Кемелер үчүн деңиз дизели генераторлору кандай стандарттарга жооп бершиби керек?

IMO-нун MARPOL Annex VI жана NOx Техникалык Кодексине кириşүү

Эларалык деңиз уюмунун MARPOL Кошумча VI бөлүмү деңиз кемелеринин двигательдери менен чыгарылган азот оксиддери (NOx), күкүрт оксиддери (SOx) жана бөлүнүп чыккан заттар (PM) боюнча катуу чектөөлөрдү белгилеген. Бул эреже алгач 2005-жылы киргизилген жана андан бери бир нече жолу жаңыртылган. Эрежелер негизинен 130 кВттан жогорку кубаттуулуктагы чоң двигательдерге тиешелүү, ал эми NOx стандартдарынын деңгээли двигательди кайсы жылы жасаган же орнотконунан көз караңыз карата өзгөрөт. Эларалык күкүрт чектөөсү 2020-жылы деңиз отунунда күкүрттүн сапаты 0,50% ге чейин кыйла төмөндөгөндө, жүк ташуу компаниялары чыгуучу газдарды тазалоочу системаларга же суюлтулган табигый газ (LNG) сыяктуу башка отунга туруктуу өтүү үчүн чоң инвестициялар киргизүүгө мажбур болушту. Бул нормативдик өзгөрүү деңиз транспорту секторунда чоң өзгөрүүлөргө алып келди.

Деңиз дизел генераторлорунун чыгарылышын кадимкиндай растоо боюнча Эларалык Деңиз Уюмунун ролу

Эларалык деңиз уюмунун бардык 175 өлкө үчүн чыгарылыштын эрежелерин стандартташтыруу максатын көздөйт. Бул дүйрөм боюнча кемелерге ушул сыяктуу тесттер жүргүзүлөт, аларга салыштырмалуу сертификат берилет жана деңиз дизели двигателдерине тийештүү бирдиктүү ишке ашыруу талаптары коюлат. Уюмдун NOx техникалык кодекси производстволорго бул машиналар реалдуу шарттарда кандай иштээрин эске алуу менен типтик бекитүү аркылуу өздөрүнүн двигательдери стандарттарга жооп берээрин далилдөөнү талап кылат. Компаниялар өздөрүнүн двигательдери ар кандай жүктөмдө эмне чыгаратыны жөнүндө деталдуу маалымат берүүгө тийиш. Бул талаптар АКШнын Коозго чыдамдуулук агенттиги сыяктуу уюмдар менен кызматташууну жөнгө салууга жардам берет жана глобалдык стандартдар менен жергиликтүү нормалардын ортосунда жакшыраак кызматташууну камсыз кылат. Эларалык жана улуттук эрежелер бир-бири менен жакшыраак ылайык келгенде, кеме операторлору үчүн талаптарды аткаруу жөнүндөгү маселе дүйрөм боюнча жөнгө салынат.

Чыгарылыштын стандарттары деңиз дизели генераторлорунун долбоорун жана иштөөсүн кандай формалаштырат

Бүгүнкү күндөрдө модерн диаметрдик дизел генераторлору катуу Третий тирига ылайык болушу керек, анткени өндүрүүчүлөр селективдүү каталитикалык рефлюкс системаларын, жакшыраак долбоорлоштурган жануу камераларын жана отунду чачыратып берүү боюнча абдан так башкарууну кошуп жатышат. Бул баардык жакшыртуулар азот оксидинин чыгуусун 2021-жылы Раджу менен коллегаларынын изилдөөсү боюнча эски двигательдер чыгарганына караганда 80 пайызга чейин кыскартты. Дагы бир чоң өзгөрүш - өнөр жай масштабында ультра төмөн күүкүрттүү дизелге которулушу болду. Бул таза отун теңсиз ийне туташтырып туруучу машиналардын күн сайын деңизде ишенчтүү иштөөсүнө зыян келтирбей-а, бөлүнүп чыккан материяны чыгуусун дагы үч четине чейин кыскартат.

Тири классификациясы: Биринчи тириден Үчүнчү тириге чейинки ылайыктуулук

Диаметрдик дизел двигателдеринин Биринчи, Экинчи жана Үчүнчү тири чектөөлөрүнүн салыштырмасы

Денгиз дизелъ бир жылында эки азот оксидинин чыгуусунун үч түрүнө бөлүнөт, аларды Белгилүү Денгиз Уюмунун нормалары менен белгиленген. Биринчи түрү 2000-жылдан мурда чыккан бир жылдарды камтыйт, анда NOx боюнча саатына киловаттга чейинки 14,4 грамм чыгарууга жол берилген. 2011-жылдан кийин Тьер 2 стандарттарынын киргизилиши менен жагдай өзгөрдү, ал жакшыраак жануу техникасынын аркасында жумшалган чыгууларды 7,7 г/кВт·с саатына киловаттга чейин кыскартты. Андан кийин 2016-жылдан бери белгилүү аймактарда гана иштеген Тьер 3 нормалары кирди, мында кемелердин NOx чыгуусун 2,0 г/кВт·саатка чейин чектөө керек болду. Бул эң башталгычта жумшалган деңгээлге салыштырмалуу 80% төмөндөп, таң каларлык натыйжа берди. Бул жаңы бир жылдар көбүнесе бул катуу талаптарды коштоо үчүн изилдөө каталитикалык реуциялоо системасына же күйүндү газ рециркуляция технологиясына таянат. Бөлүнүп чыккан заттардын чектөөсүн караганда да ушул окуянын дагы бир жагы көрүнүп турат: Тьер 1 боюнча 0,40 г/кВт·сааттан Тьер 3 бир жылдарында 0,10 г/кВт·саатка чейин төмөндөдү.

Деңгээл	NOx чектөө (г/кВт·саат)	PM чектөө (г/кВт·саат)	Ишке ашыруу Мөөнөтү
Tier 1	≤ 14.4	≤ 0.40	2000–2011
2-деңгээл	≤ 7.7	≤ 0.20	2011–2016
3-топтогу	≤ 2.0	≤ 0.10	2016–бүгүнкү күнгө чейин

Чыгарылышты Контролдөө Аймактарында (ECAs) Tier 3 Талаптары

Түндүк Американын жээктеринде жана Балтика деңизинде иштеген кемелер Тропикоид оксиддердин чыгышын эски Третий 1 моторлор менен салыштырганда 80% кыскартуу дегенди билдирген Третий 3 стандарттарына ылайык болушу керек. Бул талаптарга жооп бергенде, кеме операторлорунун көбү эки багытты тандайт. Кээ бирлери өздөрүнүн мурдагы генераторлоруна изилдөө каталитикалык кысқартуу системаларын орнотуп, башкалары суюктандырылган табигый газ менен иштеген гибриддерге которулат. Бул аймактарда күкүртүнүн камтылышы боюнча эрежелер да ошончолой катуу, максималдуу чектөө 0,10%. Талаптарга ылайык болуу үчүн, кемелер же өзгөчө күкүртсүз отун жанат, же түтүк аркылуу чыгып жаткан уулаштыруучу газдарды тазалоо үчүн кымбат стабилизатор технологиясына инвестиция кылат.

Мисал: Түндүк Америка ЭКАсында иштеген кемелер үчүн Третий 3ны ишке ашыруу

2023-жылы изилдөөчүлөр Түндүк Американын ECA аймагында иштеген 24 жүк кемесин карап чыгып, кызыктуу нерсени байкошкон. Алардын двигательдерин Tier 3 стандартына жакшырткан сайын, эски Tier 1 моделдерине салыштырганда азот оксидинин чыгышы 92% чамасында төмөндөгөн. Бирок көптөгөн кеме ээлерине бул кезде кыйынчылык пайда болгон. Жаңы системалардын SCR фильтрлерин мезгил-мезгили менен алмаштыруу зарыл болгондуктан, алардын үчтөн бири ремонтко көбүрөөк акча төлөөгө туура келген. Бул кошумча чыгымдар жылына тактап алганда он сегиз миңден кырк беш миң долларга чейин болуп, өзгөрүп турган. Дегирмен, убакытта Эл аралык деңиз кеңешинин текшерүүсүнө караганда, компаниялардын көбү эрежелерди сактаган, ар бир жүздөн 89 кеме тийиштүү талаптарга ылайык болгон. Талаптарга ылайык келбегендерге бузууларына жараша жүзөгө ашырылган айыппулардын орточо көлөмү тактап алганда бир бузууга 320 миң доллар түзгөн. Бул күрт системаларды жакшыраак башкаруу үчүн, башкаруу системалары туура иштеп турсун деп жана критикалык операциялар учурунда күтүүсүз токтоп калууларды минималдуу деңгээлде кармоо үчүн, болжолдонгон техникалык кызмат көрсөтүү программаларына барган көбүрөөк деңиз бизнеси пайда болуп жатат.

Дене жүрүштүк дизелдүү генераторлор үчүн Tier 4 стандарттарынын жүзөгө ашырымдуулугун баалоо

Жер үстүндөгү двигательдерге тиешелүү акыркы Tier 4 кагидасы: жер негизинде турган двигатель стандартдарынан чыгышы

Tier 4 чыгаруу стандарттары жер үстүндөгү жол эмес двигательдер үчүн талап болуп башталып, жаңы кийинки дарылоо технологиялары аркылуу азот оксиддерин жана бөлүнүп чыккан заттарды кыскартууга өндүрүүчүлөрдү түрткөн. Эл аралык деңиз уюму бул стандарттарды кемелерге дагы чейин которгон эмес, бирок келечектеги деңиз кагыйдаларына ошол эле түшүнүктөрдүн баарын колдонуу боюнча талкуулар улантылып жатат. Бирок, жер үстүндөгү чечимдерди туурасынан тең кемелерге ылайыкташтыруу чыныгы кыйынчылыктарды тудурууда, анткени деңизде мейкиндиктин чектөөлөрү жана башка инженердик талаптар бар.

Теңиз колдонуулары үчүн Tier 4 талаптарын ылайыктоодогу технологиялык кыйынчылыктар

Төртүнчү деңгээлдики барабар системаларды суу транспорту үчүн дизелдик генераторлорго орнотуу жөнөкөй иш эмес. Себеби, селективдүү каталитикалык кысуу (SCR) бирдиги жана дизелдик бөлүндү фильтрлери (DPF) сыяктуу арт-артынан иштетүү бөлүктөрү Третий деңгээлдин конфигурациясына караганда 18–25% көбүрөөк орун алышат. Бул компоненттер тең дирилдиш жагдайларга туруктуулугун сактоодо кыйынчылыктарга дуушар болот. Түндүк Американын суу транспорту үчүн дизелдик двигательдер рыногу жасаган жаңы гана чыккан баяндамада белгилүү болгондой, теңиз суусу кемелердин бардык жерине жайылып, даражы тургуз вибрациялар бул детальдарды жерде колдонулганга караганда 40% чейин тез изилетет. Бул мүнөзгө эмне болуп, убакыт өткөн сайын суу транспорту шарттары механикалык системаларга кандай катаал таасир этээри түшүнүктүү.

Ишениште: Төртүнчү деңгээлди суу транспорту үчүн дизелдик генераторлорго ишке ашыруу мүмкүнбү?

Дене ташуу саласында ушул маселеге байланыштуу пикирлер күчөп жатат. Операторлордун изилдөөлөрүн караганда, шамама 62 пайызы Төмөнкү деңгээл 4 талаптарын аткаруу үчүн керектүү электр энергиясын таратууга жетиштүү орун жок экенин билдирди. Бул эрежелердин жарапкерлери гибрид двигателдердин колдонулушун алга тартарын айтып чыгышат, бирок иштеп турган адамдар дизелдүү бөтөлкөлөрдү 450–500 саат сайын тазалоо керектигине кабаттанышып жатышат. Ушулдуй мейкиндиктеги техникалык кызмат көрсөтүү иш-чаралардын графиктерин чын эле бузуп жатат. Модулдуу чыгарылган газдарды тазалоо варианттарына да үмүт каралып жатат, деген менен көпчүлүк эксперттер флотто кеңири колдонуудан мурун аларга дереэ эки же үч жыл бою теңизде сындан өткөрүү керек экенине макулдашышат.

Дене компрессиялык ылдамдыктын сертификатташы жана нормативдик негизи

DEN анын чыгымы боюнча дене компрессиялык ылдамдыкты классификациялоо

Күйүүнүн басымы менен иштеген диаметрдеги кыймылдаткычтар чыгарган кубаттын өлчөмүнө жараша ар кандай топторго бөлүнөт, анткени АКШнын экологиялык коргоо агенттиги (EPA) жол эмес кыймылдаткычтарга арналган белгилүү чараларды киргизет. 37 киловаттан ашык чыгым чыгараткан кыймылдаткычтар үчүн азот оксиддерин жана бөлүнүп чыккан заттарды чектөө талаптары катаал болот. Коммерциялык теңиз ташып жүрүштө колдонулган чоң кыймылдаткычтар бул талаптарга ылайык болуу үчүн байланыштуу технологияларды колдонууга тийиш. Теңизде жумушчу кемелердин укуктук чек араларында эффективдүү иштеп, милдетин аткарышы үчүн, мындай кошумча системалар - мындай кайра циркуляциялоо системалары же изилдөө каталитикалык төмөндөтүү орнотуулары зарыл болуп саналат.

АКШнын федералдык нормаларына ылайык теңиз дизель генераторлорун сертификаттоо процесси

Маалында кемелерге арналган колдонулуш үчүн АКШнын сертификатташтыруу процесси жетиштүү даражада катуу сынамаларды талап кылат, ал суудагы кемелердин чындап башынан өткөргөн бардык белгилүү мыйзамдуулуктарды камтыйт. Бул двигательдерди өзгөрмө жүктөмдө иштетүү жана алар убакыт өтүсө тең дениз суусунун чынайы шарттарына дуушар болгондо эмнеге дуушар болоорун моделдөөнү билдирет. Эң акыркы федералдык эрежелерге ылайык, производстволор өздөрүнүн двигательдеринин кубаты боюнча иштетүүнүн кеминде 80 пайызын камсыз кылууну көрсөтүшү керек. Бул процесс боюнча бир нече маанилүү чекиттер да бар. Биринчи, өндүрүш башталганга чейин ар кандай двигатель башкаруу технологияларына макулдук берүү. Андан соң компоненттердин табигый түрдө бузулушуна байланыштуу чыгуулардын бүтүн 10,000 сааттык иштөө мөөнөтү боюнча чектөөлөрдүн ичинде сакталышын камсыз кылуу. Бул бүтүн процесс сертификатталган деңиз двигателдеринин катуу шарттарда жылдар бою туруктуу иштегенден кийин да ишенчтүү иштешин камсыз кылат.

Улуттук жана эл аралык куралдардын талаптарынын ылайыкташтырылышы

EPA Tier 4 стандарттары эски Tier 1 техникасы менен салыштырганда NOx чыгарууну 90 пайызга жакшыртат. Бирок Халык аралык деңиз уюмунда алар MARPOL Annex VI кагыйдалары аркылуу SOx жана NOx чыгарууну башкаруу боюнча күчөтүлгөн иш жүргүзүшүп келет. Бүгүнкү күндө деңиз дизел генераторлору көбүнчө дубльдук отун колдонуу мүмкүнчүлүгүн жана түрдүү талаптарды камтый алган модулдуу тазалоо системаларын камтыйт. Дүйнө жүзү боюнча иштөө үчүн двигатель жасоочу компаниялар үчүн бул тест методдорун жана чыгаруу максаттарын ылайыкташтыруу гана эмес, продукцияны туруктуу жаңыраңыз кылып долбоорлоодон коргош үчүн конкурентке жарамдуу болуу үчүн негизги шарт.

ККБ

MARPOL Annex VI нин негизги максаты эмне?

MARPOL Annex VI нин негизги максаты кеме двигательдеринен чыккан ауаны ластанууну азайтуу үчүн азот оксиддерин (NOx), күкүрт оксиддерин (SOx) жана бөлүнүүчү заттардын (PM) чыгарылышын башкаруу.

3-түрдүн чыгыш стандарттары эмнеге маанилүү?

3-түрдүн чыгыш стандарттары эски стандартдарга салыштырмалуу NOx чыгышын 80% чамасында кыскартканы үчүн маанилүү, бул таза аба менен Эмиссияны Башкаруу Аймактарында (ECA) талаптарга жооп берүүнү камсыз кылат.

4-түрдүн стандарттарына ылайык кеме операторлорунун алдындагы кыйынчылыктар кандай?

Кеме операторлору дизелдик бөтөлкөлөрдү жыш кайталап тазалоо зарылчылыгы жана мейкиндиктин чектелүүсүнө байланыштуу 4-түрдүн стандарттары менен байланышта иштөө графигине тоскоол болуучу кыйынчылыктарга дуушар болушат.

LNG сыяктуу алмаштыруучу отундар чыгыш стандарттарына ылайык болууга кандай жардам берет?

Суюлтулган табигый газ (LNG) сыяктуу алмаштыруучу отундар традициялык деңиз отундарына салыштырмалуу азыраак чыгыш өндүрүшү аркылуу күкүрт жана азот оксиддеринин чектөөлөрүнө ылайык болууга жардам берет.