om dugpunktkurven for svovlsyre vist på figur 33.

Figur 33: Dugpunktskurve for svovlsyre ved 3 % svovlindhold i FO (HRR,

2015)

Figur 34: Koldkorrosion ved kølekanaler i cylinderforing (DOJA, 16-09-2015)

Ved et stigende tryk i forbrændingskammeret vil dugpunktstemperaturen kunne kondensere ved en meget højere temperatur på foringsoverfladen. Det skal siges, at figur 33 udelukkende er en illustration, over hvordan dugpunktet påvirkes at tryk og temperatur og afhænger af svovlindholdet i FO og luftoverskudskoefficienten. På figur 34 er ses konsekvensen af koldkorrosion. Nyere motorer må operere under øgede tryk og reducerede driftstemperaturer. Dette skaber forhold værende under dugpunktet, som tillader vand og syre at kondensere på foringsvæggen, hvilket leder til et voldsomt foringsslid.

Foring- og stempeltemperatur har en kritisk effekt på det korrosive slid. Selvom temperaturen skal holdes passende lavt, skal temperaturen samtidig holdes over dugpunktet. Dette krav overholdes ved at udvikle hensigtsmæssigt designede cylinderkomponenter, og der har de senere år været en stigning i denne udvikling. Som eksempel herpå har jeg udvalgt to tiltag forklaret kort, hvor der ændres på hhv. tryk og temperatur.

Højere topland: Ved at øge højden på toplandet vil trykket ikke kunne forplante sig, ned til hvor stempelringene vender, som før, og trykket sænkes. Sliddet er generelt særlig stort i dette område. Det skyldes, at dette område altid har en frisk overflade og er frit for gammelt korrosion og dermed modtagelig for nyt.

LDCL: Load Dependent Cylinder Liner Cooling er, hvor noget af kølevandet recirkuleres, styret af en tre-vejs ventil monteret inden tilgangen til cylinderdækslet. På den måde kan temperaturen i den øverste del af foringen reguleres fra 70-130 ⁰C afhængig af lasten.

4.3.2 Oversmøring - Belægninger Ved at tilføre for meget base til forbrændingskammeret (for højt TBN) vil der dannes belægninger. Det er vigtigt at der ikke sker for voldsom dannelse af belægninger, da foringsoverfladen og maskineringsmærkerne/wave-cuts skal holdes åben for at danne en solid oliefilm.

Side 35 af 74

Ofte vil belægninger forekomme på siden af stempelkronen (top-landet). Forekommer belægninger på ringlandene, indikerer det lækage af forbrændingsgas ved de respektive ringe. Hvis belægningslaget er unormalt tykt, vil overfladen blive jævn og skinnende, da den gnider sig op af cylindervæggen. Kraftige aflejringer på stempelkronen kan forårsage stempelpolering (Bore polishing).

Figur 35: Belægninger på stempelkrone (DOJA, 16-09-

2015)

Figur 36: Cylinder udsat for stempelpolering (DOJA, 16-09-

2015) Kontakten vil gnide oliefilmen væk og øge sliddet af ringe og foring. Sliddet er adhæsivt, da varmeudviklingen medfører, at stempelpartikler svejses til cylinderforingen. Det resulterer i såkaldte micro-seizures (små rivninger) og i værste tilfælde scuffing som er voldsomme rivninger, der medfører en havareret cylinderforing. I nogle tilfælde kan mekanisk ”clover-leafing”, vertikale rander af slid mellem returventilerne, opstå. En af måderne, hvorpå CLO’en ender på stempelkronen, er ved såkaldt ”pre-blow-back” eller ved forkert indsprøjtningstiming.

Figur 37: Skitsering af forløbet ved "pre-blow-back" (Eget arkiv, 2015)

Efter kompressionsslaget på vej mod BDC, og lige inden skylleportene blottes, har udstødningsventilen ikke åbnet sig, og der vil være et overtryk i forbrændingskammeret kontra skylleluftreceiver. Det bevirker at ubrugt olie bliver blæst ud i receiveren og ind igen i forbindelse med åbningen af udstødningsventilen.

De mest kritiske områder for dannelse af belægninger foruden stempelkronen er i ringsporene og ringlandene. Aflejringer ved ringland- og spor kan forårsage at ringene går trægt (ring sticking). Det vil resultere i forringet kompression, passerende gas (blowby), øget slid mv. og i værste tilfælde skylleluftreceiver brand/eksplosion.

Side 36 af 74

4.3.3 Tilpasning - Drænolieprøver Dette afsnit vil vise sammenhængen mellem TBN og Fe, altså hvordan en cylindertilstand kontrolleres.

Drænolieprøver, også kaldet ”scrape down”, fortæller ligeså meget som en blodprøve. Drænolieanalysen fortæller, om cylindertilstanden er indenfor et normalt niveau, eller om der skal ændres på noget, såsom ændring af FR, TBN, forbedring af FO behandlingen for mere effektiv fjernelse af cat-fines13. Cat-fines (Al + Si) er små, meget hårde partikler der anvendes som katalysatorer i raffinaderiprocessen af råolie. Størrelsen er cat-fines varierer fra 1-50 mikrometer. Cat-fines sætter sig på cylinderforing og stempelringe, der med tiden bliver nedslebet,. Det er såkaldt abrasivt slid. Det er derfor vigtigt at de fjernes ved at drive FO-separatorerne korrekt for effektiv og tilstrækkelig fjernelse. Det anbefalede maksimale indhold af cat-fines der må tilføres motoren, er 15 ppm – men kun når udgangspunktet er 80 ppm. Forekomsten af catfines er i den almindelige HFO normalt op til 80 ppm. Hvis udgangspunktet er lavere, for eksempel 30 ppm, skal der renses ned til 6 ppm, før rensningen er god nok. For at mindske indflydelsen af cat-fines arbejder MDT på indførelse af en ny standard, hvor rensningen sker ved 110-115 ⁰C modsat normalt 98 ⁰C i dag. Derudover skal flowet nedsættes, til hvad der svarer til det aktuelle forbrug.

De mest effektive og retvisende drænolieprøver tages under drift i det ACC-aktive område. Resultatet af prøven måles for rest-TBN og Fe. På nogle skibe kan prøverne måles ombord. Målingerne ombord kan dog være upræcise, og ved måling for Fe, fås kun indholdet af magnetisk Fe og ikke ikke-magnetisk. Det vil også sige, at der ikke kan vurderes på det korrosive slid.

𝐹𝐹𝑒𝑒𝐼𝐼𝑘𝑘𝑘𝑘𝑃𝑃−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑃𝑃𝑟𝑟𝑚𝑚𝑒𝑒𝑘𝑘 = 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡 𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑠𝑠 → 𝐾𝐾𝐽𝐽𝐾𝐾𝑡𝑡𝑒𝑒𝐾𝐾𝑒𝑒𝐾𝐾 𝑚𝑚𝑒𝑒𝑠𝑠 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 𝐹𝐹𝑒𝑒𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑃𝑃𝑟𝑟𝑚𝑚𝑒𝑒𝑘𝑘 = 𝐴𝐴𝐴𝐴𝐾𝐾𝐶𝐶𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡/𝐶𝐶𝑠𝑠ℎ𝑒𝑒𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡 𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑠𝑠 → 𝐾𝐾𝐽𝐽𝐾𝐾𝑡𝑡𝑒𝑒𝐾𝐾𝑒𝑒𝐾𝐾 𝑚𝑚𝑒𝑒𝑠𝑠 𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚.𝐹𝐹𝐹𝐹 (20)

TBN-margen skal holdes over 10-25 mgKOH/g. Det totale Fe indhold holdes under 200 mg/kg. Disse anbefalinger er i henhold til SL 2014-587/JAP (JAP, 04-2014).

Figur 38: Drænolie værdier (JAP, 04-2014)

Figur 39: Drænolie rest TBN og jernindhold (JAP, 04-2014)

Grunden til de uspecificerede krav om blot et minimum af rest-TBN skyldes, at værdien ændres, i forhold til hvilken CLO der benyttes. Rest-TBN vil ved drift på en 100 TBN olie være højere end ved drift på en 25 TBN olie. Fe er sat til et maksimum på 200 mg/kg svarende til en slidrate på 0.1

13 Catalytic fines

Side 37 af 74

mm/1000 driftstimer, gældende for et slid på de største motorer med en cylinderdiameter på 95 cm. En motor med en stor cylinderdiameter vil have en større foringsoverflade og slide mere. Ved mindre foringsdiameter skal Fe-indholdet være lavere for at holde en slidrate på 0.1 mm/1000 driftstimer.

En CLO kan nedbrydes til et niveau, hvor korrosionsniveauet begynder at stige voldsomt. Punktet kan findes ved at udføre en såkaldt stresstest kaldet Sweep-test. Sweep-testen er baseret på 4-6 dages test, ved konstant last og ved 2.8-3.5 % S. FR nedjusteres til bestemte værdier (1.4, 1.2, 1.0, 0.8, og 0.6 g/kWh). Hver FR anvendes i 24 timer, før en drænolieprøve tages, og der skiftes til næste lavere FR. Hele forløbet fremgår af figur 40:

Figur 40: Oversigt over Sweep-test forløbet

(JUSV, 02-2014)

Figur 41: Fremgangsmåde for vurdering af Sweep-test (JUSV,

02-2014) For største validitet af resultaterne bør driften under testen holdes så konstant som muligt for at undgå indflydelse ved lastændringer og ændret FO forbrug. Resultaterne fra drænolieprøverne vil give en kurve som vist på figur 41. Den korrekte ACC findes inden den voldsomme stigning, da korrosion holdes kontrolleret netop her. Den røde kurve indikerer Fe og tager udgangspunk i ordinataksen til venstre. Punktet for ønsket slid markeres. Ved at gå lodret ned herfra aflæses ACC (0.3 g/kWhxS%). Ved at gå lodret op aflæses rest-TBN ud fra ordinataksen til højre (TBN 22). De røde stiplede kurver for slid indikerer en anden type motor. Desto længere til venstre kurven bevæger sig, desto mindre korrosiv vil motoren være. De blå stiplede kurver for rest-TBN, indikerer en anden type CLO. En TBN 100 har en højere rest-TBN værdi end en TBN 25.

4.4 Delkonklusion Et forslag til en forbedring af ACOM kunne være at regulerer setpunktet for TBN ved løbende måling/feedback af Fe og rest-TBN i drænolien som procesvariabler, fremfor at brugeren selv skal indtaste ønskede TBN på HMI-skærmen. Derved vil ACOM blive automatiseret fuldstændigt, og det vil ikke være nødvendigt at udføre så mange Sweep-tests. Løsningen vil muligvis kræve en ny udformning af drænet og en omfattende regulering som bl.a. tager hensyn til lastændringer og en øget dosering. Regulering vil selvfølgelig stadig kræve visuel inspektion af den faktiske tilstand ved en skylleluftsportinspektion.

Side 38 af 74

5. Omstillingstid Med omstillingstid menes den periode fra, hvor man påbegynder ændringen af TBN, til at ændringen er gennemført. En ændring af TBN vil ske ved omskiftning af FO. Det kunne også være på baggrund af en drænolieprøve. Det er vigtigt, at TBN hurtigst muligt omskiftes for at undgå unødvendigt slid. Hvor omfattende sliddet vil være er svært at sige, men det vil kunne vurderes ved at tage drænolieprøver i løbet af omstillingen. Drænolieprøverne vil skulle testes i land, idet der skal måles for det totale jernindhold.

”At omskifte fra TBN 25-100 er den værste situation pga. et momentant slidproblem. Den anden vej rundt vil opbygge belægninger, men vil ske over en lang periode. Vi snakker flere måneder. Desuden kan man rette op på et belægningsproblem i modsætning til korrosion.” Udtalelse af Jesper Mark Pedersen, MDT.

Det kunne være interessant at se på, hvor lang tid en omskiftning vil tage fra TBN 25-100 i forskellige situationer. Under FAT blev omstillingstiden testet, og ved at sammenligne FAT resultaterne med teoretisk formel og evt. korrigere formlen vil det være muligt at regne på forskellige opsætninger af CLO-systemet. Omstillingstiden vil blive undersøgt for servicetest tankeren Torm Agnete i følgende situationer;

• Inden installation af ACOM • Efter installation af ACOM-prototype • Efter installation af ACOM med ændringer

5.1 FAT FAT blev udført hos S&T i Brønderslev som en del af det tilbud S&T afgav d. 26-03-2015 inden udviklingen af prototypen. Som en del af betalingsplanen modtog S&T efter godkendelsen de resterende 60 % af betalingen. Tilstede var repræsentanter fra S&T (5 pers), MDT (4 pers), Torm (1 pers) og Shell (1 pers).

5.1.1 Anvendte materialer Til FAT af ACOM-enheden blev brugt følgende udstyr:

- Prøveflasker - Alexia S6/S3 - Opbevaringstank til at simulere storage tank. Tanken var tryksat til ca. 1-1.5 bars overtryk for

at simulere en statisk trykhøjde. - Måleglas til måling af forbrug ud af mixertank. - CDO BN test kit

TBN blev målt på stedet med et CDO BN test kit. Måleudstyret fungerer ved at et bestemt antal ml af prøven hældes i testcellen og en bestemt mængde reagens inden låget skrues på. Olie og reagens reagerer med hinanden, og testcellen rystes i to minutter for at opnå fuld reaktion. Reaktionen danner et relativt lille overtryk, som testcellen omregner til en TBN-værdi. Udover prøver med CDO måleren blev der taget prøver for test i laboratorie hos Shell.

Side 39 af 74

5.1.2 Bestilling af TBN 35, 55 og 75 FAT startede med en bestilling af en 10 l TBN 55 mixertank, og udgangspunktet var en tom mixertank. Der blev også lavet bestilling af TBN 35 og 75. Temperaturen i tankene med Alexia S3 og S6 var ens, ca. 40 °C.

5.1.3 Omstilling fra TBN 52-100 Efter bestilling af 10 l TBN 55 (Ifølge Shells laboratoriemålinger TBN 52 – bilag 12) blev der bestilt en TBN 100 med følgende parametre for ACOM:

- MixStart = 10 l MixStop = 11.5 l MixTid: = 5 min

Under bestilling af TBN 100 påbegyndte pumpen i tank 2 fyldning af mixertanken ved fuldt omdrejningstal indtil 11.5 l. Mixerpumpen kørte samtidig under fylding og med et efterløb på 5 min. Med i gennemsnit ca. 7 minutters mellemrum blev der tappet ca. 1.5 l fra mixertanken for at simulere et forbrug. Ved aftapning af mixertanken ned til et volumen på 10 l påbegyndte ACOM igen fyldning med Alexia S6. Samme fremgangmåde blev gentaget 12 gange, og omstillingen havde en samlet varighed af 1 time og 25 minutter. Indstillingen af MixStart og MStop skyldtes en begrænset tilbageværende mængde af Alexia S3 og S6 til FAT. Der foreligger ikke noget specielt grundlag for intervallet mellem aftapningerne, udover at det blev forsøgt holdt nogenlunde konstant. Intervallet svarede nogenlunde til den tid, det tog at aftappe, måle TBN med CDO måleudstyret samt notere resultaterne. Varigheden af omstillingstiden skulle blot stå mål med en repræsentativ omstilling.

5.1.4 Resultat for bestilling af TBN 35, 55 og 75

Figur 42: Resultat fra bestilling af TBN 35, 55 og 75 (FAT, 2015)

Resultaterne gav TBN 33, 52 og 79 (bilag 12), hvilket må siges at være ganske tilfredsstillende. Resultaterne er baseret på Shells laboratoriemålinger. Shells målinger har vist, at den Alexia S6 der blev benyttet under FAT, havde en værdi på TBN 104 og inden for Shells måletolerancer fra TBN 96-106. Udgangspunktet i mixertanken blev af Shell målt til TBN 52 imod TBN 55, der blev målt med CDO måleren.

Side 40 af 74

5.1.5 Resultat for omstilling fra TBN 52-100

Figur 43: Resultat fra omstillingsforsøg (FAT, 2015)

Resultatet er baseret på Shells laboratoriemålinger (bilag 12) da måletolerancen er laverer sammenlignet med CDO måleinstrumentet. Vurdering af omstillings-resultatet fremgår af senere afsnit.

5.2 Teoretisk udregning af FAT Der søges en mixerformel, hvor man kan få oplyst TBN af mixet ud fra to volumener af TBN 25 og 100. De ukendte faktorer må derfor være;

- VLav og VHøj [l]

Mixet vil afhænge af densiteten og koncentrationen af kalcium i olien, og sammenhængen mellem TBN og disse to faktorer skal kendes;

- ΡLav, PHøj og PMix [g/l] XLav, XHøj og XMix [g Ca/g olie]

5.2.1Koncentration af kalcium For at finde sammenhæng mellem koncentration og TBN er der i et laboratorie målt indholdet af kalcium på fire olier (TBN 25, 40, 70 og 100) med et XRF instrument. Resultatet fremgår af figur 44:

Figur 44: Koncentrationen omregnet til g Ca/g olie (FAT, 2015)

Koncentrationen er nogenlunde proportional med TBN, og der laves en tendenslinje. Forskriften for tendenslinjen fremgår af ligning 21 ved mg Ca/g olie:

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 = 0.357 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 0.66 (21) hvor XCa = koncentrationen af kalcium [mgCa/golie] TBN = total base number [mgKOH/golie]

Værdien 0.66 er skæring med andenaksen og svarer til koncentrationen på TBN 0. 0.66 mg Ca/g olie er relativt lidt og svarer højst sandsynligt til sæben i olien, som også er basisk.

Side 41 af 74

5.2.2 Densitet af olien Densiteten er fundet på de fire olier ud fra producenternes datablad (figur 45).

Figur 45: Sammenhæng mellem TBN og densitet (FAT, 2015)

𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = 0.4056 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 900.42 (22)

hvor PCLO = densitet af CLO [g/l]

5.2.3 Udregning af omstilling fra TBN 52 – 100 På baggrund af foregående forhold mellem TBN og hhv. koncentration og densitet er det nu muligt at opstille en formel for beregning af volumen på TBN 25 og 100:

𝑉𝑉𝐶𝐶𝑀𝑀𝐿𝐿 =

�𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀𝐶𝐶ø𝑗𝑗 − 𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚� × 𝑚𝑚𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚

(𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀𝐶𝐶ø𝑗𝑗 − 𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀𝐶𝐶𝑀𝑀𝐿𝐿) × 𝛲𝛲𝐶𝐶𝑀𝑀𝐿𝐿 (23)

hvor VLav = volumen af lav-TBN [l] XCaHøj = koncentration af høj-TBN [gCa/golie] mMix = massen af mixet [kg] PLav = densiteten af lav-TBN [kg/l]

𝑉𝑉𝐶𝐶ø𝑗𝑗 = 𝑉𝑉𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 − 𝑉𝑉𝐶𝐶𝑀𝑀𝐿𝐿 (24) Hele udledningen med forklaring fremgår af bilag 13 og danner grundlag for efterfølgende udregninger. Udregningerne deles op i tilgang, rest og mix;

- Tilgang er, hvad der tilføres mixertanken. - Rest er, hvad der befinder sig i mixertanken inden tilførsel. - Mix er, hvad der befinder sig i tanken efter tilførsel.

Med disse oplysninger kan TBN efter 1. mixing nu udregnes.

5.2.3.1 Mixing nr. 1 Tilgang

Der blev under omstillingsforsøget i gennemsnit tilført 1.47 l Alexia S6 pr. mixing:

𝑉𝑉𝑃𝑃𝑟𝑟 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑀𝑀𝑀𝑀 =10 × 1,5 + 1 + 1,6

12= 1.47 𝑠𝑠/𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚𝑘𝑘 (25)

Ud fra det volumen kan densiteten og koncentrationen udregnes på baggrund af forskrifterne for tendenslinjerne fra tidligere. Resultatet fra Shells laboratoriemåling af den friske Alexia S6 (TBN 104) benyttes:

Side 42 af 74

𝑃𝑃𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 0.4056 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 900.42 = 0.4056 × 104 + 900.42 = 943 𝑘𝑘/𝑠𝑠 (26)

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 0.357 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 0.66 = (0.357 × 104 + 0.66) × 10−3 = 0.0378 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒

(27)

Dernæst kan massen af den tilførte CLO udregnes og hvad massen af kalcium heraf udgør:

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝑉𝑉 × 𝑃𝑃𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 1.47 × 943 = 1382 𝑘𝑘 (28)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 × 𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 = 1382 × 0.0378 = 52.26 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶 (29) Rest

Samme fremgangsmåde fra tilgang benyttes for CLO’en der befinder sig i mixertanken:

𝑃𝑃𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 0.4056 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 900.42 = 0.4056 × 52 + 900.42 = 922 𝑘𝑘/𝑠𝑠 (30)

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 0.357 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 + 0.66 = (0.357 × 52 + 0.66) × 10−3 = 0.01923 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (31)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 𝑉𝑉 × 𝑃𝑃𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 10 × 922 = 9215 𝑘𝑘 (32)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 × 𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 9215 × 0.01923 = 177.22 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶 (33) Mixet Nu er mOlie og mCa beregnet for tilgang og rest og værdien af mixet vil være summen af de to:

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 +𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 1382 + 9215 = 10598 𝑘𝑘 (34)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 + 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 52.26 + 177.22 = 229.48 𝑘𝑘 (35) Forholdet mellem de to, vil give koncentrationen:

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 =

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚=

229.4810598

= 0.0217 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (36)

Ud fra forskriften mellem TBN og koncentration kan man regne ”baglæns” og finde frem til TBN af mixet:

𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 =

�𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚10−3 � − 0.66

0.357=�0.0217

10−6 � − 659.75

357.14= 58.78 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝐾𝐾𝑂𝑂𝐻𝐻/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (37)

Side 43 af 74

5.2.3.2 Mixing nr. 2 Tilgang Resultaterne fra tilgang i 1. mixing vil ikke ændre sig ved 2. mixing, da der stadig tilføres frisk Alexia S6 med TBN 104 og 1.47 l/mixing. Rest

Ved 2. mixing benyttes resultatet i ligning 37 til at udregne nye rest værdier.

𝑃𝑃𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 0.4056 × 58.78 + 900.42 = 924 𝑘𝑘/𝑠𝑠 (38)

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = (0.357 × 58.78 + 0.66) × 10−3 = 0.0217 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (39)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 𝑉𝑉 × 𝑃𝑃𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 10 × 924 = 9243 𝑘𝑘 (40)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 × 𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 9243 × 0.0217 = 200.13 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶 (41) Mixet

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 +𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 1382 + 9243 = 10625 𝑘𝑘 (42)

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 = 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀 + 𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑅𝑅𝑃𝑃𝑒𝑒𝑟𝑟 = 52.26 + 200.13 = 252.38 𝑘𝑘 (43)

𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 =𝑚𝑚𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚

𝑚𝑚𝐶𝐶𝑇𝑇𝑚𝑚𝑃𝑃 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚=

252.3810625

= 0.02375 𝑘𝑘 𝐶𝐶𝐶𝐶/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (44)

𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚 =

�𝑋𝑋𝐶𝐶𝑀𝑀 𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚10−3 � − 0.66

0.357=�0.02384

10−3 � − 0.66

0.357= 64.67 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝐾𝐾𝑂𝑂𝐻𝐻/𝑘𝑘 𝑂𝑂𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 (45)

Fremgangsmåden i 1. og 2. mixing gentages til og med 12. mixing. Resultaterne fremgår af bilag 14.

5.2.3.3 Beregning af tiden mellem mixinger For at kunne fremstille en kurve som fra FAT mangler tiden mellem hver mixing. Først udregnes forbruget :

�̇�𝑄 =𝑉𝑉𝑡𝑡

=10 × 1.5 + 1 + 1.6

1 + �2560�

= 12.42 𝑠𝑠/ℎ (46)

Det kan nu udregnes, hvor mange gange ACOM vil mixe pr. time:

12.421.47

= 8.45 𝑘𝑘𝐶𝐶𝑚𝑚𝑘𝑘𝑒𝑒/ℎ (47)

Side 44 af 74

Den gennemsnitlige tid mellem hver mixing kan nu findes:

608.45

= 7.1 𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚 (48)

For at give en kunne relatere forbruget til virkeligheden kan det sammenlignes med Torm Agnetes forbrug af CLO. Torm Agnete er udstyret med en 6S50ME-B og udlagt med MCR = 9480 kW (bilag 15).

𝑄𝑄 =�𝑃𝑃𝑀𝑀𝐶𝐶𝑅𝑅𝐿𝐿 × 100�× 𝐹𝐹𝐹𝐹

𝑃𝑃=��9480

100 �× 100� × 0,6

924= 6.16 𝑠𝑠/ℎ

(49)

hvor PMCR = maximum continuous rating [kW] L = last [%] FR = feed rate [g/kWh] P = densitet [g/]

Forbruget er udregnet ved 100 % last og ved min. FR 0.6 g/kWh. Tallet 924 er den gennemsnitlige densitet for Alexia S3 og S6. Det simulerede forbrug under FAT svarer nogenlunde til forbruget af to motorer. Forbrug pr. time ved alle laster og ved forskellige FR er på samme måde udregnet på bilag 16, inklusiv forbruget pr. døgn.

5.3 Sammenligning af FAT og teori Med beregning af TBN efter hver mixing og tiden er det muligt at tegne en graf over forløbet (figur 46).

Figur 46: Omstillings resultat udregnet (Eget arkiv, 2015)

Figur 47: Omstillings resultat udregnet (FAT, 2015)

Ved sammenligning med FAT (figur 47) forløber kurverne nogenlunde ens. Resultaterne fra FAT forløber en anelse uregelmæssigt og kan skyldes at olierne ikke blev mixet optimalt ved hver mixing, selvom mixerpumpen kørte 5 minutter efter fyldning. Det kan også skyldes fejl i målingerne.

Resultatet viser samtidig, at et efterløb af mixerpumpen på 5 minutter giver en tilfredsstillende mixing, hvorfor at den maksimale tilladelige indstilling af parameteren for MixTid bør sænkes for at undgå opvarmning af mixet. Det skal dog tages i mente, at der under FAT kun blev mixet relativt små mængder, og ved større mængder vil det muligvis være nødvendigt med en større MixTid. Problemstillingen vil kunne løses ved at lade mixingen ske proportional med volumen i mixertanken.

Det endelige resultat af omstillingsforsøget under FAT blev kun målt med CDO udstyret til TBN 95, og udregningen giver TBN 94.12 (bilag 14). Begge resultater er efter 12. mixing. Resultatet er ganske

Side 45 af 74

tilfredsstillende, under forudsætning af CDO-udstyret har målt korrekt (måletolerance: +/- 5 %). Man kunne forestille sig, at differencen mellem de to resultater muligvis vil vokse ved en større omstilling såsom fra TBN 25. Differensen er dog acceptabel, og mixerformlen vurderes at være valid nok til videre brug.

5.3.1 Fejlkilder De fejlkilder, der kan forårsage en afvigelse mellem setpunkt på ACOM og FAT/installationen på Torm Agnete er:

Temperaturforskellen mellem lav og høj TBN CLO. CDO måleudstyret benyttet af S&T, til indkøringen af ACOM har en afvigelse på +/- 5 %. Differenstrykket/bagtrykket fra servicetank spiller ind på doseringspumpernes volumetriske

virkningsgrad. Ved ens bagtryk er virkningsgraden ens, som under FAT. I virkeligheden vil der kunne være forskellig bagtryk. Tank 1 på ACOM er forbundet direkte til storagetank 1, og tank 2 på ACOM er forbundet til storagetank 2 via servicetanken, og væskehøjden i storagetankene er ikke nødvendigvis ens.

Doseringspumpernes volumetriske virkningsgrad er også hastighedsafhængig, hvilket kan resultere i en fejldosering. Ved samme hastighed på pumperne, dvs. ved mixing af omkring TBN 60-65, vil virkningsgraden være ens og ikke have indflydelse på mixet. Ved mixing af eksempelvis TBN 30/35 og 95/90 vil denne virkningsgrad muligvis kunne have indflydelse på resultatet.

Selve doseringen styres af en frekvensomformer. Der vil være en afvigelse af det ønskede omdrejningstal og det faktiske omdrejningstal.

CLO’en, der mixes af har ikke nødvendigvis altid nøjagtig samme TBN.

Fejlkilderne vedrørende volumetrisk virkningsgrad og frekvensomformer, er der forsøgt kompenseret fra S&T´s side gennem forsøg og måling af teoretisk flow og faktiske flow. Det er dog svært at vurdere, hvor meget bagtrykket har at sige. En løsning på problemstilling mellem faktisk og teoretisk flow kunne være at installere to masseflowmålere efter pumperne og regulere efter dem. Problemet ved denne løsning er merudgiften, og om den står mål med den forbedrede nøjagtighed.

Side 46 af 74

5.4 Omstillingstid for Torm Agnete Alle situationer er udregnet ved min. FR 0.6 g/kWh, og der omskiftes ved svovlindhold, svarerende til TBN på 25 og 100. Omstillingstiderne vil udregnes ved en gennemsnitslast på 55 %, vurderet på baggrund af lastmålinger fra Torm Agnetes søsterskib Torm Alexandra de sidste fire kvartaler (bilag 17). Ved denne last vil dosering/forbruget af CLO være 3.39 l/time eller 81.26 l/døgn (bilag 16).

Resultatet, der ønskes er, til hvilken tid at TBN er kommet over 95. Valget af TBN 95 skyldes, at omstillingstiden fra 95 mod 100 er meget langsom. Samtidig vurderes indflydelsen på sliddet ved TBN 95 kontra TBN 100 at være minimal. For resultater under omstillingerne i eksemplerne henvises til bilag. Der tages ikke hensyn til volumen af rør i CLO-systemet.

5.4.1 Inden installation af ACOM Torm Agnetes CLO system er bestående af en storagetank 1 (Lav-TBN, 10 m3) og storagetank 2 (Høj-TBN, 26 m3). Begge placeret på upper dæk sammen med servicetank.

Figur 48: Servicetank og storagetank 2 i baggrunden (Eget

arkiv, 2015)

Figur 49: Servicetank og transferpumpe fra storagetanke

(Eget arkiv, 2015) Afgangen på begge storagetanke samles til et samlet rør (3/4”) forbundet til servicetanken (0.6 m3/600 l) (bilag 18). Fra servicetank går et enkelt rør (3/4”) frem mod motoren igennem en varmetank (se bilag 19) placeret på lower dæk. Højdeforskel mellem lower- og upper dæk er på omtrent 4 meter. Ved omskiftning vil man lukke for afgangen til enten storagetank 1 eller 2 og blande med den nuværende beholdning i servicetanken. Ideelt set vil man skulle tage højde for omskiftning et stykke tid i forvejen, afhængig af forbruget, ved at lukke for storagetanken i brug og køre niveauet i servicetanken helt i bund, inden man skifter FO/TBN.

Det antages i denne situation, at olien mixes fuldstændigt, og at TBN er ens overalt i servicetanken, selvom tanken ikke har udstyr til mixing. Det antages, at omskiftningen i servicetanken sker efter samme princip for mixing/fyldning som ved ACOM. Omstillingstiden tager udgangspunkt i situationer for hhv. 25, 50 og 75 % fyldning er servicetanken med TBN 25. Resultaterne for hver situation ses i tabel 2:

Side 47 af 74

Tabel 2: Omstillingstid inden ACOM installation (Eget arkiv, 2015)

Ved 75 % fyldning af servicetanken inden omskiftning vil det med Torm Agnetes oprindelige opsætning tage 18.46 dage før opnåelse af et tilfredsstillende TBN på 95.9. Den gode maskinchef vil tage hånd om denne problemstilling og køre tanken ned til 25 % fyldning, eller mindre inden omskiftning og på den måde spare omkring 7.5 dages øget slid. Yderligere resultater ses på bilag 20.

5.4.2 Efter installation af ACOM ACOM-enheden erstatter varmetanken og forbindes direkte til storagetank 1 og 2. Fra storagetank 1 er trukket et nyt rør direkte til tilgangen på ACOM. Versionen af ACOM, der blev installeret på Torm Agnete, var en prototype og MixStart, kan på denne ændres fra 7.5-10 l. MixStop er sat til 19 l, hvilket er max, og omstillingstiden sættes i gang ved en fuld tank på 19 l af TBN 25.

Tabel 3: Omstillingstid efter ACOM installation (Eget arkiv, 2015)

Som det fremgår, er omstillingstiden efter installation af ACOM forbedret væsentligt. Det tager nu kun omkring en halv dag at skifte om, inden man har opnået et forsvarligt TBN-niveau. Ikke nok med at det korrosive slid i forbindelse med omskiftning må antages at falde væsentlig, vil besætningen ikke længere være afhængig af at køre servicetanken i bund og planlægge flere dage frem. Resultater under omstillingen ses på bilag 21.

5.4.3 Efter installation af ACOM med opdatering På fremtidige ACOM-enheder er det besluttet, at varmelegemet i mixertanken ikke er nødvendig. I samme ombæring vil man flytte lav niveau transmitteren længere ned i mixertanken, da der nu skabt plads til det. MixStart vil dermed kunne ændres fra 1-4 l imod 7.5-10 l før. MixStop er igen sat til 19 l. Resultatet, for hvordan omstillingstiden vil ændres som følge af denne opdatering, kan ses i tabel 4:

Tabel 4: Omstillingstid efter ACOM installation med opdatering (Eget arkiv, 2015)

Omstillingstiden er nu yderligere forbedret. Det tager nu omkring den halve tid sammenlignet med prototypen. Med denne forbedring er det muligt at omstille til nyt brændstof på lidt over 5 timer. Resultater under omstillingen ses på bilag 22. Af bilag 21 og 22 fremgår, at opdateringen medfører et fald i antal mixinger fra 9.03 (ved MixStart 10 l) til 4.51 gange/døgn (ved MixStart 1 l). Det er planen at prototypen på Torm Agnete vil blive ombygget og opdateret i nærmeste fremtid.

Side 48 af 74

5.5 Delkonklusion Ved sammenligning af resultatet ud fra den teoretiske udregning og FAT vurderes formlen valid og dermed godkendt til videre brug. Omstillingstiden vil forkortes væsentlig efter installationen af ACOM. Ydermere har opdateringen af ACOM medført en yderligere sænkning af omstillingstiden. Udover et mindsket korrosivt slid af motoren under omstilling vil opdateringen af ACOM medføre, at pumperne skal starte/stoppe et færre antal gange om dagen. Ved MixStart på 10 l vil der mixes 9.03 gange/døgn og ved 1 l 4.51 gange/døgn. En halvering af antallet af start/stop af elmotorer/pumper. Hvor stor forbedringen i omstillingstid er for Torm Agnete, afhænger af hvordan besætningen førhen har planlagt en omstilling. Desuden afhænger resultatet af last, doseringen (ACC og S%).

Side 49 af 74

6. MDT dokumenter

6.1 Service-Letters For at sikre en fornuftig drift og vedligeholdelse af MDT motorer udsender MDT i samarbejde med licenstagere regelmæssigt SL, som indeholder informationer om sidste nye serviceoplevelser. SL kan enten omfatte særlige produkttyper eller generelle instruktioner og anbefalinger.

Et SL fra december 2014 SL2014-593/DOJA (DOJA, 12-2014) anbefaler, hvilke typer CLO der er egnet til drift på lav-svovls FO (0-1.5 %) og høj-svovls FO (1.5-3.5 %). Et uddrag herfra kan ses af figur 50:

Figur 50: Valg af CLO ud fra marknummer og optimeringer (DOJA, 12-2014)

Valget af TBN afgøres af motortypen defineret af marknummeret. En anden afgørende faktor er, om motoren er brændstofoptimeret, enten ved en dellast optimering eller ved de-rating. En de-rating er en reducering af MCR, hvor motoren optimeres til slow steaming for at spare brændstof. Det kan bl.a. gøres ved at lægge en shim mellem krydshoved og stempelstangsfoden og ved at ændre på turbolader. Hovedmotoren i Torm Agnete er en Mark 8 motor og derfor anbefales TBN 15-40 olie for lav-svovl FO og TBN 100 for høj-svovls FO. I samme SL er anbefalinger ved drift på lav-svovls FO yderligere inddelt i mindre TBN intervaller (figur 51):

Figur 51: Anbefalede maximale svovlprocent til TBN (DOJA, 12-2014)

Det er netop i forhold til disse anbefalinger, at de lodrette, stiplede linjer for skift mellem CLO i eksempel 3.2.1 og 3.2.2 var afsat.

Den maksimale driftstid på TBN 30-40 på ultra lav-svovls FO med 0.1 % S er angivet på figur 52:

Figur 52: Anbefalet driftstid på FO med under 0.1 % S (DOJA, 12-2014)

Baggrunden for disse anbefalinger er specielt opbygning af belægninger ved længerevarende drift på CLO med et for højt basisk overskud.

Side 50 af 74

6.2 No Objection Letters Et No Objection Letter bliver udsendt af MDT og angiver om et produkt, fx en variant af CLO, er godkendt til brug. Et NOL fungerer som en slags certificering fra MDT’s side. MDT fraskriver sig dog ansvaret, hvis motoren eller motorkomponenter skades ved brug af produktet. Samtidig kan et NOL have indflydelse for reder i forbindelse med garanti, som typisk løber i et år fra levering af værftet (værft garanti), eller yderligere 3 år (MDT Extended warranty), alt efter hvilken aftale rederen har med MDT og værft. CLO-producenterne er meget interesseret i at få deres olier godkendt gennem et NOL.

Det er Ulrik Hooges opfattelse, at de reddere han er i kontakt med lytter til MDT’s SL og NOL:

”Størstedelen afhængig af superintendent og fleet-manager. Vi har fx haft gode erfaringer med vores mid-range olie TBN 60, men reder følger jeres anbefalinger og vælger herefter. Det gør de for at være komplient med jeres Service-Letters og No-Objection letters, selvom de har gode erfaringer med TBN 60. Hvis garantien alligevel er udløbet, gør nogle reder det, at de skifter. Vi forsøger dog at påvirke dem til at skifte vores mid-range ud, for at mindske vores supply-chain”. Citat af Ulrik Hooge, Shell (bilag 3 – spg. 2).

Side 51 af 74

7. Cylindersmøreolie

7.1 Markedet i dag Der findes lav-TBN CLO’er med forskellige TBN-værdier på markedet i dag. Lige nu er der fire forskellige lav-TBN-niveauer: 16, 17, 25 og 40 TBN olier. Høj-TBN CLO’er tæller den traditionelle TBN 70, men de senere år har bevirket en udvikling af en TBN 100 CLO.

7.2 Markedet for fremtiden MDT er i tæt dialog med diverse oliefabrikanter, om hvad behovet er nu og for fremtiden, hvilket har meget at sige ift. den fremtidige udvikling af CLO. For tiden er ønsket fra MDT’s side en udvikling af en TBN 140 olie. Olien er allerede produceret af en enkelt olieproducent og kører test. Shell er heller ikke afvisende overfor udviklingen.

”Jeg kunne forestille mig, vi i fremtiden, om et par år, ser en TBN 140 CLO”. Citat af Ulrik Hooge, Shell (bilag 3 - spg. 1)

Fordelen ved 140 TBN olie på ACOM-enheden vil betyde at min. FR vil kunne holdes på meget korrosive motorer ved et højere svovlindhold. For at forenkle cylindersmøring ombord på skibene og leveringslogistikken startede CLO-producenterne med at udvikle en såkaldt mid-range olie der kunne smøre cylinderen uafhængig af svovlindholdet i FO. Ifm. med koldkorrosion havde MDT behov for en TBN 100, og i den anden ende af skalaen medførte IMO krav behov for lav-TBN olier. Udviklingen har medført, at MDT vil afskaffe mid-range olierne med TBN 50-60, hvilket fremgår af den nyeste udgivelse af deres Marked Update Note fra d. 09-02-2015 (bilag 23). MDT er gået så langt, at de har tilbagetrukket deres NOL for mid-range CLO’er. Denne udvikling med en større forskel på top og bund, efterlader et stort interval, som en ACOM-enhed vil kunne drage fordel af. Samtidig vil det være en fordel for producenten, idet deres sortiment mindskes, hvilket vil gøre distributions- og produktionsomkostninger mindre.

”Vi har ikke plads til et ubegrænset antal produkter og er vokset fra 1 CLO til at vi pludselig skulle have 4. Så hvis vi kan tage noget ud af supply-kæden, så vil vi gerne det, fremfor at addere et ekstra produkt.”. Citat af Ulrik Hooge, Shell (bilag 3 – spg. 3).

Side 52 af 74

8. Økonomi Dette afsnit vil belyse økonomien ved ACOM i form af udregning af en simpel tilbagebetalingstid. Der vil blive regnet på en eftermontering af ACOM for et eksisterende skib i service. Omkostningerne til CLO er et af de større bidrag til de totale driftsomkostninger af et skib. Det vil blive belyst, hvad et stigende og faldende ACC-niveau vil have af indflydelse på økonomien. Det interessante er derfor ikke nødvendigvis tilbagebetalingstiden, men mere hvordan ACC og svovlindholdet i regionen, hvor der bunkeres, påvirker økonomien.

”Redere er ofte drevet af penge. Ofte vil de slet ikke investere i noget, hvis det ikke kan tjenes hjem på meget få år”. Udtalelse af Jesper Mark Pedersen, MDT

Der vil blive regnet på tre situationer med og uden ACOM installeret. Med ACOM installeret vil skibet være forsynet med TBN 25 og 100. Uden ACOM vil skibet være forsynet med TBN 25, 40 og 100. Det er urealistisk, at en reder har tre CLO’er ombord og med udgangspunkt i nyere motorer vil valget stå mellem TBN 25 eller TBN 40, afhængig af om skibet ofte er i SECA-områder og i så fald hvor længe. For at belyse tilbagebetalingstiden for flest mulige skibe er begge muligheder medtaget. Referenceværdien er i alle tre situationer svovlprocenten, fra 0.25-3.5 % S i trin af 0.25 % S. Hvornår der skiftes CLO, tager udgangspunkt i anbefalinger fra SL2014-593/DOJA (DOJA, 12-2014).

8.1 Indflydelse på tilbagebetalingstid

8.1.1 ACC Økonomien i ACOM afhænger af, hvor korrosiv motoren er og svovlindholdet. Hvis motoren er meget korrosiv, vil man ofte ikke få udbytte af ACOMs funktion, da smøringen hurtigt befinder sig i det ACC-aktive område. Det vil derfor først og fremmest være interessant at undersøge, ved hvilke svovlindhold ACOM vil være i funktion. Formlen for FR fremgår af ligning 50:

𝐹𝐹𝐹𝐹 = 𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 × 𝑆𝑆% (50) Ved at isolere S% og sætte FR til 0.6 g/kWh findes, ved hvilket svovlindhold, der smøres i det ACC-aktive område. Altså der, hvor knækpunktet findes. Som eksempel se ligning 51, hvor ACCTBN100 sættes til 0.16:

𝑆𝑆%𝑀𝑀𝑀𝑀𝑘𝑘𝑒𝑒 =𝐹𝐹𝐹𝐹

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100=

0.60.16

= 3.75 % 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠 (51)

Ved et svovlindhold ≤3.75 % vil ACOM mixe. Ved svovlprocenter herover vil smøringen befinde sig i det ACC-aktive område, og Basic FR vil stige til over 0.6 g/kWh, samtidig med at ACOM kører 100 TBN direkte igennem enheden. Fremgangsmåden er benyttet for alle andre tænkelige ACC, se tabel 5:

Side 53 af 74

ACCTBN100 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24 0.26 0.28 0.3 0.32 [g/kWh x S%] Svovlindhold 3.75 3.33 3.00 2.73 2.50 2.31 2.14 2.00 1.88 [%]

ACCTBN100 0.34 0.36 0.38 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 [g/kWh x S%]

Svovlindhold 1.76 1.67 1.58 1.50 1.43 1.36 1.30 1.25 1.20 [%] Tabel 5: Knækpunkter ved forskellig ACC (Eget arkiv, 2015)

Det er svært at sige hvad den gennemsnitlige ACC er. MDT har dog udarbejdet et dokument, hvori Sweep-test resultater fra i alt 117 skibe er angivet for drift på mange forskellige slags CLO. Sweep-test resultaterne viser ACC ved tre forskellige slid (Fe 100, 150 og 100). Jernindholdet giver et slid af foringen, alt efter cylinderdiameter. Generelt for alle motorer gælder, at slidraten for cylinderforingen maksimalt må være 0.1 mm/1000 timer. For at holde denne slidrate skal en motor med en cylinderdiameter på 50 cm. indeholde omkring 100 ppm Fe i drænolieprøven. For en 90’er skal indholdet være omkring 200 ppm Fe.

Ved kun at vælge Sweep-test resultater med TBN 100 CLO fremkommer 46 skibe (bilag 24). Kun de 32 af resultaterne er anvendelige, idet Fe-indholdet er indenfor slidraten eller tilnærmelsesvis, altså ikke over 50 ppm afvigelse.

Figur 53: ACC ud fra Sweep-tests (Eget arkiv, 2015)

Den gennemsnitlige ACCTBN100 er udregnet ved hver motorstørrelse, og gennemsnittet for samtlige ACC er 0.31 g/kWh x S%.

8.1.2 Svovlindhold rundt om i verden Svovlindholdet er afgørende for ACOM, og derfor kunne det være interessant og se på variationen i svovlindhold i forskellige regioner af verden. VPS14 og FOBAS15foretager FO-analyser ved bunkering. Alle disse analyser har de ført log over og beregnet det gennemsnitlige svovlindhold i alle prøver, fordelt på geografiske regioner, efter hvor FO’en er bunkeret (bilag 25 og 26). FOBAS data er baseret på 12996 FO bunker analyser, og for at validere resultaterne er de sammenlignet med data fra VPS. For at anskueliggøre sammenligningen er de indsat på et verdenskort.

14 Veritas Petroleum Services 15 Lloyds Register Marine: Fuel Oil Bunker Analysis and Advisory Service.

Side 54 af 74

Figur 54: Gennemsnitlige svovlindhold i FO i verden (Eget arkiv, 2015)

Som det fremgår, er dataene fra VPS og FOBAS relativt ens. Generelt set er svovlindholdet i Sydamerika meget lavt sammenlignet med andre verdensdele. I den anden ende af skalaen finder vi Mellemøsten, hvor svovlindholdet i gennemsnit er ca. 3.15 %. Svovlindholdet i Asien er meget middel, mens Europa ligger under middel. Det skal nævnes at resultaterne er gennemsnitlige og kan ligge både over og under.

8.1.3 Opsamling På baggrund af forrige afsnit vedr. ACC og svovlindhold vælges tilbagebetalingstiden udregnet ved ACCTBN100; 0.20, 0.25 og 0.30. ACC 0.30 er valgt ud fra den betragtning, at den svarer nogenlunde til gennemsnittet for ACC ud fra Sweep-test dokumentet. Derudover har jeg valgt ACC 0.25 da knækpunktet svarer nogenlunde til det gennemsnitlige svovlindhold i verden. ACC 0.20 er valgt ud fra den betragtning at knækpunktet er på 3 % S, og ACOM vil derfor mixe, næsten uanset hvor i verden, der bunkres, bortset fra ved bunkering i Mellemøsten og det østlige Afrika.

Side 55 af 74

8.2 Pris

8.2.1 Installation Der tages i dette afsnit udgangspunkt i installationen foretaget på Torm Agnete.

Figur 55: TIlslutning (S&T, 03-09-2015)

Installeringen er ikke særlig omfattende og der vil kun være behov for at trække ét nyt rør fra af storagetank 1. Kommissionering af ACOM vil kræve en person fra MDT til bl.a. indstilling af driftsparametre og instruktion af besætningen. Installeringen af ACOM tog små to dage for 2 mand hos ASRY i Bahrain. Installationen er meget svær at prissætte og det har ikke været muligt at få en pris fra Torm. Det vurderes at koste ca. 10.000 DKK med JAP og DOJA på råd. Det afhænger dog meget af, hvor i verden installationen foretages. Prisen for MAN’s tilstedeværelse koster 1270 EUR indenfor normal arbejdstid, se SL2013-581/MIP (MIP, 12-2013). Prisen for selve ACOM enheden er sat til 283.000 kr. (bilag 27).

Omkostninger [DKK] [EUR] [USD] ACOM 283000 40225.89 Installation 10000 1421.41 MDT 1270 1346.71 I alt 42994

Tabel 6: Omkostninger for reder omregnet til USD (Nationalbank, 2015)

8.2.2 Priser CLO Priser på CLO er forbundet med hemmelighedskræmmeri. Producenterne vil ikke ud med priser, hvis de kan undgå det af hensyn til konkurrencen på markedet. Det er dog lykkedes at få en officiel prisliste fra Shell (bilag 28) og Chevron (bilag 29).

Figur 56: Prisliste fra Shell ekskl. Havnetillæg (Shell, 10-

2014)

Figur 57: Prisliste fra Chevron inkl. havnetillæg zone 4 (Chevron, 01-2015)

På listen vist på figur 56, fremgår ikke Alexia S3, da prislisten stammer fra september 2014. Shell begyndte først at lancere S3 i deres logistikkæde i slutningen af november 2014, akkurat inden de

Side 56 af 74

nye regler fra IMO blev introduceret i SECA-områderne (max 0.1 % S). Oven i prisen fra Shell kommer en havnepris for leveringen pr. liter. Havnetillægget afhænger af logistik, infrastruktur osv. Generelt kan man dog sige, at de største havne såsom Singapore, Antwerpen, Hamburg osv. har de mindste havnetillæg.

I prisen fra Chevron er havneprisen inkluderet. Prisen er middel og gælder for zone 4 ud af 8. Til sammenligning er priserne fra Chevron over dobbelt så dyre som priserne fra Shell inkl. havnetillæg.

Reliabiliteten på disse listepriser er lav, i forhold til hvad rederen reelt betaler Priserne er kun vejledende, og det er i stedet lykkedes at få en reel pris af Ulrik Hooge, Marine Account Manager for Shell i Danmark.

”Vi giver en monetær rabat på prislisten og så er det alt afhængig af havn. Jeg har taget en gennemsnitskontrakt på en middelstor kunde og så har jeg summet de forskellige havne op og kommet frem til to gennemsnit du kan bruge for henholdsvis S6 og S3. S6’ern koster typisk 200 USD/100ltr leveret i bulk og S3’ern ligger typisk på 176 USD/100ltr. En BN 40 olie kommer ikke til at lægge særlig langt fra en BN25. I dit tilfælde kommer den til at lægge meget op ad BN 25 og er måske en smule billigere.” Citat af Ulrik Hooge. Shell (bilag 3 – spg. 5 og 6).

Prisen blev samtidig bekræftet pr mail (bilag 30).

Listeprisen og kontraktprisen er meget langt fra hinanden, og priserne fra Ulrik benyttes fremadrettet. Ulrik påstår, at prisen på en TBN 25 og 40 er tilnærmelsesvis ens, og det samme viser listeprisen fra Chevron (bilag 29). Prisen for TBN 25 benyttes derfor også for TBN 40. I tabel 7 er prisen pr. kg i USD udregnet for alle de mix, ACOM kan levere.

TBN Amount Density Price

Mix Alexia

S3 Alexia

S6 Mix Mix [MgKOH/g] [L] [g/L] [USD/L] [USD/kg]

25 1.00 0.00 910.56 1.76 1.9329 30 0.94 0.06 912.59 1.78 1.9457 35 0.87 0.13 914.62 1.79 1.9586 40 0.81 0.19 916.64 1.81 1.9714 45 0.74 0.26 918.67 1.82 1.9842 50 0.67 0.33 920.70 1.84 1.9971 55 0.61 0.39 922.73 1.85 2.0099 60 0.54 0.46 924.76 1.87 2.0227 65 0.47 0.53 926.78 1.89 2.0356 70 0.41 0.59 928.81 1.90 2.0484 75 0.34 0.66 930.84 1.92 2.0613 80 0.27 0.73 932.87 1.93 2.0741 85 0.21 0.79 934.90 1.95 2.0869 90 0.14 0.86 936.92 1.97 2.0998 95 0.07 0.93 938.95 1.98 2.1126

100 0.00 1.00 940.98 2.00 2.1254 Tabel 7: Priser pr. gram ved mixing af olier (Eget arkiv, 2015)

Priserne er beregnet ud fra, hvor stor en andel af Alexia S3 og S6 i volumen, der skal til et bestemt mix. Herefter er volumenandelen ganget med prisen og lagt sammen.

Side 57 af 74

8.3 Tilbagebetalingstid Driftstimer i perioden 06-06-2014 – 02-06-2015 er udregnet i ligning 52:

𝐷𝐷𝐾𝐾𝐾𝐾𝐷𝐷𝑡𝑡𝐾𝐾𝑡𝑡𝐾𝐾𝑚𝑚𝑒𝑒𝐾𝐾𝑃𝑃𝑟𝑟 å𝑟𝑟 = 23788− 19448 = 4340 𝑡𝑡𝐾𝐾𝑚𝑚𝑒𝑒𝐾𝐾 (52) Driftstimerne er regnet ud fra oplysninger fra Torm Alexandra (bilag 31). Lasten, der hyppigst sejles ved, er angivet i tabel 8:

Last [%] 52 58 55 62

Driftstid [%] 50 25 15 10 Tabel 8: Lastfordelingen over fire kvartaler (Eget arkiv, 2015)

Lasterne og driftstiden er vurderet ud fra bilag 17. Data stammer fra Torm Alexandra.

𝑃𝑃50% =

9480 × 52100 × 4340 × 50

1001000

= 10697 𝑀𝑀𝑊𝑊ℎ

𝑃𝑃25% =9480 × 58

100 × 4340 × 25100

1000= 5966 𝑀𝑀𝑊𝑊ℎ

𝑃𝑃15% =9480 × 55

100 × 4340 × 15100

1000= 3394 𝑀𝑀𝑊𝑊ℎ

𝑃𝑃10% =9480 × 62

100 × 4340 × 10100

1000= 2551 𝑀𝑀𝑊𝑊ℎ

(53)

𝑃𝑃𝑃𝑃𝑟𝑟 å𝑟𝑟 = 10697 + 5966 + 3394 + 2551 = 22608 𝑀𝑀𝑊𝑊ℎ (54)

Side 58 af 74

8.3.1 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.30 Af figur 58 fremgår driftssituationen uden ACOM med TBN 25, 40 og 100. TBN 25 benyttes ved 0-1 % S, TBN 40 ved 1-1.5 % S og TBN 100 ved over 1.5 %.

Figur 58: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015)

Af figur 59 ses, hvordan FR vil se ud ved drift med ACOM.

Figur 59: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015)

8.3.1.2 Pris ved drift uden ACOM Som eksempel beregnes den årlige udgift ved 1.5 % S og dermed CLO TBN 40.

Først findes ACCTBN40:

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇100 = 0.3 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆%

𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40 = 0.3 ×10040

= 0.75 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ × 𝑆𝑆% (55)

Dernæst kan FR udregnes:

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40(1.5%) = 0.75 × 1.5 = 1.125 𝑘𝑘/𝑘𝑘𝑊𝑊ℎ (56) Resultatet må ikke give mindre end 0.6 g/kWh, da doseringen ikke må være mindre af hensyn til motorens mekaniske smørebehov. På årsbasis vil resultatet føre til følgende forbrug:

𝐶𝐶𝐿𝐿𝑂𝑂 𝐷𝐷𝐾𝐾𝐾𝐾𝐴𝐴𝐾𝐾𝐽𝐽𝑘𝑘 å𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40(1.5%) = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑟𝑟 å𝑟𝑟 × 𝐹𝐹𝐹𝐹𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40 (1.5%) = 22608 × 1.125 = 25434 𝑘𝑘𝑘𝑘

(57)

Ud fra forbruget pr. år i kg kan prisen udregnes:

𝑂𝑂𝑚𝑚𝑘𝑘𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚𝑘𝑘 å𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇40(1.5%) = 25434 × 1.9329 = 49161 𝑈𝑈𝑆𝑆𝐷𝐷 (58)

Side 59 af 74

Prisen i USD/kg for TBN 40 fremgår af tabel 7, da prisen er den samme som for TBN 25.

8.3.2.3 Pris ved drift med ACOM Princippet i ACOM er kørsel ved optimal TBN. Det optimale TBN ved 1.5 % S udregnes:

𝑂𝑂𝛥𝛥𝑡𝑡𝐾𝐾𝑚𝑚𝐶𝐶𝑠𝑠 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 0.3(1.5%) =𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 × 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁𝑀𝑀𝑀𝑀𝑘𝑘𝑒𝑒

𝐹𝐹𝐹𝐹𝑀𝑀𝑚𝑚𝑀𝑀× 𝑆𝑆% =

0.3 × 1000.6

× 1.5

= 75 𝛥𝛥𝑇𝑇𝑁𝑁 (59)

Hvis resultatet i ligning 59 skulle give over 100 TBN, skal FR udregnes, da en FR på 0.6 g/kWh ikke længere vil være tilstrækkelig. Nu udregnes forbruget ved TBN 75 og dermed ved min. FR:

𝐶𝐶𝐿𝐿𝑂𝑂 𝐹𝐹𝐾𝐾𝐾𝐾𝐴𝐴𝐾𝐾𝐽𝐽𝑘𝑘 å𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 0.3 (1.5%) = 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑟𝑟 å𝑟𝑟 × 𝐹𝐹𝐹𝐹 = 22608 × 0.6 = 13565 𝑘𝑘𝑘𝑘

(60)

Ud fra forbruget i kg kan prisen udregnes.

𝑂𝑂𝑚𝑚𝑘𝑘𝐾𝐾𝐾𝐾𝑡𝑡𝑚𝑚𝐾𝐾𝑚𝑚𝑘𝑘 å𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡𝐴𝐴𝐶𝐶𝐶𝐶 0.3(1.5%) = 13565 × 2.0613 = 27961 𝑈𝑈𝑆𝑆𝐷𝐷 (61) For prisen i USD/kg anvendes igen tabel 7, men i dette tilfælde benyttes prisen for en mixet udgave ved TBN 75.

8.3.2.4 Tilbagebetalingstid Differensen i omkostningerne med og uden ACOM udregnes:

𝑇𝑇𝑒𝑒𝐾𝐾𝛥𝛥𝐶𝐶𝐾𝐾𝑒𝑒𝑠𝑠𝐾𝐾𝑒𝑒 å𝐾𝐾𝑠𝑠𝐾𝐾𝑘𝑘𝑡𝑡 = 49161− 27961 = 21200 𝑈𝑈𝑆𝑆𝐷𝐷/å𝐾𝐾 (62) Det er nu muligt at udregne tilbagebetalingstiden ud fra tabel 6, der viser samlede omkostninger for reder:

𝛥𝛥𝐾𝐾𝑠𝑠𝐴𝐴𝐶𝐶𝑘𝑘𝑒𝑒𝐴𝐴𝑒𝑒𝑡𝑡𝐶𝐶𝑠𝑠𝐾𝐾𝑚𝑚𝑘𝑘𝐾𝐾𝑡𝑡𝐾𝐾𝑠𝑠 =4299421200

= 2 å𝐾𝐾 (63)

Ved udelukkende at sejle på 1.5 % svovlholdigt FO i 2 år vil ACOM være tjent hjem. Samme fremgangsmåde som gennemgået i dette afsnit er benyttet ved alle andre svovlprocenter fra 0.25-3.5 % S, og resultatet kan ses af tabel 9:

Tabel 9: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015)

Ved over 1.75 % S er der ingen forskel i driftsomkostningerne, og resultater ved svovlprocenter over 2 % S er derfor ikke medtaget.

Side 60 af 74

8.3.2 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.25 Samme udgangspunkt som i forrige afsnit, men nu ændres blot ACCTBN100 til 0.25.

Figur 60: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015)

Figur 61: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015)

Tilbagebetalingstiden fremgår af tabel 10:

Tabel 10: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015)

Som det fremgår, er besparelsen ikke overraskende stor ved 0.75-1.5 % S, særligt pga. sænkelsen af FR. Ved 1.5-2.25 % S er der også en lille besparelse at hente, hvilket ikke skyldes en doseringsbesparelse. Besparelsen skyldes, at ACOM vil mixe til optimalt TBN, mens man ved traditionel drift kører med TBN 100. Ved ACOM mixes den dyrere TBN 100 op med den relativt billigere TBN 25.

Side 61 af 74

8.3.2 Tilbagebetalingstid ved ACC 0.20 Endnu engang samme udgangspunkt, men nu ved ACCTBN100 = 0.20.

Figur 62: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015)

Figur 63: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015)

Tilbagebetalingstiden fremgår af tabel 11:

Tabel 11: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015)

Besparelsen i intervallet mellem 0.75-1.5 % S er faldet yderligere i takt med stigende korrosivitet. Besparelsen ved over 1.5 % S er steget, idet der nu benyttes mere TBN 25 til mixingen.

Side 62 af 74

8.4 Delkonklusion Tilbagebetalingstiden på ACOM er mindst ved de mest korrosive motorer og ved svovlindhold mellem 0.75-1.5 % S. Området for besparelsen udvides i takt med et faldende korrosionsniveau, da den dyrere TBN 100 CLO mixes med den relativt billigere TBN 25. Besparelsen er dog meget lille og afhængig af prisforskellen på de to olier og dermed afhængig af prisen, rederen indkøber CLO til.

Motortype er afgørende. I dette eksempel er der taget udgangspunkt i en relativ lille 6S50ME motor med MCR på 9480 kW, men som samtidig er en af de mest udbredte16. Ved motorer, der yder mere, vil besparelsen samtidig stige, og tilbagebetalingstiden vil falde.

Skibstypen er afgørende. Der er taget udgangspunkt i en olie-/kemikalie-tanker, som typisk sejler ved relativ lav last. Et containerskib derimod vil typisk sejle ved en højere last og derved forbruge mere CLO.

Fokuserer rederen udelukkende på simpel tilbagebetalingstid, tegner der sig et billede af, at skibe i fast rutefart mellem Europa og Sydamerika med fremdrift af en korrosiv motor vil være ideelt.

Udregningerne bygger på en eftermontering og der vil ikke være nævneværdige ekstraudgifter ved installation af ACOM ved nybyg kontra det eksisterende CLO-system, måske tværtimod. Det skyldes, at man ved installering af ACOM kan sløjfe servicetanken og varmetanken og udgiften til eftermontering.

For tilbagebetalingstiden er købsprisen for rederen altafgørende. Købsrisen er sat meget højt og uden nogen form for rabat. Bestilles ACOM-enheder i større mængder af gangen, vil indkøbsprisen falde, og ligeså vil købsprisen for rederen. Ofte investerer rederen i hele flåden eller en serie af søsterskibe, og derfor vurderes det, at købsprisen kan skrues drastisk ned og tilbagebetalingstiden forkortes væsentlig.

16 Tal fra fortrolig referenceliste fra MDT

Side 63 af 74

9. Diskussion MDT har de senere år kæmpet med korrosive motorer bl.a. pga. slowsteaming og dermed salg af de-ratede motorer, som virksomheden ikke har beskæftiget sig med siden 70´erne. En lektie der måske var gået i glemmebogen. Motorerne er blevet mere kølede og har fået en lav flammetemperatur for at sænke termisk NOx dannelse, og det har medført kondensering af vand inde i forbrændingskammeret. Konsekvensen af udviklingen er, at hvis rederen handler på spotmarkedet og trader over hele verden, vil det være nødvendigt at have 3 typer CLO ombord. Uændret praksis vil medføre en forværret cylindertilstand.

ACOM vil kunne løse problemstillingen, med en sidegevinst i form af forbedret omstillingstid, mens konsekvensen vil være en økonomisk udgift.

Det er svært at sætte tal på, hvad en forbedret cylindertilstand vil spare rederen for i kroner og øre. Det, der taler for ACOMs økonomiske potentiale, er, de motorer der yder mest og forbruger mest CLO, vil kunne tjene sig selv hurtigere hjem. Derudover er de udsatte dele som cylinderforing og stempelringe dyre i indkøb og ikke mindst dyre at skifte. Hvis blot ACOM kan forhindre havari af én enkelt foring/stempelringssæt vil den have tjent sig selv hjem, hvis vi medregner omkostningerne for et stempeltræk.

Ulempen ved ACOM er, at det er svært at sætte tal på, hvor mange vedligeholdelsesopgaver den kan spare reder for, hvilket også gør den sværere at sælge. Tilbagebetalingstiden i sig selv er ikke prangende, da besparelsen er størst ved relativt lave svovlindhold. Dermed vil få sejlruter være attraktive; Sydamerika, de Store søer på grænsen mellem Canada og USA og omkring Europa. En anden ulempe er, at ACC må ikke være alt for høj, inden ACOM ikke længere mixer og derved ikke forbedrer cylindertilstanden.

For fremtiden kan ACOM blive yderst interessant hvis eller snarere når der bliver udviklet CLO på over TBN 100. Det er utænkeligt at skulle kunne køre 0.6 g/kWh altid for alle motorer, det vil kræve en TBN 200 CLO og den vil koste en formue. Det går derfor ud på at se på hvor langt man kan komme med mindre TBN og et godt udgangspunkt vil være TBN 140. ACOM vil være i funktion ved langt flere svovlindhold og med en forbedring af cylindertilstanden. Prisen for TBN 140 vil dog blive 10/15 % højere end TBN 100 som i forvejen er omkring 10 % dyrere end TBN 70 som er den billigste på markedet. Derfor er det højst sandsynligt cylindertilstanden, der skal retfærdiggøre en installation af ACOM i samspil med en beskeden besparelse.

En anden uvished for fremtiden er, at IMO varsler yderligere reducering af grænseværdien for svovlindhold på globalt plan fra 3.5 % S ned til 0.5 % S i år 202017. Rederne kommer til at stå overfor en skillevej, hvor de kan vælge, at anvende brændstof med lav S %, at rense røgen for SO2 og sejle som hidtil eller sejle på alternativt brændsel som LNG. For de redere, der vælger at sejle på lavsvovls FO eller LNG, forsvinder grundlaget for ACOM. For de redere, der vælger at rense deres røggas, vil ikke have behov for en lav-TBN CLO, og behovet for ACOM vil være mindsket. Scrubber-systemer er dog en stor investering, der er forbundet med en vis usikkerhed. En sidste kombination er LNG-carriere med dual-fuel motorer og scrubbere. LNG-carriere bruger

17 Med den undtagelse at, hvis der ikke er tilstrækkelige forsyninger af brændstof med 0.5 % S, træder reglen først i kraft i år 2025.

Side 64 af 74

pilot fuel (til antænding af LNG), og mængden er lille ved rent gasopereret skib i SECA-område. Ved LNG-carriere worldwide kan man risikere, at skibet sejler på en højsvovls HFO som pilot og anvender en mængde boiloffgas svarende til behovet for afblæsning i lasttankene. Man vil spæde op med HFO, og svovlindholdet vil variere hele tiden. En ideel drift hvor ACOM virkelig vil kunne vise sit værd.

Jeg vurderer at ACOM alt i alt har et udmærket potentiale de næste 4 til 9 år. Hvad der sker efter år 2020/2025, er svært at spå om.

Side 65 af 74

10. Konklusion ACOM er en forholdsvis simpel maskine, men er sat i verden for at løse et meget komplekst problem.

Rent teknisk har det vist sig, at mixing af to cylindersmøre olier kunne lade sig gøre ved volumetrisk dosering af to frekvensstyrede pumper med fast deplacement og efterfølgende mixing med en pumpe. Ved at forholde sig kritisk, overfor hvordan ACOM fungerer, er bygget op og over for dets parameterindstillinger, er en problemstilling blevet belyst. Mixerpumpen vil ud fra de parameterindstillinger, softwaren tillader, kunne opvarme olien til omkring 78 ⁰C. Konsekvensen er, at viskositeten på olien vil falde under det anbefalede niveau.

Ved at implementere ACOM som en del af det eksisterende CLO-system ombord på testskibet Torm Agnete viste det sig, at omstillingstiden blev forbedret. Hypotesen kunne verificeres og endda med et bedre resultat end forventet. Det vil tage ACOM mellem 0.42-0.55 dage ved omstilling fra TBN 25-100, inden mixet have opnået en værdi over TBN 95, vel og mærke ved et forbrug på 55 % af MCR. En ændring af fremtidige ACOM-enheder vil forbedre omstillingstiden yderligere til 0.22-0.37 dage. Nok så interessant vil antallet af mixninger og dermed start/stop af pumperne ved fremtidige ACOM falde med op 50 % fra 9.03 gange/døgn til 4.51 gange/døgn. Det vil forbedre levetiden af komponenterne betragteligt. Omstillingstiden for Torm Agnete vil falde med 18 dage ved 75 % fyldning af servicetanken med det oprindelige CLO-system. Resultatet er meget afhængigt af, om besætningen er opmærksom på problemstillingen og forudser omskiftninger i god tid. Ved 25 % fyldning vil omstillingstiden være forbedret med omkring 10.5 dage.

Økonomien som følge af en installation af ACOM tog udgangspunkt i eftermontering på tre forskellige motorer med forskellig ACC. Økonomien blev udregnet som en simpel tilbagebetalingstid. Den primære besparelse viste sig at være ved svovlindhold mellem 0.75-1.5 % S. Den bedste tilbagebetalingstid for motoren med en ACC på 0.20 g/kWh x S viste sig at være 5.1 år ved sejlads udelukkende på brændstof med 1% S. For ACC-faktor 0.25 var resultatet 3.2 år ved 1.5 % S. ACC 0.30 gav en tilbagebetalingstid på 1.7 år ved 1 % S. Det sker aldrig, at man vil sejle på brændstof med samme svovlprocent i en så lang periode, og derfor vil tilbagebetalingstiden reelt set være langt dårligere. Generelt mindskes tilbagebetalingstiden, desto mere korrosiv motoren er. Ved mindre korrosive motorer er der en besparelse at hente ved flere svovlprocenter, men ikke noget nævneværdigt. En mindre korrosiv motor vil dog bedre kunne udnytte ACOMs forbedring af cylindertilstanden ved højere svovlprocenter grundet mixing til optimal TBN. Incitamentet for reder med en mindre korrosivmotor bør i langt højere grad være en satsning på en forbedret cylindertilstand, mens det samme gør sig gældende for motorer med højere ACC plus en forbedret tilbagebetalingstid. Derudover vil det meget fordelagtig for rederen, at installere ACOM under nybyg. Det vurderes, at udgifterne til konstruering af CLO-systemet med ACOM kontra et traditionelt CLO-system under nybyg, vil beløbe sig til nogenlunde det samme. Svovlfordelingen i brændstoffet afhænger af, hvor i verden man bunker. Der tegner sig et billede af, at skibe i fast rutefart mellem Europa og Sydamerika med fremdrift af en korrosiv motor vil være ideelt.

Side 66 af 74

11. Perspektivering Ser vi os rundt om i verden efter systemer, som har det samme formål som ACOM, nemlig at spare cylinderolie, forbedre cylindertilstanden samt forbedre logistikken, findes to systemer. Det ene system hedder iCOlube® udviklet af den Russiske olieproducent Lukoil, og det andet system hedder Maersk Sea-Mate® Blending-On-Board, bedre kendt som BOB, udviklet af Maersk Fluid Technology. Begge systemer har det tilfælles i modsætning til ACOM, at systemolien benyttes.

iCOlube blev introduceret i 2014 (LukOil, 2014) og fungerer, ved at man downtreader deres egen CLO NAVIGO 100 MCL (TBN 100) med en frisk eller brugt systemolie NAVIGO 6 SO (TBN 6).

Figur 64: Layout og flowdiagram over iCOlube (LukOil, 2014)

På blande-enheden iCOlube indtastes svovlindholdet, og blandingsforholdet mellem de to typer olie udregnes. iCOlube sidder parallelt med CLO transferpumperne, og den færdige blanding pumpes i servicetank/-tankene. Pumpen styres automatisk af høj- og lav-niveaufølere i servicetanken. Foruden besparelsen ved lavere FR er prisen på en systemolie lidt lavere end en CLO (bilag 28 & 29 for hhv. Melina S30 & Veritas 800 Marine 30).

BOB kørte første test i 2009 (Maersk, 2009) og fungerer, ved at brugt systemolie fra en såkaldt ”BOB Base oil tank” blandes med ”BOB Additiver”, som opbevares i den ene CLO storagetank.

Side 67 af 74

Figur 65: Layout og flowdiagram over BOB (Jumaine, et al., 01-2012)

De to tanke er forbundet til en Blending on Board unit, hvorpå man indtaster det TBN-niveau, man ønsker (fra TBN 40-120). Herefter blander unitten det bestilte TBN. Den ønskede blanding kan køres i enten CLO storagetank eller direkte i servicetanken. Brugeren kan sætte enheden til at blande automatisk som ACOM og iCOlube eller blande en bestemt mængde. Som ved iCOlube er der en besparelse i FR, men det må antages, at olien ved BOB bliver dyrere pr. liter, idet en forholdsvis dyr systemolie tilføres additiver som en traditionel CLO.

Systemolien skal ved traditionel drift med tiden erstattes, idet den bliver forurenet og viskositeten på olien stiger. Ved at gøre systemolien til en forbrugsolie, hævdes det, at man kan holde viskositeten nede. Grundet den lavere viskositet og dermed mindre friktion hævder både iCOlube (Tech, 2014) og BOB, at man kan opnå en brændstofbesparelse. BOB lover en besparelse på op til 1 % og en tilbagebetalingstid på 2 år afhængig af motortype (Jumaine, et al., 01-2012).

Jeg er skeptisk ved at både iCOlube og BOB hævder en brændstofbesparelse, og det vil være meget besværligt, for ikke at sige umuligt at bevise en så lille besparelse, da det er indenfor måletolerancer. Derudover finder jeg det meget foruroligende, at man benytter en beskidt/forurenet systemolie (SAE 30) eller for den sags skyld en ren, da jeg frygter, at man går på kompromis med viskositeten og detergency-niveauet. Min skepsis vedrørende viskositeten bygger på resultater fra FAT-testen (figur 66) sammenlignet med resultater fra BOB (figur 67):

Figur 66: Viskositet/TBN ved ACOM med Alexsia S3 og S6 (FAT, 14-08-2015)

Figur 67: Viskositet/TBN ved BOB med Veritas 800 Marine

30 systemolie (Trading, 2014)

Som det fremgår af de to kurver falder viskositeten på olien i takt med stigende TBN, og ved BOB er det direkte modsat. Specielt viskositeten af en TBN 30 olie fra BOB virker faretruende lav på kun 13 mm2/s, mens den ved ACOM er 20.8 mm2/s. Et fald i viskositeten på 37.5 %. I den anden ende af

Side 68 af 74

skalaen ved TBN 100 er viskositeten nogenlunde ens med 17.9 og 17.11 mm2/s for hhv. BOB og ACOM. Til sammenligning er viskositeten af Chevrons CLO med TBN 25 og 100 begge på 19.5 mm2/s (bilag 32 og 33). Resultater over viskositeten fra iCOlube systemet fremgår af figur 68:

Figur 68: Viskositet/TBN ved iCOlube (LukOil, 2014)

Der fremvises underligt nok kun viskositeten af en TBN 88-92, hvilket mere eller mindre svarer til en ren NAVIGO 100 MCL. Viskositeten ved dette høje TBN-niveau stemmer nogenlunde overens med resultaterne fra ACOM og BOB.

Side 69 af 74

11. Litteraturliste Litteraturliste er konstrueret ud fra Microsoft Office Word 2010 version, med udgangspunkt i Havard-metoden opsat i alfabetisk rækkefølge:

Ahmed , N. S. & Nassar , A. M., 2011. Lubrication Oil Additives. s.l.:In Tech.

Andersen, T. B., 2010. Noget om dieselmotorer. 1. ed. Aarhus : s.n.

Andreasen , R., Libori, S., Ketil, S. & Skov Jensen, U., 2013. Vejledning i projekt- og rapportskrivning ved FMS. Fredericia : s.n.

Anon., 2014. MotorShip. [Online] Tilgængelig på: http://www.motorship.com/news101/industry-news/lukoil-launches-perfect-cylinder-oil [Senest hentet eller vist den 9 December 2015].

Anon., 2015. MarinerOnBoard. [Online] Tilgængelig på: http://marineronboard.com/2015/04/20/variable-bn-cylinder-lub-oil-for-lsfo/ [Senest hentet eller vist den 2 November 2015].

Anon., 2015. Motorship. [Online] Tilgængelig på: http://www.motorship.com/news101/fuels-and-oils/experts-turn-focus-to-cylinder-condition [Senest hentet eller vist den 15 November 2015].

Anon., n.d. Almen studieforberedelse - et spørgsmål om videnskabelighed. s.l.:s.n.

Anon., U.d.. Exxonmobil. [Online] Tilgængelig på: http://www.exxonmobil.com/MarineLubes-En/your-industry_hot-topics_clo-cold-corrosion.aspx [Senest hentet eller vist den 25 Oktober 2015].

Chevron, 01-2015. Marine Lubricants International Price Schedule, s.l.: Chevron.

Dalgaard, B., 2007. Projektstyring - metode til styring af studieprojekter. Aarhus: s.n.

DOJA, 12-2014. SL2014-593/DOJA - Operation on FO with less than 0.1% S, København: MDT.

DOJA, 16-09-2015. ACOM - Mixing Lube oil. [PP] København: MDT.

DOJA, 2013. 100 BN Cylinder Lube Oil. [PP] København: MDT.

FAT, 2015. FAT. Brønderslev: s.n.

Gergel, W. C., 1994. Lubricant Additive Chemistry. Wickliffe, Ohio: Lubrizol.

Goodstein, J., 2013. Cat fines slipper gennem separatorer. Maskinmesteren - management and technology, August, pp. 14-17.

Hansen, T. M., 2013. Metode og empiri. s.l.:s.n.

Side 70 af 74

Heilmann, T., 2009. Praktisk regulering og instrumentering. 6. red. København: Heilmanns Forlag.

Harboe, T., 2013. Metode og Projektskrivning. 2. red. s.l.:s.n.

Hooge , U., 2015. Cylindersmøreolie [Interview] (25 November 2015).

HRR, 04-2009. SL2009-507/HRR - Guiding ACC Feed Rates for Alpha Lubricator, København: MDT.

HRR, 2015. Engine performance, lubrication and cylinder liner cooling. København: MDT.

JAP, 04-2014. SL2014-587/JAP - Adjusting the ACC factor in service, København: MDT.

JAP, 13-02-2014. Cold Corrosion Athens Siminar. [PP] København: MDT.

Jennings, M. G., 2012. Technical Bulletin - TBN In Diesel Engine Oils, s.l.: Chevron.

Jensen, J. U., 2015. Manager, Engine Support [Interview] 2015.

Jumaine, S., Zehnder, M. & Wiesmann, A., 01-2012. Blending on Board - innovative engine lubrication management. Wärtsilä Technical Journal, p. 8.

JUSV, 02-2014. Sweep Test procedure - Finding the optimal CLO FR-faktor, København: MDT.

JUSV, 2013. Internal Report - Evaluation of SO3/H2SO4 instruments at 4T50ME-X, København: s.n. Kerstens , H. & Skøtt Andreasen , S., 2012. Rapportskrivning. 5. ed. Aarhus: s.n.

LukOil, 2014. assets.iirme. [Online] Tilgængelig på: http://assets.iirme.com/Sites/iirme.com/Conferences/IN/shiptech/Resources/LukOil.pdf [Senest hentet eller vist den 9 December 2015].

Maersk, 2009. Maersk Fluid Technology. [Online] Tilgængelig på: http://www.maerskfluid.com/index.php/nyt [Senest hentet eller vist den 9 December 2015].

MDT, 05-2014. MAN B&W S80ME-C8.2. 0.5 red. København: MDT.

MDT, 06-2015. Marine Engine - Programme 2015. København: MDT.

MDT, 09-2014. MOP description. 1312 red. København: s.n.

MDT, 2012. 50-108 ME Engines - Operation. 3. red. København: MDT.

MDT, 2012. Procedure for inspection of pistons & liners. 1.1 red. København: MDT.

MDT, 2015. MAN B&W Dual Fuel Engines - Starting a New Era in Shipping - With Project Examples, København: MDT.

MDT, 2015. ME-GI Dual Fuel MAN B&W Engines - A technical, Operational and Cost-effective Solution for Ships Fuelled by Gas, København: MDT.

Side 71 af 74

MDT, 2015. Service Experience - MAN B&W Two-Stroke Engines, København: MDT.

MDT, u.d. ME Engines - the New Generation of Diesel Engines. København: MDT.

MIP, 12-2013. SL2013-581/MIP - Fees for Technical Assistance and Advisory Work, København: MDT.

MIP, 2013. Fees for Technical Assistance and Advisory Work, København: s.n.

Nationalbank, D., 2015. [Online] Tilgængelig på: http://www.nationalbanken.dk/da/statistik/valutakurs/Sider/Default.aspx [Senest hentet eller vist den 28 November 2015].

Rudnick, L. R., 2003. Lubricant Additives - Chemistry and applications. New York: Marcel Dekker, INC.

S&T, 03-09-2015. ACOM HMI User Manual, Brønderslev: S&T.

S&T, 03-09-2015. ACOM User Manual, Brønderslev: S&T.

S&T, 08-06-2015. Prelimenary PS 100014 007. (S&T).

Sautermeister, F., Priest , M., Lee, P. & Fox, M., 2012. Impact of sulphuric acid on cylinder lubrication for large 2-stroke marine. Tribology International, p. 10.

Scott, R., u.d.. Machinerylubrication. [Online] Tilgængelig på: http://www.machinerylubrication.com/read/1375/wear-modes-lubricated [Senest hentet eller vist den 24 August 2015].

SFM, 2015. Cylinder Condition Effort - Status of the "Process group". København: s.n.

Shell, 10-2014. Marine Lubricants International price list no. 90, s.l.: Shell.

Shell, 19-08-2014. Technical Data Sheet - Alexia S3, s.l.: Shell.

Shell, 1989. Lubricants and Fuels in Ships. London: Shell.

Shell, 30-10-2013. Technical Data Sheet - Alexia S6, s.l.: Shell.

Shugarman, A., U.d.. Managing the risk of Mixing Lubriating Oils. [Online] Tilgængelig på: http://www.machinerylubrication.com/Read/235/mixing-lubricating-oils [Senest hentet eller vist den 18 Oktober 2015].

Svensson, J., 2013. Origin of Aulphuric Acid - Simplified Chemical reactions. København : s.n.

Tech, S. D. N. G., 2014. LukOil Oil Company. [Online] Tilgængelig på: http://www.lukoilmarine.com/news/view/36 [Senest hentet eller vist den 9 December 2015].

Terkelsen, L., 2001. Hydraulik For Driftsteknikere. 4. red. Svenborg: Udviklingsfondens Forlag.

TMH, 2012. Økonomi & LCC - Omkostning & lønsomhed. [PP] s.l.:s.n.

Trading, M. O., 2014. Maersk Oil Trading Lube Producement. [PP] s.l.:Maersk.

Side 72 af 74

Aaboe, P., 2011. PeterAabor. [Online] Tilgængelig på: http://www.peteraaboe.dk/fysik/konstanter/varmekapacitet.htm [Senest hentet eller vist den 14 11 2015].

Figur-/tabel-liste:

Figur 1: 3D tegning af prototype (S&T, 08-06-2015) ............................................................................ 12 Figur 2: Prototype under FAT (Eget arkiv, 2015) ................................................................................... 12 Figur 3: Tidslinje over udviklingsforløbet (Eget arkiv, 2015) ................................................................. 13 Figur 4: Tank 1, 2 og mixertank fra FAT (Eget arkiv, 2015) ................................................................... 14 Figur 5: De tre tanke markeret på teknisk tegning ( (DOJA, 16-09-2015) ............................................ 14 Figur 6: ACOM-enheden set fra tilgangsside (Eget arkiv, 2015) ........................................................... 15 Figur 7: Aktuator til ventiler, samt adgang til tilgangsfilter (Eget arkiv, 2015) ..................................... 16 Figur 8: Kobling mellem elmotor og tandhjulspumpe (Eget arkiv, 2015) ............................................. 16 Figur 9: Dæksler til nåleventiler og tilgang til tank (Eget arkiv, 2015) .................................................. 17 Figur 10: Hoved-menuen (S&T, 03-09-2015) ........................................................................................ 18 Figur 11: Setup-menuen (S&T, 03-09-2015) ......................................................................................... 18 Figur 12: Fylde niveau i mixertank (S&T, 03-09-2015) .......................................................................... 18 Figur 13: Efterløb på mixerpumpen (S&T, 03-09-2015) ........................................................................ 18 Figur 14: Densitet og TBN-niveau (S&T, 03-09-2015) ........................................................................... 20 Figur 15: Efterløb på blæsere (S&T, 03-09-2015) ................................................................................. 20 Figur 16: Setpunkt for temperaturer (S&T, 03-09-2015) ...................................................................... 20 Figur 17: Driftstilstand og mulighed for tvangskørsel (S&T, 03-09-2015) ............................................ 20 Figur 18: Principskitse over ACOM (Eget arkiv, 2015) .......................................................................... 21 Figur 19: MDT' motorkode betegnelser (MDT, 06-2015) ..................................................................... 23 Figur 20: PMax ved 100 % last (JAP, 13-02-2014) .................................................................................... 23 Figur 21: PMax ved 50 % last (JAP, 13-02-2014) ..................................................................................... 23 Figur 22: Cylindersmøreolie system for cyl. diameter 65-80 cm (MDT, 05-2014) ................................ 25 Figur 23: Sammenhængen mellem TBN, S% og FR (HRR, 04-2009) ...................................................... 26 Figur 24: Driftsmønster for to typer CLO. (Eget arkiv, 2015) ................................................................ 26 Figur 25: Eksempel på drift (Eget arkiv, 2015) ...................................................................................... 27 Figur 26: Eksempel på drift (Eget arkiv, 2015) ...................................................................................... 28 Figur 27: Princip for ACOM (Eget arkiv, 2015) ...................................................................................... 29 Figur 28: Baseolie og additiver (JAP, 13-02-2014) ................................................................................ 33 Figur 29: Syren rammer oliefilmen (JAP, 13-02-2014) .......................................................................... 34 Figur 30: Angrebet cylinderforing (JAP, 13-02-2014)............................................................................ 34 Figur 31: Oliens vej (JAP, 13-02-2014) .................................................................................................. 34 Figur 32: Drænets placering (JAP, 13-02-2014) .................................................................................... 34 Figur 33: Dugpunktskurve for svovlsyre ved 3 % svovlindhold i FO (HRR, 2015) ................................. 35 Figur 34: Koldkorrosion ved kølekanaler i cylinderforing (DOJA, 16-09-2015) ..................................... 35 Figur 35: Belægninger på stempelkrone (DOJA, 16-09-2015) .............................................................. 36 Figur 36: Cylinder udsat for stempelpolering (DOJA, 16-09-2015) ....................................................... 36 Figur 37: Skitsering af forløbet ved "pre-blow-back" (Eget arkiv, 2015) .............................................. 36 Figur 38: Drænolie værdier (JAP, 04-2014) ........................................................................................... 37

Side 73 af 74

Figur 39: Drænolie rest TBN og jernindhold (JAP, 04-2014) ................................................................. 37 Figur 40: Oversigt over Sweep-test forløbet (JUSV, 02-2014) .............................................................. 38 Figur 41: Fremgangsmåde for vurdering af Sweep-test (JUSV, 02-2014) ............................................. 38 Figur 42: Resultat fra bestilling af TBN 35, 55 og 75 (FAT, 2015).......................................................... 40 Figur 43: Resultat fra omstillingsforsøg (FAT, 2015) ............................................................................. 41 Figur 44: Koncentrationen omregnet til g Ca/g olie (FAT, 2015) .......................................................... 41 Figur 45: Sammenhæng mellem TBN og densitet (FAT, 2015) ............................................................. 42 Figur 46: Omstillings resultat udregnet (Eget arkiv, 2015) ................................................................... 45 Figur 47: Omstillings resultat udregnet (FAT, 2015) ............................................................................. 45 Figur 48: Servicetank og storagetank 2 i baggrunden (Eget arkiv, 2015) ............................................. 47 Figur 49: Servicetank og transferpumpe fra storagetanke (Eget arkiv, 2015) ...................................... 47 Figur 50: Valg af CLO ud fra marknummer og optimeringer (DOJA, 12-2014) ..................................... 50 Figur 51: Anbefalede maximale svovlprocent til TBN (DOJA, 12-2014) ................................................ 50 Figur 52: Anbefalet driftstid på FO med under 0.1 % S (DOJA, 12-2014) ............................................. 50 Figur 53: ACC ud fra Sweep-tests (Eget arkiv, 2015)............................................................................. 54 Figur 54: Gennemsnitlige svovlindhold i FO i verden (Eget arkiv, 2015) .............................................. 55 Figur 55: TIlslutning (S&T, 03-09-2015) ................................................................................................ 56 Figur 56: Prisliste fra Shell ekskl. Havnetillæg (Shell, 10-2014) ............................................................ 56 Figur 57: Prisliste fra Chevron inkl. havnetillæg zone 4 (Chevron, 01-2015) ........................................ 56 Figur 58: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015) ............................................................. 59 Figur 59: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015) .............................................................. 59 Figur 60: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015) ............................................................. 61 Figur 61: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015) .............................................................. 61 Figur 62: Uden ACOM ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015) ............................................................. 62 Figur 63: Med ACOM ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015) .............................................................. 62 Figur 64: Layout og flowdiagram over iCOlube (LukOil, 2014) ............................................................. 67 Figur 65: Layout og flowdiagram over BOB (Jumaine, et al., 01-2012) ................................................ 68 Figur 66: Viskositet/TBN ved ACOM med Alexsia S3 og S6 (FAT, 14-08-2015) ..................................... 68 Figur 67: Viskositet/TBN ved BOB med Veritas 800 Marine 30 systemolie (Trading, 2014) ................ 68 Figur 68: Viskositet/TBN ved iCOlube (LukOil, 2014) ............................................................................ 69

Tabel 1: Tabel for valg af TBN til indtastning på ACOM (Eget arkiv, 2015) ........................................... 29 Tabel 2: Omstillingstid inden ACOM installation (Eget arkiv, 2015) ..................................................... 48 Tabel 3: Omstillingstid efter ACOM installation (Eget arkiv, 2015) ...................................................... 48 Tabel 4: Omstillingstid efter ACOM installation med opdatering (Eget arkiv, 2015) ........................... 48 Tabel 5: Knækpunkter ved forskellig ACC (Eget arkiv, 2015) ................................................................ 54 Tabel 6: Omkostninger for reder omregnet til USD (Nationalbank, 2015) ........................................... 56 Tabel 7: Priser pr. gram ved mixing af olier (Eget arkiv, 2015) ............................................................. 57 Tabel 8: Lastfordelingen over fire kvartaler (Eget arkiv, 2015) ............................................................ 58 Tabel 9: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.30 (Eget arkiv, 2015) .................................................... 60 Tabel 10: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.25 (Eget arkiv, 2015) .................................................. 61 Tabel 11: Tilbagebetalingstid ved ACCTBN100 = 0.20 (Eget arkiv, 2015) .................................................. 62

Side 74 af 74