SULCOR projektet

Grønnere skibsfart med modstandsdygtige motorer

fredag 02 jan 15

Kontakt

Jesper Schramm
Professor
DTU Mekanik
45 25 41 79
Udledningen af forurening fra skibsmotorer skal sænkes kraftigt i de kommende år, og derfor står den maritime industri overfor helt nye krav til blandt andet hvilke brændstoffer, man kan bruge. På grund af de nye regler, der begrænser skibenes energiforbrug, er man også begyndt at sejle med nedsat hastighed. Både de nye brændstoftyper og den nedsatte hastighed giver problemer for skibsmotorerne, problemer som projektet SULCOR, Sulfuric Acid corrosion in Large Marine Diesel Engines, netop har modtaget 16 millioner kr. fra Innovationsfonden til at begynde at løse. Projektet ledes af DTU Mekanik og foregår i samarbejde med DTU Kemiteknik og MAN Diesel & Turbo.

Det er især udledningen af kuldioxid og kvælstofoxid, der skal mindskes fremover, og mængden af svovl i brændstofferne skal også reduceres kraftigt. Det nye krav til brændstofferne betyder at man må ændre på et par grundlæggende forhold i skibenes motorer, især for at undgå det der kaldes ”kold korrosion”. Det er en blanding af syreangreb og mekanisk slid i motoren, opstået fordi svovlsyre i højere grad kondenserer på cylindervæggen i motorerne.

Lavere hastighed giver nye problemer i skibsmotorerne
I dag opstår kold korrosion i motorer hyppigere end før på grund af de nye, skrappere regler for skibenes energiforbrug og kvælstofoxid-udledninger. For at reducere energiforbruget og kvælstofoxid-udledningerne sejler skibene med nedsat hastighed, det man kalder ”slow steaming”. Det betyder at skibenes motorer opererer ved dellast fremfor fuld last, men samtidig har MAN øget trykket i motorerne ved dellast. Højere tryk og lavere temperaturer ved væggene i forbrændingskammeret, betyder at svovlsyre som dannes fordi der er svovl i brændstoffet, i højere grad kondenserer på væggene og korroderer overfladerne.

Nedsat svovlmængde i brændstoffet
Det tilladte svovlindhold i brændstoffet vil også blive nedsat fremover. Umiddelbart burde et lavere indhold af svovl give en mindre korrosion, men det har vist sig at det ikke er den dominerende faktor. Et nedsat svovlindhold er heller ikke uproblematisk for motorerne, fordi de faktisk har gavn af en begrænset form for korrosion. Det gør overfladerne lidt ru, og det betyder at overfladen bedre kan fastholde en beskyttende oliefilm på væggene.

Svovlsyreangreb på cylindervæggene regulerer man med syreneutraliserende tilsætningsstoffer i smøreolien. Men det er nødvendigt løbende at tilpasse tilsætningsstoffer og smøresystem under hele skibsdriften, fordi skibe i dag bevæger sig ind og ud af områder hvor der gælder forskellige regler for brændstoffernes svovlindhold. Det er på grund af de nye internationale regler for skibsfart, hvor man skelner mellem det, der kaldes ECA (Environmental Control Areas) områder og åbent farvand.

SULCOR projektet
De nye krav til lavere fart og indhold af svovl i brændstoffet giver nye udfordringer for skibsmotorerne.
Foto: MAN Diesel & Turbo.

Alle disse ting har en indflydelse på svovlsyredannelse og svovlsyrens kondensation ved skibsmotorernes cylindervægge, og det vil man forsøge at klarlægge i SULCOR projektet. Jesper Schramm er projektleder, og projektet bliver gennemført i samarbejde med MAN Diesel & Turbo som stiller motorer og ekspertise til rådighed.
På DTU Mekanik ansættes der en ph.d. og en postdoc til at opbygge en kontrolleret forsøgsopstilling, hvor forskellige driftsforhold bliver undersøgt, og som man kan verificere modellerne for svovlsyrekondensation på. Der ansættes også en postdoc og en ph.d. til at undersøge varmetransmissionsforholdene ved væggene. DTU Kemiteknik ansætter to ph.d.er, som skal undersøge de fysisk-kemiske reaktioner, som foregår i smøreolien.

SULCOR projektet
SULCOR, Sulfuric Acid Corrosion in Large Marine Diesel Engines, er et samarbejde mellem DTU Mekanik,
DTU Kemiteknik og MAN Diesel & Turbo. Foto: MAN Diesel & Turbo.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere