Nel contesto della trasformazione verde del trasporto marittimo, il metanolo è ampiamente utilizzato come carburante alternativo a basse emissioni per i motori marini delle navi interne e offshore. Rispetto ai motori diesel tradizionali, il metanolo presenta i vantaggi di un basso contenuto di zolfo e di carbonio, ma è tossico, volatile e corrosivo e richiede requisiti speciali per i processi di installazione, i materiali delle tubazioni, la protezione della sicurezza e il funzionamento dell'equipaggio. Molte navi, nel processo di ammodernamento o installazione di motori a metanolo, affrontano rischi come perdite, avvelenamento e incendio a causa della negligenza delle normative delle società di classificazione, della selezione di materiali errati per le condutture e della mancanza di sistemi di sicurezza. Questo articolo combina l'esperienza pratica per spiegare i punti chiave della preparazione, dell'installazione in loco, della messa in servizio e dell'accettazione, del funzionamento standardizzato e della manutenzione quotidiana dei motori marini a metanolo.
1、 Preparazione pre-installazione e valutazione dell'adattamento della nave
L'installazione dei motori marini a metanolo non può essere copiata direttamente dal processo di costruzione dei normali motori diesel. La valutazione preliminare è la base per un funzionamento sicuro. Innanzitutto dovrebbe essere completata la revisione dello spazio della sala macchine della nave. Oltre al motore principale, il modello a metanolo è dotato anche di un'unità di alimentazione di metanolo, di un sistema di spurgo con azoto e di un dispositivo di allarme per il rilevamento delle perdite. La sala macchine deve riservare spazio per la manutenzione e la ventilazione e la sala di preparazione del carburante deve essere isolata dalla sala macchine. La tubazione di distribuzione del metanolo dovrebbe preferibilmente adottare una struttura di tubo a doppia parete.
La selezione dei materiali è cruciale. Il metanolo è corrosivo e l'acciaio zincato e le normali leghe di alluminio non possono essere utilizzati nelle tubazioni e nelle valvole del carburante. È preferibile l'acciaio inossidabile 316L e i materiali di tenuta come politetrafluoroetilene e gomma perfluoroeterea sono realizzati con materiali resistenti all'alcool per prevenire difetti di perdita causati dalla corrosione media. Allo stesso tempo, si conferma che il serbatoio del carburante e il serbatoio del metanolo adottano una struttura a doppio guscio, dotata di protezione di inertizzazione dell'azoto e di supporto dei dispositivi di raccolta dei liquidi di scarto.
Il personale di costruzione deve avere familiarità con le specifiche per le navi alimentate a metanolo, possedere qualifiche per l'installazione di apparecchiature elettriche marine, leggere le linee guida pertinenti per le navi CCS alimentate a metanolo, dotarsi di rilevatori di concentrazione di metanolo, strumenti antideflagranti, dispositivi di protezione chimica, preparare installazione e piani di costruzione e piani di risposta alle emergenze e completare il lavoro di ispezione e reporting della nave.
2、 Posizionamento dell'host e costruzione dell'installazione delle tubazioni
Sollevare l'host in posizione, individuare il centro di gravità in base al disegno, utilizzare un dispositivo di sollevamento per abbassarlo dolcemente alla base della macchina, regolarlo con spessori per completare l'allineamento dell'asse, controllare rigorosamente la deviazione dell'allineamento ed evitare vibrazioni eccessive nella fase successiva che potrebbero danneggiare l'intera macchina e i giunti della tubazione. Una volta completato il fissaggio della base della macchina, l'installazione del sistema di raffreddamento, del sistema di olio lubrificante e del sistema di scarico deve essere eseguita in sequenza.
Il sistema di tubazioni del carburante del metanolo è il collegamento principale dell'installazione e tutte le tubazioni del metanolo dovrebbero essere instradate in modo ragionevole per ridurre i giunti non necessari e minimizzare il rischio di perdite; Per passare attraverso l'area della cabina è necessario utilizzare tubi a doppia parete, con un'interfaccia di rilevamento perdite posizionata nell'intercalare. Una volta completata la saldatura della tubazione, viene eseguita una pulizia di serie per rimuovere le impurità interne ed evitare danni ai componenti dello spruzzo ad alta pressione causati dalle impurità. Dopo il completamento della tubazione, sarà effettuato un test di tenuta della pressione per confermare che non vi siano perdite. Sulla parete esterna della tubazione dovranno essere affissi segnali chiari di avvertenza per la presenza di metanolo.
Sincronizzare la costruzione degli impianti elettrici e di sicurezza, installare allarmi di rilevamento del gas metanolo nella sala macchine e nella sala di preparazione del carburante e collegare i segnali di allarme al sistema di monitoraggio della nave; Installare una valvola di arresto di emergenza per interrompere rapidamente l'erogazione di metanolo in caso di allarme di perdita. L'intera macchina e i componenti metallici della tubazione sono collegati a terra in modo affidabile per eliminare il rischio di accumulo di elettricità statica e il sistema di ventilazione di supporto garantisce la circolazione dell'aria nella cabina.
3、 Messa a punto completa della macchina, ispezione e accettazione della nave
Tutti gli impianti meccanici, di tubazioni ed elettrici sono stati completati ed è vietata l'introduzione diretta di metanolo per l'avviamento. Innanzitutto, eseguire il debug statico per completare lo scarico della circolazione del circuito dell'acqua di raffreddamento e del sistema di olio lubrificante, verificare il sistema di sicurezza, l'uscita dell'allarme, l'arresto di emergenza e le funzioni di spurgo dell'azoto e confermare che il feedback del segnale del sensore sia normale.
Per prima cosa, condurre una prova in modalità diesel per verificare le condizioni di avviamento, minimo e varie condizioni operative di carico dell'intera macchina e indagare su vibrazioni, rumori anomali e problemi di perdite. Dopo aver superato il test in modalità diesel, il carburante metanolo viene quindi collegato per completare lo spurgo e la sostituzione del sistema di alimentazione, passando gradualmente alla modalità metanolo. Il test procede dal carico basso al carico nominale per verificare la logica di commutazione della doppia alimentazione, controllare lo stato di funzionamento del sistema di iniezione e verificare parametri chiave come la temperatura di scarico e la pressione del cilindro.
Il test di carico complessivo, il test di cambio modalità e il test di protezione della sicurezza hanno tutti soddisfatto gli standard. Sono stati organizzati i disegni costruttivi, i certificati dei materiali, i rapporti di prova delle condutture e i registri di messa in servizio, ed è stata completata l'ispezione della nave per ottenere i relativi certificati. Allo stesso tempo, è stata fornita una formazione speciale al personale addetto ai motori per padroneggiare il funzionamento dei motori a metanolo, l'identificazione dei rischi e la risposta alle emergenze.
4、 Procedura operativa standard per motori marini a metanolo
Durante la fase di preparazione della nave, l'equipaggio ha controllato la pressione del serbatoio del metanolo e lo stato di inertizzazione del gas azoto. Il rilevatore di concentrazione di metanolo ha mostrato letture normali, il sistema di ventilazione è stato acceso ed è stato confermato che non c'erano perdite nella tubazione del carburante. La priorità dovrebbe essere data al completamento del controllo preliminare prima di iniziare. Se non sono presenti guasti nel sistema di allarme, è possibile utilizzare prima la modalità diesel per avviare il motore e poi passare alla modalità metanolo dopo il riscaldamento. Si sconsiglia di far funzionare l'unità di refrigerazione utilizzando direttamente metanolo.
Durante il processo di navigazione, monitorare attentamente i parametri di funzionamento del motore, concentrandosi sulla pressione di alimentazione del metanolo, sul consumo di olio del cilindro e sullo stato dell'olio lubrificante. La combustione del metanolo genera sostanze acide ed è necessario utilizzare olio lubrificante adatto per cilindri ad alto valore alcalino per neutralizzare i prodotti acidi prodotti dalla combustione e prevenire la corrosione e lo strappo della camicia del cilindro. Quando si passa da una doppia alimentazione all'altra, il sistema di lubrificazione adatta automaticamente la velocità di iniezione dell'olio e non modifica manualmente i parametri a piacimento.
Seguire rigorosamente le norme sul rifornimento di acqua quando si aggiunge carburante metanolo, garantire un'adeguata messa a terra statica, monitorare il livello e la pressione del liquido durante il funzionamento e soffiare la tubazione con azoto dopo il rifornimento. Durante lo spegnimento, dare priorità al ritorno alla modalità diesel e al funzionamento per alcuni minuti per eliminare il metanolo residuo nella tubazione di iniezione prima di eseguire l'intero arresto della macchina per ridurre i residui all'interno della tubazione.
5、 Funzionamento quotidiano e precauzioni di sicurezza
Le ispezioni giornaliere si concentrano sul controllo delle perdite nei giunti e nelle guarnizioni delle tubazioni del metanolo, sulla calibrazione regolare delle apparecchiature di allarme gas e sulla garanzia che le apparecchiature di ventilazione siano in buone condizioni. Estrarre regolarmente campioni di olio per i test, monitorare se l'olio è miscelato con metanolo e smaltire e sostituire tempestivamente l'olio se la concentrazione supera lo standard. Quando si riparano componenti legati al metanolo, è necessario interrompere l'alimentazione, soffiare la tubazione con azoto, rilasciare i mezzi residui, ventilare completamente la sala macchine, indossare dispositivi di protezione e vietare severamente il funzionamento a fiamme libere.
Se si verifica una perdita di metanolo, l'arresto di emergenza deve essere attivato immediatamente e il dispositivo di raccolta deve essere attivato per recuperare il liquido di scarto. Non sciacquarlo direttamente nell'acqua con acqua; Il personale che entra in contatto con il metanolo deve essere lavato tempestivamente. In caso di anomalie di allarme, la priorità dovrebbe essere data all'arresto della macchina per la risoluzione dei problemi. Al personale non autorizzato è vietato smontare i componenti di iniezione del metanolo. La standardizzazione della manutenzione e della manutenzione è necessaria per sfruttare appieno i vantaggi ambientali dei motori a metanolo e garantire una navigazione sicura a lungo termine delle navi.
