张润香刘功德++曹聪蕊++邓军礼
摘要: 我国近海渔船数量众多,用油水平总体偏低。目前市场主流油品为CD级别,主要厂家产品理化指标均合格,碱值均大于70 mgKOH/g,但产品内在质量略有不同,不同厂家产品关注点不一样。近海渔船燃油质量差,特别是硫含量高,而渔民油品知识有限,润滑油养护意识淡薄,换油不及时是市场普遍现象。近海渔船润滑油市场庞大,现有产品依据路上柴油机规格研制。未来可能出现专用产品,以更好的适用近海渔船的使用工况。
关键词: 近海渔船;润滑油;现状;趋势
中图分类号:TE62482 文献标识码:A
0 引言
据国家农业部门统计,截至2010年末,我国海洋渔船总数达3161万艘,福建、广东、山东位列海洋渔船拥有量前三位。我国渔船以发动机功率进行区分,共分300马力以下、300~650马力、650~1000马力及1000马力以上渔船四大类。300马力以下占90%以上,作业区域为各地近海地区。300~650马力渔船占5%左右,主要在北太平洋,包括中日、中韩、俄罗斯、印度、斯里兰卡等国外周边海域作业。连续作业时间为20天~半年不等。650~1000马力渔船占4%~5%,1000马力以上渔船约1500艘(不包括运输船和冷冻船),为远洋作业,在西非、南非、南太平洋等区域作业,连续作业时间为2~4年。其中,船龄10年以上的渔船占608%,且多数为近海渔船。按发动机转速划分,近海渔船发动机多为600 r/min以上的中高速柴油发动机[1]。
由于国家推行渔船柴油补贴政策,虽然近年来渔业资源不断减少,渔船数量反而增加。渔船的马力指标价格疯涨,登记在册船只数量激增,且新造渔船马力越来越大,市场新增主流发动机为500~600马力。渔船用发动机主要厂家为淄博柴油机总公司、宁波中策动力机电集团有限公司、潍坊柴油机有限公司、玉柴集团、南通柴油机股份有限公司、上海柴油机股份有限公司等。近年来远洋渔业发展迅速,木质船正慢慢退出历史舞台,渔船发动机马力越来越大,特别是500马力左右的渔船是目前发展的主流方向。但由于船只更新耗费资金巨大,渔民短期内难以承受更换新船的资金压力,所以300马力以下的近海船只在短期内在数量上还是占大多数。
为准确了解我国近海渔船发动机润滑油使用情况,中国石油润滑油公司调查了我国近海渔船发动机用油现状,主要采用实地调查、取样分析和电话咨询方式。本文为调查基础上形成的分析报告,基本反应了我国近海渔船用油现状。
1 渔船用油现状
11 近海渔船燃油情况
燃油对发动机油影响较大。如使用的燃油硫含量过高,易导致发动机油碱值消耗过快从而腐蚀发动机各零部件。燃油是近海渔业生产的主要费用支出,在利益驱动下,渔船使用的燃油复杂,既有中国石油、中国石化、中海油的免税油,也有小炼厂的燃油,主要为轻柴油(MGO)和重柴油(MDO),基本不用燃料油(重质渣油),其中满足国标要求的燃油占比低,一般情况下非标燃油S含量高,润滑油必须要具有较高的碱值、优良的碱保持性能及防腐蚀性能,才能保证油品长期有效地保护发动机。近海渔船燃油情况见表1。
表1中的燃油A、燃油B分别取自辽宁大连和浙江舟山。燃油分析结果表明,市售近海渔船燃油质量堪忧,燃油A灰分、机械杂质超标,20 ℃运动黏度也大于标准上线,S含量超出车用国Ⅲ柴油近14倍。燃油B水分严重超标,S元素含量为国Ⅲ 柴油标准的20余倍。
12 渔船柴油机的工况对于渔船用油的需求
海上作业负荷变化大,且燃料差,燃烧不良易产生大量烟炱,检修、装配质量无法保证,导致大量烟炱进入曲轴箱引起油品黏度增长过快,极易造成油品氧化,缩短润滑油使用周期。为此要求油品具有较高的碱值、良好的碱保持性能、适中的分散性能和优异的抗磨防腐蚀性能。同时渔民对油品价格敏感,性价比高的产品具有更好的市场竞争力。
13 渔船用油质量现状及问题
在润滑油使用方面,300马力近海船只一般使用40CD或40CC机油,对于500~600马力渔船使用40 CD级或更高档次的柴油机油。部分船东,如北方的山东、辽宁渔民在冬季使用多级CD油品,如CD 15W-40。少量新船或远洋渔船则选用更高级别的润滑油,如CF-4或CH-4级别的油品。部分渔民贪图便宜,使用假冒油品。即使同为CD级别的油品,不同公司的产品质量也有一定的差别,表2为市场主流产品质量对比。
注:曲轴箱试验表明清净性能,结焦量越小表明清净性越好;PB值和磨斑直径反应油品抗磨性能;氧化诱导期反应油品抗氧化性能的,时间越长抗氧化性能越好;油品分散性能则通过分散性模拟试验表征,时间越长分散性越好。
由表2可得,各产品主要理化指标均满足CD指标要求。从碱值看,各产品碱值均大于70 mgKOH/g,这是渔船润滑油的关键指标之一,如果碱值过低则无法满足渔船油使用劣质燃料的要求。近一步分析各产品内在质量,发现不同产品存在细微差别。其中产品C为多级油,其分散性和抗氧化性较好,但清净性与抗磨性无优势,可见,多级油未必质量好;产品E清净性、抗磨性、分散性均较好,但抗氧化性则无优势;产品D抗氧化性能、抗磨性能相对略逊,但清净性、分散性居中;产品A则分散性、抗磨性相对不足,但抗氧性能与清净性居中;产品B分散性能最好,其余性能处于居中地位。产品之间的细微差别表明不同厂家对于近海渔船油品的关注点不同,试图在清净、分散、抗氧、抗磨四大性能与价格方面取得平衡,以获得最大竞争力。
渔船发动机在保养时,会根据发动机状况对缸套进行更换。部分渔民会在保养时更换新的活塞、轴瓦,一方面是由于使用国产零部件便宜,另一方面是现在的船员多为年轻人,基本不懂发动机修理,为了保证长期在海上作业渔船的安全,更换零部件更划算和必要。但由于油品知识的欠缺,机油养护意识淡薄,一般情况下只有休渔期回港对发动机做养护时才换油,平时只会根据机油消耗情况进行补加。在换油期方面更为随意,长则一两年,短则三五个月。船东主要根据机油压力和机油温度判断。事实上,近海渔船发动机比较老旧,15年、20年船龄的渔船占了很大一部分,这些船只虽每年都进行大修,但维修质量难以保证。老旧发动机易因柴油燃烧不好及窜气现象,导致油品烟炱含量很高,引起油品性能快速衰变。表3是四艘渔船使用的购置于正规厂家的主流渔船润滑油旧油情况,新的润滑油质量没有问题,各船在作业过程中运行正常,油压和油温正常。
由于发动机使用年限不同,老旧发动机容易导致油品快速衰变。如渔船A,油品在使用30天后其100 ℃黏度达16740 mm2/s,远超油品正常更换时的黏度要求[2-3]。进一步分析发现,旧油中烟炱含量达83%,由此可见,正是由于烟炱含量的异常偏大导致了油品黏度的快速增加。大量的烟炱含量也导致了发动机磨损的增加,其中铁元素使用30天后为182 μg/g。同样的现象在渔船C中呈现,其烟炱含量为60%,由此导致100 ℃黏度达3318 mm2/s,金属含量中Cr、Cu、Fe含量均较大,虽然业内在近海渔船方面无统一的换油指标,但也可认为此时早该换油了。另一方面,渔船B和渔船D虽然使用时间分别达到90天和180天,但各项检测指标均在范围内,对应的烟炱含量也较低。由此可见,渔船发动机状态对润滑油性能影响很大,一般来说新发动机其换油时间可适当延长,但对应老旧发动机,则应根据实际使用情况缩短换油时间,必要时,应对发动机进行彻底维修或更换。如不及时更换发动机油,则会导致发动机的异常磨损,甚至出现严重的烧瓦、抱轴或拉缸等事故。在实际应用中,仅根据油温和油压判断是否需要更换油品显然科学性不足,一旦发生发动机损坏,渔民则倾向于怪罪油品质量而意识不到用油水平的欠缺。
2 近海渔船润滑油市场及选购
21 近海渔船用油市场
全国近海渔船数量庞大,虽有部分船只处于闲置状态,但近海渔船用油市场总体仍很可观。按全国3161万艘船,每艘船年用油量100 kg的数据进行保守估算,全国近海渔船年用油市场达3万t左右。如此庞大的市场吸引了各大油企的进入,既有中国石油、中国石化的昆仑和长城品牌,也有各发动机厂推出的专用油,一些外资品牌也参与其中,更多的是一些小品牌或假冒产品充斥市场,鱼龙混杂。价格差异较大。一般来说,大品牌质量更有保证,值得信赖,同时价格也相对较高。
22 影响渔民选购润滑油的因素
渔民在选购润滑油时受众多因素影响。一般而言,渔民更相信口碑而非品牌。现在渔业更多的是以船队的形式出现,船队内各种信息沟通频繁,润滑油的质量口碑就在渔民长期的使用过程中慢慢形成。此外,渔民选购润滑油还易受经销商影响,渔民大多居住在农村,农村是一个熟人社会,油品的选购也难以摆脱人情的影响。但渔业经济对润滑油的选购也存在显著影响,在丰收的年份,渔民更注意养护渔船,也乐意选购质量好但价格偏高的油品;在歉收年份,小品牌和假冒油则因价格低更能吸引渔民购买。
该如何选购润滑油一直是困扰渔民的一个重要问题。事实上,正确使用润滑油是发动机养护的重要方面。润滑油的主要作用有润滑、冷却、清洗、防腐和密封。质量好的润滑油能减少零部件的磨损,使发动机密封良好动力更足。同时,性能优异的润滑油能减少积炭和油泥的形成,从而延长发动机的使用寿命。所以,渔民在选购润滑油时应关注油品质量,首选大公司、大品牌的产品。
3 近海渔船用油趋势
随着渔业经济的发展,渔民经济能力将得以极大提升。未来渔船更新速度将加快,新的、马力更大的发动机将占市场的主体。在渔船用油方面,渔民润滑油知识水平的提高将促使渔民更加关注所用油品的质量水平,从而促进近海渔船润滑油市场质量的提升。由于现有渔船发动机油主要根据路用柴油机油规格进行开发,如市场常见的CD、CF-4,有的厂家甚至把相应的产品直接推广到渔船进行应用。但渔船发动机工况与作业环境与路用柴油机油差别很大,如近海渔船使用的燃油质量差,发动机负荷不稳定,维修频繁但质量难保证等,由此易产生大量烟炱、积炭,碱值消耗快,且海上使用,可靠性要求高,用户对产品质量的期望高。未来近海渔船市场将逐渐出现一些根据近海渔船工况而推出的专用油,关注于某些性能的强化,以更好地满足近海渔船使用要求。
参考文献:
[1] 张祝利我国渔船柴油机油和节油产品应用现状调查与分析[J]渔业现代化,2009,36(4):66-70
[2] GB/T 7607-2010 柴油机油换油指标[S]
[3] 宋敏船舶柴油机油换油指标的研究[J]石油商技,2011,3:40-46