Σύνδεση Μελών

Σύνδεση με προνόμια ΕΛ.Ι.Ν.Τ.

Αξιολόγηση των Residual Bunker Fuels με τον δείκτη Fuel Quality Index (FQI)

Μιχάλης Στεργίου
Χημ. Μηχ. ΕΜΠ

Διευθύνων Σύμβουλος
Inspectorate Hellas AE

Περίληψη

Η ποιότητα των Υπολλειμματικών Καυσίμων Ναυτιλίας (Residual Bunker Fuels) είναι συνάρτηση πολλών παραμέτρων που σχετίζονται με τις εξής γενικές ιδιότητες του καυσίμου:

      α) Το ενεργειακό περιεχόμενο

      β) Τη ποιότητα ανάφλεξης και καύσης

      γ) Την διαβρωτικότητα

      δ) Την ασφάλεια & ευχέρεια αποθήκευσης, μεταφοράς και (προ)κατεργασίας,

         αλλά και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον.

Είναι γνωστό ότι πολλές από τις ανωτέρω απαιτήσεις είναι αλληλοσυγκρουόμενες, γεγονός το οποίο καθιστά την παραγωγή του «τέλειου» καυσίμου αδύνατη. Η γενική ποιότητα των καυσίμων καθορίζεται από τις προδιαγραφές του προτύπου ISO 8217 [2] που ρυθμίζουν αρκετές παραμέτρους σχετικές με τις ανωτέρω γενικές απαιτήσεις.

 Στην εργασία γίνεται αναφορά στις προδιαγραφόμενες ιδιότητες των residual fuels. Χρησιμοποιώντας ως μέτρο τόσο την απόκλιση των πραγματικών τιμών των παραμέτρων από τις προδιαγραφές όσο και την «αυστηρότητα» της προδιαγραφής, επιχειρούμε την αποτίμηση ενός καυσίμου ως προς κάθε μία από τις ανωτέρω γενικές ιδιότητες α-δ και στη συνέχεια την συνολική του αξιολόγηση. Η αποτίμηση αυτή καταλήγει στον υπολογισμό 4 επιμέρους δεικτών και, αφού ληφθεί υπ’ όψιν η σχετική οικονομική σημασία τους, ενός γενικού δείκτη ποιότητας, του Fuel Quality Index (FQI)

Η διαφορά του FQI από άλλους ανάλογους δείκτες είναι η δυνατότητα να μεταβληθεί η αναλογία με βάση την οποία συμμετέχει στον τελικό δείκτη καθε ένας από τους 4 επιμέρους ανάλογα με το πλοίο για το οποίο προορίζεται το καύσιμο.

Γενικά

Η αξιολόγηση των καυσίμων ναυτιλίας σχετίζεται προφανώς με τις απαιτήσεις μας από αυτά. Με τον όρο κάυσιμο ναυτιλίας θα εννοούμε το υπολλειμματικό (residual) καύσιμο (δηλ. το  Bunker Fuel Oil).

Σε γενικές γραμμές η απαίτησή μας από ένα καύσιμο είναι να:

  • αναφλέγεται και καίγεται με ελεγχόμενο τρόπο
  • αντλείται και εγχύεται σε ασφαλείς και διαχειρίσιμες θερμοκρασίες
  • είναι κατάλληλο για καθαρισμό σε ειδικά συστήματα κατεργασίας
  • μην περιέχει επικίνδυνες ουσίες για την λειτουργία της μηχανής
  • μην είναι διαβρωτικό της μηχανής, του συστήματος απαγωγής κλπ
  • έχει μεγάλο ενεργειακό περιεχόμενο
  • είναι ασφαλές και σταθερό στην αποθήκευση και χρήση
  • μην δημιουργεί προβλήματα στην υγεία ή στο περιβάλλον
  • είναι συμβατό με το προηγούμενο καύσιμο
  • να είναι, τέλος, φτηνό

θα μπορούσαμε ενδεχομένως να διευρύνουμε αρκετά τον ανωτέρω κατάλογο των απαιτήσεων. Σε κάθε περίπτωση είναι εύλογο να ομαδοποιήσουμε τις απαιτήσεις σε τέσσερις πολύ γενικές κατηγορίες οι οποίες περιγράφουν εγγενώς διάφορες όψεις της ποιότητας του καυσίμου:

      α) Το ενεργειακό περιεχόμενο

      β) Τη ποιότητα ανάφλεξης και καύσης

      γ) Την διαβρωτικότητα

      δ) Την ασφάλεια & ευχέρεια αποθήκευσης, μεταφοράς και (προ)κατεργασίας, αλλά

          και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον.

Η σειρά με την οποία καταγράφηκαν οι απαιτήσεις αυτές –λεπτομερείς ή συνομαδωμένες- δεν είναι ιεραρχημένη. Οι προτεραιότητες μπορεί να είναι διαφορετικές ανάλογα με τη χρήση, το πλοίο, την περιβαλλοντική νομοθεσία και τους κανονισμούς των περιοχών της ναυσιπλοϊας κ.α. Η ποικιλία επίσης των απαιτήσεων καταλήγει στην ύπαρξη πολλών συνιστωσών της ποιότητας ενός καυσίμου, οι οποίες μπορεί να είναι σε μεγάλο βαθμό ασύμβατες.  

Δεν έχουμε άλλο τρόπο για να προβλέψουμε τη συμπεριφορά του καυσίμου σε σχέση με τις ανωτέρω απαιτήσεις από την διενέργεια διαφόρων αναλυτικών ή άλλων εργαστηριακών δοκιμών και την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων τους. Εμπειρικά έχει διαπιστωθεί ότι τα αποτελέσματα αυτά πρέπει να βρίσκονται εντός ορισμένων ορίων ώστε το καύσιμο να συμπεριφέρεται ικανοποιητικά στη πλειονότητα τουλάχιστον των περιπτώσεων. Τα όρια αυτά συνθέτουν ένα σύνολο προδιαγραφών. Υπάρχουν, προφανώς, αρκετά τέτοια σύνολα προδιαγραφών που έχουν προταθεί από διάφορους Οργανισμούς και τα οποία προέρχονται από διαφορετικές οπτικές (BSMA – British Standards , CIMAC – International Council on Combustion Engines, ISO κ.α.) [3.6]

Σήμερα η εμπορία των καυσίμων ναυτιλίας γίνεται με βάση το Πρότυπο ISO 8217:2005, το οποίο, μεταξύ άλλων, περιέχει και ένα σύνολο προδιαγραφών τις οποίες το διακινούμενο καύσιμο οφείλει να πληροί. Είναι ευνότητο ότι τα σύνολα των προδιαγραφών γίνονται ευρύτερα και αυστηρότερα με την πάροδο του χρόνου υπό τη πίεση της ανάγκης για «καλύτερα» καύσιμα (λόγω και της συνεχώς αυξανόμενης τιμής τους, της «ευαισθησίας» των σύγχρονων ντηζελονηχανών κ.λ.π.) αλλά και της δριμύτητας των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Παρ΄όλα αυτά οι προδιαγραφές του κανονιστικού σήμερα Προτύπου ISO 8217:2005 κρίνονται ανεπαρκείς σε πολλές περιπτώσεις. Οι ειδικοί συνιστούν ένα ευρύτερο σύνολο δοκιμών από αυτό του Προτύπου το οποίο ανταποκρίνεται καλύτερα στην αξιολόγηση του καυσίμου.

Σκοπός της εργασίας είναι να συνδεθεί ο λόγος value/money του καυσίμου με έναν αριθμό – δείκτη (FQI) βάσει του οποίου θα μπορούσε να αξιολογηθεί  το καύσιμο και ενδεχομένως να συγκριθεί με άλλο ανταγωνιστικό. Ο δείκτης αυτός θα βασίζεται σε τέσσερις επιμέρους δείκτες οι οποίοι θα αφορούν σε διαφορετικές όψεις της ποιότητας του καυσίμου όπως αυτές καθορίστηκαν με τις ομαδοποιημένες κατηγορίες α-δ ανωτέρω. Η συμμετοχή καθενός από τους δείκτες αυτούς στον υπολογισμό του συνολικού μπορεί να είναι μεταβλητή ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες του εκάστοτε πλοίου ή των συνθηκών.  Κρίθηκε σκόπιμο, επειδή το εργαλείο για την διακίνηση των καυσίμων ναυτιλίας είναι το ανωτέρω Πρότυπο, ο υπολογισμός του δείκτη να βασιστεί σχεδόν ολοκληρωτικά στις προδιαγραφόμενες από το πρότυπο ιδιότητες. Τους επιμέρους δείκτες θα συμβολίζουμε με Δι όπου ι=α,β,γ,δ

Έχουν γίνει και άλλες προσπάθειες να διαμορφωθούν ανάλογοι δείκτες που όμως βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στον έλεγχο ιδιοτήτων που δεν προδιαγράφονται στο Πρότυπο [8]. Αυτό είναι ακριβέστερο, αλλά αποκλείει κάθε δυνατότητα προαξιολόγησης του καυσίμου. Τα αποτελέσματα των ελέγχων στους οποίους βασίζονται οι υπολογισμοί γίνονται γνωστά μετά την πετρέλευση και επομένως η αξία τους είναι, στην καλύτερη περίπτωση, στατιστικής φύσεως. Η παρούσα προσέγγιση γίνεται επι τη βάσει των προδιαγραφόμενων ιδιοτήτων τις οποίες ο αγοραστής του καυσίμου μπορεί (σε πολλές τουλάχιστον περιπτώσεις) να πληροφορείται από τον προμηθευτή (έστω και ως typical) πριν την παραγγελία. Επιπλέον ο FQI, ακριβώς λόγω της μεταβλητότητας των ποσοστών συμμετοχής των επιμέρους δεικτών, μπορεί να λαμβάνει υπόψιν τις ιδιαιτερότητες κάθε πλοίου, τουλάχιστον σε πρώτη προσέγγιση. Τέλος, εξ όσων γνωρίζουμε, για πρώτη φορά εισάγεται χωριστός δείκτης για την «φιλικότητα» του καυσίμου ως προς τη διαχείρισή του. Συνήθως οι παράμετροι αυτές – αν λαμβάνονταν καθόλου υπόψιν – υπολογιζόντουσαν μαζί με τη διαβρωτικότητα. Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι όλοι οι δείκτες εκφράζονται σε κλίμακα από 1-100 και δίνονται με τα διαστήματα εμπιστοσύνης τους. Ο ολικός δείκτης δίνεται επίσης και σε μία άλλη κλίμακα με όρια που, όπως θα δούμε, κυμαίνονται ανάλογα με την σχετική βαρύτητα που επιλέγεται για κάθε παράγοντα κόστους.

Στα επόμενα θα αναφερθούμε στην σημασία των προδιαγραφόμενων παραμέτρων (και ορισμένων μη προδιαγραφόμενων) για την ποιότητα του καυσίμου. Στη συνέχεια θα περιγράψουμε την αρχή υπολογισμού των δεικτών και θα δώσουμε παραδείγματα. Τέλος θα συζητήσουμε τα διαστήματα εμπιστοσύνης των δεικτών και, κλείνοντας, θα αναφερθούμε σε θέματα σχετιζόμενα με την εφαρμογή των δεικτών στη πράξη.

Το πληρες άρθρο είναι διαθέσιμο μόνο για τα μέλη ΕΛ.Ι.Ν.Τ.
Αν είστε μέλος παρακαλούμε συνδεθείτε με τον κωδικό σας.
Για να γίνετε μέλος ΕΛ.Ι.Ν.Τ. ακολουθήστε τις οδηγίες στις Εγγραφές Μελών
Τετάρτη, 24 Απριλίου 2013

TRAINING WORKSHOP, ΠΟΥ ΟΡΓΑΝΩΘΗΚΕ ΑΠΟ «ΕΛΙΝΤ» / «MAR.TEC.M.A.» / «Ε.Ε.Δ.Ε.» ΣΤΙΣ 19 & 20 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2013, ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΩΝ ΕΚΔΗΛΩΣΕΩΝ:
«ΗΦΑΙΣΤΟΣ 2013» / ΑΘΗΝΑ & «HE.M.E.EXPO. 2013» / ΣΑΓΚΑΗ

Σε συνέχεια της προηγούμενης – ενημερωτικής εσπερίδας που οργανώθηκε

Περισσότερα...
Παρασκευή, 25 Νοεμβρίου 2016

Το καθιερωμένο βραβείο ΕΛ.Ι.Ν.Τ απονεμήθηκε φέτος κατά τη διάρκεια του Επίσημου Δείπνου στο Ναυτικό Όμιλος Ελλάδος στον κ. Αθανάσιο Μαρτίνο για τη μεγάλη του προσφορά στο ναυτιλιακό χώρο αλλά και για το σημαντικό κοινωνικό έργο.

Περισσότερα...
Παρασκευή, 02 Μαΐου 2014

ΗΜΕΡΙΔΑ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ TOY 9ου ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑ – ΝΑΥΤΙΚΗΣ & ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Γίνεται γνωστό ότι την Τρίτη 08/04/2014 με πρωτοβουλία του «Ελληνικού Ινστιτούτου Ναυτικής Τεχνολογίας» πραγματοποιήθηκε

Περισσότερα...
Δευτέρα, 08 Απριλίου 2013

ΕΣΠΕΡΙΔΑ – “HEPHAESTUS 2013” ΤΗΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 29/03/2013

Πραγματοποιήθηκε με πολύ μεγάλη επιτυχία η πρώτη προγραμματισμένη ενημερωτική εκδήλωση του forum «Ήφαιστος 2013» την Παρασκευή 29/03/2013 στις εγκαταστάσεις της «Environmental Protection Engineering» – E.P.E. S.A. Περισσότερα...