No contexto da transformação verde no transporte marítimo, o metanol é amplamente utilizado como combustível alternativo de baixas emissões para motores marítimos em navios interiores e offshore. Comparado aos motores diesel tradicionais, o metanol tem as vantagens de baixo teor de enxofre e baixo carbono, mas é tóxico, volátil e corrosivo, exigindo requisitos especiais para processos de instalação, materiais de tubulações, proteção de segurança e operação da tripulação. Muitos navios, no processo de modernização ou instalação de motores a metanol, enfrentam riscos como vazamento, envenenamento e incêndio devido à negligência dos regulamentos da sociedade classificadora, à seleção de materiais incorretos para dutos e à falta de sistemas de segurança. Este artigo combina experiência prática para explicar os pontos-chave de pré-preparação, instalação no local, comissionamento e aceitação, operação padronizada e manutenção diária de motores marítimos de metanol.
1、 Preparação pré-instalação e avaliação de adaptação do navio
A instalação de motores marítimos de metanol não pode ser copiada diretamente do processo de construção de motores diesel comuns. A pré-avaliação é a base para uma operação segura. Primeiramente deverá ser concluída a revisão do espaço da casa de máquinas do navio. Além do motor principal, o modelo metanol também é equipado com unidade de abastecimento de metanol, sistema de purga de nitrogênio e dispositivo de alarme de detecção de vazamento. A casa de máquinas precisa reservar espaço para manutenção e ventilação, e a sala de preparação de combustível deve ser isolada da casa de máquinas. A tubulação de entrega de metanol deve preferencialmente adotar uma estrutura de tubulação de parede dupla.
A seleção de materiais é crucial. O metanol é corrosivo e o aço galvanizado e a liga de alumínio comum são proibidos de serem usados em tubulações e válvulas de combustível. O aço inoxidável 316L é o preferido, e os materiais de vedação, como politetrafluoroetileno e borracha de perfluoroéter, são feitos de materiais resistentes ao álcool para evitar falhas de vazamento causadas por corrosão média. Ao mesmo tempo, confirma-se que o tanque de combustível e o tanque de metanol adotam uma estrutura de casco duplo, equipado com proteção de inertização de nitrogênio e dispositivos de suporte para coleta de líquidos residuais.
O pessoal de construção deve estar familiarizado com as especificações para navios de metanol combustível, possuir qualificações para instalação de equipamentos de energia marítima, ler as diretrizes relevantes para navios de metanol combustível CCS, equipar-se com detectores de concentração de metanol, ferramentas à prova de explosão, equipamentos de proteção química, preparar planos de instalação e construção e planos de resposta a emergências, e concluir o trabalho de inspeção e relatórios do navio.
2、 Posicionamento do host e construção de instalação de tubulação
Levante o hospedeiro no lugar, localize o centro de gravidade de acordo com o desenho, use um dispositivo de elevação para baixá-lo suavemente até a base da máquina, ajuste-o com calços para completar o alinhamento do eixo, controle rigorosamente o desvio de alinhamento e evite vibração excessiva no estágio posterior que pode danificar toda a máquina e as juntas da tubulação. Após a conclusão da fixação da base da máquina, a instalação do sistema de refrigeração, do sistema de óleo lubrificante e do sistema de exaustão deve ser realizada em sequência.
O sistema de tubulações de metanol combustível é o principal elo de instalação, e todas as tubulações de metanol devem ser roteadas de maneira razoável para reduzir juntas desnecessárias e minimizar o risco de vazamento; Devem ser utilizados tubos de parede dupla para passar pela área da cabine, com interface de detecção de vazamento instalada no interlayer. Após a conclusão da soldagem da tubulação, uma limpeza em série é realizada para remover impurezas internas e evitar danos aos componentes da pulverização de alta pressão causados por impurezas. Após a conclusão da tubulação, um teste de vedação de pressão deverá ser realizado para confirmar que não há vazamento. Sinais claros de alerta sobre meio de metanol devem ser afixados na parede externa da tubulação.
Sincronizar a construção dos sistemas elétricos e de segurança, instalar alarmes de detecção de gás metanol na casa de máquinas e sala de preparação de combustível e conectar os sinais de alarme ao sistema de monitoramento do navio; Configure uma válvula de corte de emergência para cortar rapidamente o fornecimento de metanol em caso de alarme de vazamento. Todos os componentes metálicos da máquina e da tubulação são aterrados de forma confiável para eliminar o risco de acúmulo de eletricidade estática, e o sistema de ventilação de suporte garante a circulação de ar na cabine.
3、 Depuração completa da máquina e inspeção e aceitação do navio
Todas as instalações mecânicas, de tubulações e elétricas foram concluídas e é proibida a introdução direta de metanol combustível na partida. Em primeiro lugar, execute a depuração estática para completar a exaustão de circulação do circuito de água de resfriamento e do sistema de óleo lubrificante, verifique o sistema de segurança, saída de alarme, corte de emergência e funções de purga de nitrogênio e confirme se o feedback do sinal do sensor está normal.
Primeiro, realize um teste no modo diesel para verificar as condições de partida, marcha lenta e diversas condições de operação de carga de toda a máquina e investigue vibrações, ruídos anormais e problemas de vazamento. Depois de passar no teste do modo diesel, o combustível metanol é então conectado para completar a purga e substituição do sistema de combustível, mudando gradualmente para o modo metanol. O teste progride de carga baixa para carga nominal para verificar a lógica de troca dupla de combustível, verificar o status de funcionamento do sistema de injeção e verificar parâmetros-chave, como temperatura de exaustão e pressão do cilindro.
O teste de carga geral, o teste de comutação de modo e o teste de proteção de segurança atenderam aos padrões. Os desenhos de construção, certificados de materiais, relatórios de testes de tubulações e registros de comissionamento foram organizados, e a inspeção do navio foi concluída para obter os certificados relevantes. Ao mesmo tempo, foi fornecido treinamento especial à tripulação do motor para dominar a operação de motores a metanol, identificação de riscos e resposta a emergências.
4、 Procedimento Operacional Padrão para Motores Marítimos de Metanol
Durante a fase de preparação do navio, a tripulação verificou a pressão do tanque de metanol e o estado de inertização do gás nitrogênio. O detector de concentração de metanol apresentou leituras normais, o sistema de ventilação foi ligado e foi confirmado que não havia vazamento na tubulação de combustível. Deve ser dada prioridade à conclusão da pré-verificação antes de começar. Se não houver falhas no sistema de alarme, o modo diesel pode ser usado para ligar o motor primeiro e depois mudar para o modo metanol após o aquecimento. Não é recomendado operar a unidade de refrigeração diretamente com metanol.
Durante o processo de navegação, monitore de perto os parâmetros operacionais do motor, com foco na pressão de fornecimento de metanol, no consumo de óleo do cilindro e no status do óleo lubrificante. A combustão do metanol gera substâncias ácidas, sendo necessário o uso de óleo lubrificante adequado para cilindros de alto valor alcalino para neutralizar os produtos ácidos produzidos pela combustão e evitar corrosão e puxão da camisa do cilindro. Ao alternar entre combustíveis duplos, o sistema de lubrificação corresponde automaticamente à taxa de injeção de óleo e não altera manualmente os parâmetros à vontade.
Siga rigorosamente os regulamentos de reabastecimento de água ao adicionar metanol combustível, garanta o aterramento estático adequado, monitore o nível e a pressão do líquido durante a operação e sopre a tubulação com nitrogênio após o reabastecimento. Ao desligar, priorize voltar ao modo diesel e operar por alguns minutos para eliminar o metanol residual na tubulação de injeção antes de executar o desligamento completo da máquina para reduzir o meio residual dentro da tubulação.
5、 Operação diária e precauções de segurança
As inspeções diárias concentram-se na verificação de vazamentos nas juntas e vedações da tubulação de metanol, na calibração regular do equipamento de alarme de gás e na garantia de que o equipamento de ventilação esteja em boas condições. Extraia regularmente amostras de óleo para teste, monitore se o óleo está misturado com metanol e descarte e substitua imediatamente o óleo se a concentração exceder o padrão. Ao reparar componentes relacionados ao metanol, é necessário cortar o fornecimento, soprar nitrogênio na tubulação, liberar meios residuais, ventilar totalmente a casa de máquinas, usar equipamento de proteção e proibir estritamente operações com chama aberta.
Caso haja vazamento de metanol, o desligamento de emergência deverá ser acionado imediatamente e o dispositivo de coleta deverá ser acionado para recuperar o líquido residual. Não jogue diretamente na água com água; O pessoal que entra em contato com metanol deve ser lavado em tempo hábil. Em caso de falhas de alarme, deve ser dada prioridade à parada da máquina para solução de problemas. Pessoal não autorizado está proibido de desmontar os componentes da injeção de metanol. A padronização da manutenção e conservação é necessária para aproveitar plenamente as vantagens ambientais dos motores a metanol e garantir a navegação segura dos navios a longo prazo.
