Dengiz dizel generatorlari kemalarda qanday standartlarga javob berishi kerak?

IMO ning MARPOL VI ilovasi va NOx texnik kodi bilan tanishuv

Xalqaro dengiz tashkiloti doirasida MARPOL VI ilovasi dengiz dvigatellarining azot oksidlari (NOx), oltingugurt (SOx) va qattiq zarrachalar (PM) chiqarishiga qat'iy cheklovlar qo'yadi. Ushbu me'yoriy hujjat birinchi marta 2005-yilda joriy etilgan bo'lib, shu vaqtdan beri bir necha marta yangilangan. Qoidalar asosan 130 kW dan yuqori quvvatdagi katta dvigatellarga taalluqlidir va ularga NOx standartlari turli darajada qo'llaniladi, ya'ni dvigatel qachon ishlab chiqarilgan yoki o'rnatilganligiga qaramay. Xalqaro miqyosdagi oltingugurt me'yori 2020-yilda keskin pasayib, suyuq yoqilg'idagi oltingugurt miqdori 0,50% ga tushganda, dengiz transporti kompaniyalari chiqish gazini tozalovchi tizimlar (skrubberlar) sotib olishga yoki tabiiy gaz (LNG) kabi boshqa yoqilg'iga to'liq o'tishga majbur bo'ldi. Shu tartibiy o'zgarish dengiz sohasida katta bozor o'zgarishini keltirib chiqardi.

Dengiz dizel-generatorlarning chiqaradigan chiqindilarini tartibga solishda Xalqaro dengiz tashkilotining roli

Xalqaro dengiz tashkiloti o'zining vakili bo'lgan barcha 175 mamlakat uchun chiqindilarni nazorat qilish qoidalarini standartlashtirish ustida ishlaydi. Bu dunyo bo'ylab kemalarning o'xshash sinovlardan o'tishi, taxminan bir xil tarzda sertifikatlanishi va dengiz dizel dvigatellari bilan bog'liq jihatlar bo'yicha baribir kuchga ega qonunlarga rioya etishini anglatadi. Tashkilotning NOx texnik kodigiga muvofiq, ishlab chiqaruvchilar ushbu mexanizmlarning haqiqiy sharoitda qanday ishlashini hisobga olgan holda, namuna tasdiqlash orqali dvigatellar standartlarga javob berishini ta'minlashi kerak. Kompaniyalar dvigatellar turli yuklamalarda nimalarni chiqarayotganligi to'g'risida batafsil ma'lumot berishi shart. Ushbu talablarning yordamida AQSH atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi kabi tashkilotlar bilan hamkorlik yanada silliqroq amalga oshiriladi, global standartlar hamda mahalliy me'yoriy hujjatlar o'rtasida hamkorlikni osonlashtiradi. Xalqaro hamda milliy qoidalar bir-biriga yaqinlashgani sari kemalar ekspluatatsiyasi qiluvchilar uchun qonunga rioya qilish ham osonlashadi.

Chiqindilarni cheklash standartlari dengiz dizel generatorlarining dizayni va ishlashiga qanday ta'sir qiladi

Zamonaviy dengiz dizel generatorlari hozirda qattiq Tier III standartlariga javob berishi kerak, shu sababli ishlab chiqaruvchilar tanlovli katalitik qayta ishlash tizimlari, yaxshiroq loyihalangan portlash xonalari va yoqilg'ining injektsiyasini ancha aniqroq boshqarish kabi narsalarni qo'shishni boshladilar. Ushbu barcha yaxshilanishlar azot oksid chiqindilarini sezilarli darajada kamaytirgan, masalan, Raju va hamkasblarining 2021-yildagi tadqiqotlariga ko'ra, eski dvigatellar chiqarganidan taxminan 80 foizga kamroq. Yana bir katta o'zgarish sanoat bo'ylab normal ravishda ultra past oltingugurtli dizelga o'tishdan iborat. Ushbu tozaroq yoqilgi dengizda kun-dan-kunga ishonchli ishlash qobiliyatini buzmasdan zarrali modda chiqindilarini taxminan uchdan biriga kamaytirishga yordam beradi.

Darajalar Bo'linishi Tizimi: Tier 1 dan Tier 3 gacha Talablarga Moslik

Dengiz Dizel Dvigatellari uchun Tier 1, Tier 2 va Tier 3 Chiqindi Chegaralarining Taqqoslanishi

Xalqaro dengiz tashkiloti tomonidan belgilangan azot oksid chiqindilari bo'yicha dengiz dizel dvigatellari uchta turli guruhlarga bo'linadi. Birinchi guruh 2000-yilgacha ishlab chiqarilgan dvigatellarni qamrab oladi, bu davrda ular NOx bo'yicha kilovatt soatiga 14,4 grammgacha chiqazishlari mumkin edi. 2011-yildan keyin yaxshilangan yonish usullari tufayli ruxsat etilgan chiqindilarni 7,7 g/kWh atrofida tutuvchi Tier 2 standartlari joriy etildi. Keyinchalik 2016-yildan beri aniq hududlarda qatnovchi kemalarning NOx chiqazishini faqat 2,0 g/kWh chegarasigina qoldirish kerak bo'lgan Tier 3 qoidalar kiritildi. Bu dastlabki davrlarda ruxsat etilgan miqdorga nisbatan taxminan 80% pasayishni anglatadi. Ushbu yangi dvigatellar ko'pincha ushbu qattiq talablarga javob berish uchun tanlangan katalitik qayta ishlash tizimlariga yoki chiqadigan gazlarni qayta aylanish texnologiyasiga tayanadi. Zarrali modda chegaralariga e'tibor bersak, shu ham xuddi shunday tarixni aks ettiradi: Tier 1 ostida 0,40 g/kWh dan boshlab Tier 3 dvigatellarda 0,10 g/kWh gacha kamaytirilgan.

Daraja	NOx chegarasi (g/kWh)	PM chegarasi (g/kWh)	Amalga oshirish muddati
1-daraja	≤ 14.4	≤ 0.40	2000–2011
2-daraja	≤ 7.7	≤ 0.20	2011–2016
3-daraja	≤ 2.0	≤ 0.10	2016–hozirgi kungacha

Chiqindi nazorat zonalari (ECAs) bo‘yicha 3-bosqich talablari

Shimoliy Amerika sohillari va Baltik dengizi kabi Chiqindi nazorat zonalari (ECA)larda faoliyat yuritayotgan kemalar 1-bosqichdagi eski dvigatellarga nisbatan azot oksid chiqindilarini 80% ga kamaytirishni nazarda tutuvchi 3-bosqich standartlariga javob berishi kerak. Ko'pchilik dengiz transporti operatorlari ushbu talablarga ikki xil yo'l bilan javob bera oladi. Ba'zilari mavjud generatorlarga selektiv katalitik qayta ishlash tizimini o'rnatishni tanlashsa, boshqalari esa sivila gazli gibridlarga o'tishni afzal ko'radilar. Ushbu hududlardagi oltingugurt kontsentratsiyasi bo'yicha ham shu darajada qat'iy talablar mavjud bo'lib, uning maksimal miqdori 0.10% dan oshmasligi kerak. Shu talablarga rioya qilish uchun kemalar maxsus arzon oltingugurtli yoqilg'ini yonishini saqlash yoki to'laqanddan chiqadigan gazlarni tozalovchi qimmatbaho skrubber texnologiyasiga sarmoya kiritish orqali hal etishlari mumkin.

Tadqiqot: Shimoliy Amerika ECA hududida faoliyat yuritayotgan kemalarda uchinchi darajali amalga oshirish

2023-yilda tadqiqotchilar Shimoliy Amerika ECA hududida faoliyat yuritayotgan 24 ta yuk kemasi bilan tanishib chiqdi va qiziqarli narsaga duch keldi. Ular dvigatellarni 3-bosqich talablarga moslashtirganda, eski 1-bosqich modellariga qaraganda azot oksid chiqindilari taxminan 92% pasaygan. Lekin ko'plab kema egalariga boshqa muammo ham to'qnash kelgan. Ularning taxminan uchdan bir qismi SCR filtrlarini muntazam almashtirish zarurligi tufayli katta ta'mirlash xarajatlari bilan duch keldi. Bu qo'shimcha xarajatlar har yili taxminan o'n sakkiz mingdan qirq besh ming dollargacha bo'lgan. Biroq, o'ttungi yili Xalqaro dengiz tashkiloti o'tkazgan tekshiruvda kompaniyalarning aksariyati qoida-qonunlarga rioya qilayotgani aniqlangan bo'lib, har 100 tadan 89 tasi talablarga javob berardi. Qoidaga rioya qilmaganlarga esa jiddiy jarimalar qo'llanilgan bo'lib, bittasining o'rtacha miqdori taxminan uch yuz yigirma ming dollarni tashkil etgan. Ushbu murakkab tizimlarni yanada samarali boshqarish uchun, dengiz biznesi sohasidagi korxonalar batafsil ishlov berish tizimlarini to'g'ri ishlashini ta'minlab, asosiy operatsiyalar davomida kutilmagan uzilishlarni kamaytiruvchi bashorat qiluvchi texnik xizmat ko'rsatish dasturiy ta'minotiga murojaat qilmoqda.

Dengiz dizel generatorlari uchun Toifaning 4-qavatiga oid amalga oshirilish ehtimolini baholash

Toifaning yakuniy 4-qavati bo'yicha me'yoriy hujjatlar: quruqlikda ishlatiladigan dvigatellar standartlaridagi boshlanishi

Toifaning 4-darajasi atrof-muhitni muhofaza qilish me'yori dastlab quruqlikda foydalaniladigan no'rek tarmoqlar uchun belgilangan bo'lib, ishlab chiqaruvchilarga yangi so'rish texnologiyalarini joriy etish orqali azot oksidlari va zarrachali moddalarni kamaytirishni talab qilgan. Xalqaro dengiz tashkiloti hali bu me'yoriy talablarni kema qurilish sohasiga kiritmagan, lekin kelajakdagi dengiz qoidalariga shu tushunchalarning ba'zilarini qo'llash bo'yicha muzokaralar davom etmoqda. Biroq, ushbu quruqlik uchun mo'ljallangan yechimlarni bevosita kemalarga moslashtirish dengizda fazoviy cheklovlar hamda boshqacha muhandislik talablari tufayli haqiqiy qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

Toifaning 4-talablarini dengiz sohasida qo'llashda texnik qiyinchiliklar

Tier 4 ekvivalent tizimlarni dengiz dizel generatorlariga o'rnatish ayniqsa oson emas. Selektiv katalitik qayta ishlash (SCR) birliklari va dizel zarra filtrlari (DPF) kabi keyingi so'rish qismlari Tier 3 konfiguratsiyalarga qaraganda taxminan 18 dan 25 foizgacha ko'proq joy egallaydi. Shuni ham aytish kerakki, bu komponentlar dengizdagi qattiq sharoitlarga ta'sir etilganda barqarorligini saqlashda qiyinchiliklarga duch keladi. Shimoliy Amerika dengiz dizel dvigatellari bozori tomonidan so'nggi chiqarilgan hisobotda yana bir muhim jihat alohida ta'kidlansin. Dengiz suvi kemalarning barcha qismiga yetib boradi va doimiy tebranish esa jihozlarni tezroq eskiradi. Ayniqsa SCR katalizatorlari uchun ularning foydalanish muddati quruqlikdagi o'xshash jihozlarga nisbatan taxminan 40% pasayadi. Bu dengiz muhitining mexanik tizimlarga vaqt o'tishi bilan qanchalik katta ta'sir qilishini hisobga olsak, tushunarli.

Sanoat munozarasi: Tier 4 dengiz dizel generator tizimlari uchun amaliymi?

Dengiz sanoati hozirda ushbu masalaga bo'linib qolgan. Operatorlarning so'rov natijalarini ko'rib chiqqanimizda, taxminan 62 foizi mavjud kemalar dizaynlarida Tier 4 mos kelish tizimlari uchun kerakli quvvat taqsimotini ta'minlash uchun etarli joy yo'qligini aytdi. Ushbu me'yoriy talablarni qo'llab-quvvatlovchilar ular g'ildirak dvigatellar foydalanishni rivojlantirishga yordam beradi, deb da'vo qiladi, lekin oldingi liniyalarda ishlayotgan odamlar har 450 dan 500 soatgacha ish vaqtlaridan keyin dizel zarra filtrlarini tozalash kerakligi bilan bog'liq xavotirlanadi. Bunday muntazam texnik xizmat ko'rsatish haqiqatan ham ish jadvalini buzadi. Shuningdek, modulli chiqindilarni tozalash imkoniyatlari ham umid uyg'otmoqda, garchi aksariyat mutaxassislarning fikricha, ular keng ko'lamli flotlarga joriy etilishidan oldin hali ikki yoki uch yillik dengiz sharoitida sinovdan o'tkazilishi kerak.

Dengiz kompressiyali ignitiv dvigatellari uchun sertifikatsiya va me'yoriy doira

Dengiz kompressiyali ignitiv dvigatellari quvvat chiqishiga qarab AQSH atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) tasnifi

Dengiz kompressiyali ignitlon dvigatellari quvvati asosida turli toifalarga ajratiladi, shunda EPA noaniq yo'lda ishlatiladigan dvigatellar uchun belgilangan azot oksidlari va qattiq zarrachalar miqdoriga qat'iy cheklovlar joriy etishi mumkin. 37 kilovattlik quvvatdan yuqori ishlab chiqaradigan dvigatellar uchun ushbu qoidalar amal qiladi. Tijorat kemalari faoliyatida ishlatiladigan katta dvigatellar ushbu talablarga rioya qilish uchun juda murakkab texnologiyalarni qo'llashlari kerak. Dizel generatorlarning quyidagi atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha qoidalariga mos kelishini ta'minlash uchun chiqadigan gazlarni qayta aylanish tizimlari yoki tanlangan katalitik kamaytirish uskunalari kabi vositalar qo'shilishi zarur bo'ladi.

AQSH federal qonunchiligiga binoan dengiz dizel generatorlarining sertifikatlanish jarayoni

AQSHda suv transporti uchun sertifikatlash jarayoni qattiq sinovlarni talab qiladi, bu esa kemalarning suvda bajaradigan barcha maxsus vazifalarini o'z ichiga oladi. Bu dvigatellarga o'tkaziladigan vaqtinchalik yuklamalarda ularning ishlashini tekshirishni va ularni haqiqiy dengiz suvi sharoitida vaqt o'tishi bilan nima sodir bo'lishini modellashtirishni anglatadi. So'nggi federal qoidalar bo'yicha, ishlab chiqaruvchilar dvigatellar quvvat chiqishining kamida 80 foizini ta'minlash standartlariga javob berishini ko'rsatishlari kerak. Jarayon davomida bir nechta muhim nazorat nuqtalari ham mavjud. Birinchidan, ishlab chiqarish boshlanishidan oldin turli xil dvigatel boshqaruv texnologiyalariga ruxsat olish kerak. Keyin komponentlarning tabiiy ravishada eskirishini hisobga olish kerak, shunda uskunaning butun 10 000 soatlik foydalanish muddati davomida chiqadigan changlar chegaradan oshmasligi ta'minlanadi. Bu butun jarayon sertifikatlangan dengiz dvigatellarining yillar davomida qattiq muhitda doimiy foydalanishdan keyin ham ishonchli ishlashini kafolatlaydi.

Milliy va Xalqaro Nazorat Talablari Mosligi

EPA Tier 4 standartlari eski Tier 1 uskunalar bilan solishtirganda NOx chiqishini taxminan 90% kamaytirishni talab qilmoqda. Boshqa tomondan, Xalqaro dengiz tashkiloti MARPOL VI ilovasi qoidalari orqali SOx hamda NOx larni nazorat qilish bo'yicha jiddiy ish olib bormoqda. Hozirgi kunda dengiz dizel generatorlari ko'pincha ushbu turli talablarga javob beradigan ikki yoqilg'ili variantlar hamda modulli tozalash tizimlari bilan jihozlangan. Turli mamlakatlarda ishlashi kerak bo'lgan dvigatellar ishlab chiqaruvchi kompaniyalar uchun barcha sinov usullari hamda chiqish me'yorida moslikka erishish faqatgina yordam beruvchi emas, balki mahsulotlarni doimiy ravishda qayta ishlashga shart emas, turli mintaqalarda raqobatbardosh qolish uchun asosan zarur.

Ko'p so'raladigan savollar

MARPOL VI ilovasining asosiy maqsadi nima?

MARPOL VI ilovasining asosiy maqsadi dengiz transporti dvigatellaridan ajralib chiquvchi azot oksidlari (NOx), oltingugurt oksidlari (SOx) hamda zarrali moddalar (PM) miqdorini nazorat qilish orqali havo ifloslanishini kamaytirishdir.

3-bosqichli chiqindilar me'yori nima uchun muhim?

3-bosqichli chiqindilar me'yori ayniqsa Emission Control Areas (ECAs) doirasida tozaroq havo ta'minlash va talablarga rioya etish jihatidan eski me'yorlarga qaraganda NOx chiqishini taxminan 80% ga kamaytirishi tufayli muhim hisoblanadi.

4-bosqichli me'yorlar bilan dengiz transporti operatorlari qanday qiyinchiliklarga duch keladi?

Dengiz transporti operatorlari dizel zarra filtrlarining tez-tez texnik xulosa o'tkazish zarurati va joy cheklovlariga binoan operatsion jadval buzilishi ehtimoli tufayli 4-bosqichli me'yorlar bilan bog'liq qiyinchiliklarga duch keladi.

Suyuqlashtirilgan tabiiy gaz (LNG) kabi alternativ yoqilg'ilar chiqindilarni kamaytirish me'yorlariga rioya etishda qanday yordam beradi?

Suyuqlashtirilgan tabiiy gaz (LNG) kabi alternativ yoqilg'ilar an'anaviy dengiz yoqilg'ilariga qaraganda kamroq chiqindi chiqarish orqali oltingugurt va azot oksidlar chegarasiga rioya etishga yordam beradi.