Bachelorprojekt: Konsekvenser af strengere krav til anvendt brændolie

Transkript

1 Bachelorprojekt: Konsekvenser af strengere krav til anvendt brændolie En undersøgelse af konsekvenser ved en eventuel stramning af gældende miljøkrav for sejlads i grønlandsk farvand. Forfatter: Studienummer: Klasse: Uddannelsesinstitution: Thomas Jeppesen M10752 B6 Aarhus Maskinmesterskole Dato: 4. juni 2013

2 Navn: Thomas Jeppesen Studienummer: M10752 Klasse/hold: B6 / B10-2 Titel: Konsekvenser af strengere krav til anvendt brændolie Projekttype: Bachelorprojekt Fagområder: Maritime valgfag, motorlære og økonomi Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole Vejleder: Simon Djernæs Afleveringsdato: 4. juni 2013 Sidetal: 41 Sidetal bilag: 31 Antal normalsider á 2400 anslag inkl. mellemrum: 30,4 Underskrift: Thomas Jeppesen [2]

3 Abstract This project is based on an internship onboard the Greenlandic shrimp factory trawler M/tr Steffen C. The internship is a part of the 6 th and last semester on Aarhus School of Marine and Technical Engineering. The main topic in this report is the consequences of stricter environmental regulations for ships operating in Greenlandic waters. The choice of topic is based on the prediction of that a lower limit for maximum sulfur content will result in increased costs for operation of the ship. To give a background knowledge regarding both organizations and conventions who legislates in the subject The International Maritime Organization (IMO) and The International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL) are described. After this Greenland s status towards these are pointed out. As a member of the Danish Realm, Greenland has ratified MARPOL. The special thing about Greenland is that the country has chosen not to ratify the annexes VI and IV of MARPOL. Annex VI of MARPOL is the annex that limits the maximum sulfur content in marine fuels. Therefore ships in Greenlandic waters can use fuels that are not allowed in for example, all Danish waters. Based on Greenland s unique and sensitive nature, proposals on lowering the limits of sulfur content have been made. Steffen C s current fuel consumption was analyzed in order to illustrate the consequences of a lower limit. This analysis is used to calculate the theoretical new fuel consumption based on the difference in calorific value between the current fuel and the fuel to be used if lower limits become reality. Furthermore the changeover to a fuel with a different composition demands changes regarding the lubrication oil system. The prediction the subject is based upon is verified by this analysis. But with this said the results are not to be taken as exact due to lack of exact values. Therefore more values had to be assumed. Factors as price trends and the possibility of scrubbing the exhaust gasses have not been taken in to consideration The analysis concludes that the annual operating costs will increase due to higher bunker prices on both the cleaner fuel and the new type of lubrication oil. A single time cost on replacing of the lubrication oil onboard is also found. Due to the lack of exact values it is chosen not to state these as a conclusion. The conclusion is that lowering the sulfur limit for marine fuels will increase annual costs of the ship. It is estimated, however, that the method of calculation is useful and therefore can form the basis for future analyzes. [3]

4 Indhold 1 Forord Indledning Formål Problemformulering Afgrænsning Målgruppe Metode Rapportens opbygning Dataindsamling Kildekritik Metodevalg Metode ved beregning Baggrund for projektvalg Organisationer, konventioner og miljø IMO MARPOL Regulationer under Annex VI Grønland, IMO og MARPOL Grønland og EU Svovlemissioner Forsuring Opsummering Teknisk baggrund Brændolie på Steffen C Brændolier [4]

5 5.3 Svovl i brændolien Smøreolier Analyse af skib, drift og forbrug M/tr Steffen C Maskineri Brændolieforbrug Beregning af årligt brændolieforbrug IFO Kedelens andel af olieforbruget Anlægsbeskrivelse kedelanlæg Økonomiske konsekvenser af omlægning til MDO Konsekvenser af ændrede krav til smøreolien Analyse af opsamlet data Validitet Reliabilitet Fejlkilder Opsummering af dataanalyse Overvejelser omkring datagrundlag Diskussion af resultater Omkostninger til brænd- og smøreolie Miljøhensyn Driftshensyn Opsummering af diskussion Konklusion Perspektivering Kildefortegnelse [5]

6 1 Forord Dette bachelorprojekt tager udgangspunkt i min praktik ombord den Grønlandske rejetrawler M/tr Steffen C. Praktikken strakte sig over to måneder fra februar til april med rejefiskeri i Vestgrønlandsk farvand. Under praktikken, har jeg gået vagt med 1. mester, og bl.a. lavet planlagt vedligehold jf. skibets vedligeholdsprogram samt løst akut opståede problemer. Opgaverne har været mange og forskelligartede, og jeg synes det har givet en god ide om hvad en karriere som sejlende maskinmester byder på af udfordringer. Den noget tyndslidte kliché om at ingen dage ligner hinanden må siges at stemme overens med det indtryk jeg har fået. I forbindelse med både gennemførelsen af praktikken og tilblivelsen af nærværende projekt, skal lyde en tak til følgende virksomheder og personer. Først og fremmest tak til rederiet Sikuaq Trawl A/S, reder Carl Christensen og maskinchef Torben Madsbøll for at praktikken kunne lade sig gøre. En tak skal ligeledes gå til hele skibets besætning, for at gøre mine første to måneder til søs til en behagelig oplevelse. Særligt maskinchef Martin Kjærbo og 1. mester Kári Jákupsson, som under min udmønstring satte en stor ære i at vise og forklare mange ting man som erfaren mester, givetvis betragter som ren rutine. En tak skal ligeledes gå til min vejleder under udarbejdelsen af projektet, lektor Simon Djernæs, Aarhus Maskinmesterskole. Desuden tak til lektor Flemming Hauge Pedersen, Aarhus Maskinmesterskole, for faglig sparring undervejs i skriveprocessen. Slutteligt skal der lyde en tak til Wärtsilä Danmark A/S for telefonisk sparring og fremsendelse af dokumentation, samt Malik Supply A/S for oplysninger om priser på smøreolier. 2 Indledning Under praktikken, blev der i starten ledt efter et håndgribeligt projekt. Et projekt som var åbenlyst og kunne føre til et løsningsforslag med et facit i kroner og ører som slutresultat. Som tiden gik, stod det dog klart at skibet i høj grad er optimeret i forhold til, i hvert fald praktikantens, egen forventning. Langt størstedelen af pumperne ombord er frekvensregulerede. Kølekompressorerne er frekvensregulerede, ja sågar kokkens pålægsmaskine er udstyret med en lille frekvensomformer. Tankegangen skulle derfor omstilles fra det meget løsningsorienterede fokus, til et lidt mere overordnet og bredt syn på driften af skibet. [6]

7 Steffen C fisker primært på den grønlandske vestkyst, særligt i Diskobugten. Sejladsen foregår altså i umiddelbar nærhed af kysten. Efterhånden som driften af skibet stod mere klar, vakte det mere og mere undren, at der udelukkende anvendtes en såkaldt IFO brændolie. IFO er en forkortelse for Intermediate Fuel Oil, altså en middelsvær brændolie. Marine Diesel Olien (MDO) som også forefindes ombord, bruges således udelukkende til drift af skibets dieselgenerator. Denne dieselgenerator er kun i drift under losning efter endt fisketur. En typisk tur varer tre uger og losning tager typisk 24 timer. Dette betyder altså at langt størstedelen af den brændolie der bruges ombord, er IFO. Den storslåede natur fiskeriet foregår i, sammenholdt med det store fokus på klimaforandringer, skabte en interesse i at undersøge gældende miljøkrav og hvad en eventuel stramning af disse ville betyde for skibet. Det er således en undren over, at naturen i området ikke har affødt strengere krav til svovlindholdet i den anvendte brændolie, for på den måde at begrænse emissioner. I og omkring Danmark er der langt strengere krav til brændolien, idet området er et såkaldt ECA område (Emission Control Area). Områder der allerede er klassificeret som ECA og potentielle fremtidige områder fremgår af Figur 1. Figur 1 - "Emission Control Areas (ECA) as defined by the IMO" Kilde: Ved sejlads i ECA områder er kravet for tiden 1 % svovlindhold i brændolien. Kravet stammer fra MARPOL Annex VI regulation 14, som vil blive omtalt i afsnittet MARPOL. Kravene til det tilladte svovlindhold bliver strengere med årene, og ifølge Annex VI, indføres en grænse på 0,1 % til januar 2015 i ECA områderne (IMO, 2013). Det er ikke kun i de beskyttede zoner, grænsen mindskes. Annex VI foreskriver ligeledes en sænkning [7]

8 i alle klodens farvande. Før 2012 var det generelle krav således maksimalt 4,5 % svovlindhold. I 2012 blev grænsen mindsket til 3,5 % og i 2020 sænkes det globale krav til 0,5 % hvilket dog afhænger af udfaldet af en undersøgelse som er færdig i Denne undersøgelse kortlægger de tilgængelige olieressourcer (IMO, 2013). Det står altså klart at kravene til brændolien bliver strengere og strengere med tiden. Dette sammenholdt med det store fokus den øgede aktivitet indenfor skibstrafik i det arktiske område har medført, må man forvente at miljøhensynet i området ikke er færdigdebatteret. 2.1 Formål Formålet med projektet er at undersøge, hvad en stramning af kravene til den anvendte brændolie, betyder for fiskefartøjerne i området. Undersøgelsen vil tage udgangspunkt i opholdet på Steffen C, og bygge på driftsmønstret og den anvendte brændolie for dette fartøj. Det forventes at projektet kan give et generelt billede af, hvad en ændring af grænsen for tilladt svovlindhold i brændolien betyder for fartøjer af samme type og størrelse, samt driftsmønster. For at undersøge konsekvenserne, vil den nuværende drift blive analyseret og danne udgangspunkt for analysen af de konsekvenser en stramning af kravene kan medføre. Indgangsvinkler til projektet er både omkostninger som følge af højere kostpris på renere brændolie, driftsmæssige hensyn og miljøhensynet. 2.2 Problemformulering Ud fra den ovenfor beskrevne problemstilling fremkommer følgende hovedspørgsmål: Hvilke konsekvenser har en skærpelse af kravene til den anvendte brændolie for fiskefartøjer i grønlandsk farvand? For at besvare hovedspørgsmålet, vil følgende underspørgsmål blive besvaret: Hvilke retningslinjer, i forhold til brændoliens svovlindhold, er gældende i grønlandsk farvand? Hvad betyder svovlindholdet i brændolien for miljøet? Hvordan bruges brændolien ombord? 2.3 Afgrænsning For at tilpasse projektets omfang til de rammer der er til rådighed, både med hensyn til omfang og tid, vil projektet ikke behandle visse vinkler. Der fokuseres udelukkende på svovlemissioner idet disse hænger sammen med svovlindholdet i [8]

9 brændolien. Dermed behandles kvælstofoxider, partikler osv. ikke. Projektet vil udelukkende have fokus på minimering emissioner, ved anvendelse af brændolie med lavere svovlindhold. Teknologier til rensning af udstødningsgasser er tilgængelige, her tænkes primært på scrubber-anlæg. Prisen og omfanget af en investering i denne type løsning er vurderet og fundet både for dyr og omfangsrig, skibets alder og forventede levetid taget i betragtning. Beregningerne i analysen vil tage udgangspunkt i et skift fra den nuværende brændolie IFO 30 til MDO med svovlindhold på 0,1 %. Dette skyldes at prisen på begge dele er oplyst fra samme bunkring. Tidsrammen for en eventuel ændring af miljøkrav er ukendt, derfor er prisudvikling på brændolier ikke taget i betragtning. Det må dog formodes, at forholdet i prisforskellen på de to brændolier ikke ændrer sig væsentligt, på trods af ændringer af råolieprisen. Mere specifikke afgrænsninger beskrives i enkelte tilfælde i de enkelte afsnit. 2.4 Målgruppe Denne rapport henvender sig til personer og virksomheder med interesse i den maritime branche. Der kræves en vis viden indenfor de områder projektet omhandler. Den primære målgruppe er fagfolk og studerende ved tekniske uddannelser, med en god forståelse af især skibsdieselmotorer og drift af disse samt forbrændingsprocesser og deraf følgende emissioner. 2.5 Metode Dette afsnit har to overordnede formål. Det skal give et overblik over opbygningen af denne rapport, ligesom metoden til indsamling, behandling og analyse af data beskrives Rapportens opbygning Denne rapport er opdelt i forskellige afsnit. Hvor det skønnes nødvendigt, gives en kort beskrivelse af formålet med det givne afsnit i starten af dette. Andre afsnit kræver ikke nogen beskrivelse idet overskriften fortæller hvad det omhandler. Rapportens første del, afsnit 3-4, handler om baggrunden for den senere analyse. I denne del bliver gældende krav globalt, sammenlignet med de grønlandske. Derudover gives en kort sammenfatning af de konsekvenser svovlindholdet har for miljøet som følge af emissioner. Anden del, afsnit 5, omhandler den tekniske baggrund og herunder betydningen af en ændring af svovlindholdet i forhold til motorens drift. Tredje del af opgaven, afsnit 6-7, er den egentlige analysedel. Her kortlægges det nuværende forbrug af både brændolie og smøreolie. Denne analyse danner grundlag for beregninger på de økonomiske følger af en eventuel stramning af miljøkravene. Analysen afsluttes med en vurdering af såvel [9]

10 opsamlet data, som beregningernes resultater, med henblik på at vurdere brugbarheden og eventuelle fejlkilder. Vurderingen danner grundlag for den efterfølgende opsummering af konsekvenser som til sidst sammenfattes i projektets konklusion. Hvor det er skønnet nødvendigt, gives en forklaring af udtryk og forkortelser i fodnoter Dataindsamling Data der vedrører driften af skibet, er opsamlet under praktikperioden. Enkelte værdier er oplyst efter praktikken, idet deres relevans først blev kendt som projektet tog form. Den opsamlede data bliver vurderet og analyseret til sidst, i det afsnit den behandles Kildekritik Flere forskellige kilder er anvendt i dette projekt. Fra internettet er rapporter, teknisk dokumentation osv. indhentet. Ved samtaler og deraf følgende korrespondance, med producenter og leverandører er teknisk dokumentation fremsendt. Gældende lovgivning er fundet både på internettet og i litteratur, i begge tilfælde udgivet af den lovgivende organisation. Derudover finder lærebøger anvendelse, sammen med den viden der er tilegnet som studerende på Aarhus Maskinmesterskole. Når kilder er anvendt, er de behandlet med en kritisk sans. Man må holde sig for øje, at afsenderen af forskellige kildematerialer, kan have vidt forskellige formål med lige netop det materiale. Eksempler i denne sammenhæng er kilder, der beskriver svovlindholdets konsekvenser for miljøet. Der er visse yderpunkter i en sådan sammenhæng. Det ene kunne være yderligtgående miljøorganisationer, som kunne have interesse i at overdrive konsekvenserne. Modsat kunne en rapport, bestilt af en organisation med interesse i at pleje det maritime erhvervs ry, tænkes at have interesse i at nedtone konsekvenserne. Andre eksempler, er salgsmateriale der har til formål at sælge et produkt hvilket, kan gå ud over objektiviteten. Kilder til dette projekt, er således behandlet med hvad man kan kalde kritisk fornuft. Lærebøger anvendt under uddannelsen er fundet relevante, idet de netop anvendes til uddannelsen af maskinmestre Metodevalg Metoden hvormed analysen udføres baserer sig på en påstand, en hypotese. Hypotesen opstod da det stod klart, at kravene til maksimalt svovlindhold i brændolien i grønlandsk farvand, er mere lempelige end mange andre steder. Den grundlæggende hypotese omkring projektet er, at en stramning af kravene medfører øgede omkostninger for skibet. [10]

11 Hypotesen vil blive efterprøvet ved at kortlægge det nuværende brændolieforbrug. Med kendskab til det nuværende forbrug, kan et nyt forbrug, og dermed en pris, ved anvendelse af MDO beregnes. Anvendelsen af en brændolie med andet svovlindhold, ændrer ligeledes kravene til smøreolien. Med udgangspunkt i det nuværende forbrug af smøreolie, vil omkostninger i forbindelse med ændringer heraf blive analyseret Metode ved beregning Beregninger er af hensyn til overskuelighed i analysedelen, at finde i Bilag 5. Rækkefølgen passer med analysedelen hvor resultaterne blot angives og kommenteres. Resultater er angivet med fed type for overblikkets skyld. Hver beregning er nummereret i starten af linjen, eksempelvis (7). Det tilhørende resultat vil i analysedelen i denne del af rapporten ligeledes blive markeret med (7). 3 Baggrund for projektvalg Det arktiske område har de seneste år oplevet en forøgelse i mængden af skibstrafik. En avisartikel med udgangspunkt i tal fra Arktisk Kommando, peger på flere grunde til at skibstrafikken øges ved Grønland (Kruse, 2013). Et eksempel, er den øgede interesse for udvinding af olie og gas i området. Den store interesse fra internationale minedriftsselskaber giver ligeledes øget skibstrafik. De sjældne mineraler som Grønlands undergrund rummer, skal transporteres ud til resten af verden med skib. Minedriften og især opbygningen af den, kræver ligeledes at byggematerialer og udstyr til udgravningerne fragtes til landet. En sidste faktor artiklen nævner er, at klimaforandringer også har en øgende effekt på mængden af skibstrafik i området. Det at isen trækker sig tilbage flere steder, og dermed gør sejlads muligt i områder som hidtil har været ufarbare, vil ifølge artiklens forfatter bidrage til at skibstrafikken øges yderligere. Ifølge en rapport bestilt af Miljøministeriet i 2010, der vurderer nødvendigheden af tiltag i forhold til miljøhensyn, er trafikintensiteten en afgørende faktor for hvorvidt stramninger af kravene vurderes nødvendige (Stuer-Lauridsen & Overgaard, 2013). Rapporten baserer sig på tal fra før 2010, og tager dermed ikke de seneste tre års udvikling med i vurderingen. Den er dog blevet studeret i forbindelse med tilblivelsen af dette projekt, idet den giver en god viden omkring faktorer der spiller ind på fremtidens krav. Det at der er udsigt til øget skibstrafik i området, må formodes at skærpe opmærksomheden omkring de gældende miljøkrav. Det vil givetvis være vand på møllen for de kræfter som kræver handling på området. Flere artikler og undersøgelser peger på at skibstrafikken er til skade for økosystemer, og [11]

12 peger på områder som netop Diskobugten som særligt sårbare, hvorfor de underligges strengere krav i forhold til skibsfart (Thorsen, 2013). Indførelsen af en ECA langs Grønlands kystlinje og tre sømil ud, er blevet foreslået på landstings niveau, så sent som 8. marts 2012 (Nathanielsen, 2012). Selvom en stramning som følge af naturhensyn ikke finder sted, viser udviklingen at grænserne for svovlindhold, kun bliver lavere i fremtiden. Jf. Figur 2, vil grænsen senest i 2020 være 0,50 % for lande der har ratificeret Marpol Annex VI og 0,1 % allerede i 2015 for områder med status af ECA. Figur 2 "Sulphur limit calendar" - %E2%80%93-Regulation-14.aspx 4 Organisationer, konventioner og miljø Dette afsnit starter med at give indblik i organisationer og konventioner, der har betydning for fastsættelsen af krav til skibsfarten. Dernæst vil Grønlands plads i forhold til disse organisationer blive belyst. Herefter gives et kort indblik i svovlemissioner og konsekvenser der følger af disse. Til sidst gives en opsummering af afsnittet. De faktuelle oplysninger om IMO og MARPOL som beskrives i dette afsnit er indhentet på deres respektive hjemmesider. (IMO, 2013) (MARPOL, 2013) 4.1 IMO IMO (International Maritime Organization) er et organ under FN, som beskæftiger sig med det maritime område. Da skibsfarten bevæger sig på kryds og tværs af verdenshavene, og dermed mellem forskellige landes lovgivninger og krav, er der behov for et sæt overordnede regler som gælder overalt. IMO fastsætter disse regler, som bl.a. omhandler sikkerhed, miljøhensyn, juridiske spørgsmål, krav til skibes design, effektivitet osv. [12]

13 IMO s oprettelse blev vedtaget i 1948, på dette tidspunkt dog under navnet IMCO (Inter- Governmental Maritime Consultative Organization), navnet ændredes til IMO i IMO trådte formelt i kraft 1958 og første møde i organisationen fandt sted året efter. I de første år, var IMO s fokus særligt rettet mod sikkerhed til søs. Dette førte til en revision af SOLAS konventionen (Safety of Life at Sea) som udkom i Den originale version af SOLAS trak tråde tilbage til Titanics forlis i Med den nye SOLAS konvention i 1960 fulgte bl.a. retningslinjer for lastelinjemærker og transport af farligt gods. Med den stadig øgede trafik på verdenshavene, begyndte fokus at rette sig mod forurening som skyldtes skibstrafik. IMO peger på oliekatastrofen med råolietankeren Torrey Canyon i Den Engelske Kanal i 1967, som en udslagsgivende begivenhed for oprettelsen af MARPOL. Navnet er en sammentrækning af Marine Pollution og den korrekte betegnelse er International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (IMO, 2013). Konsekvenserne af selve olieudslippet, ved Torrey Canyon katastrofen, var slemme nok i sig selv. Efterfølgende viste det sig desuden, at de kemikalier der blev brugt til at bekæmpe forureningen, ligeledes havde en ødelæggende virkning på liv og havmiljø. Klog af skade rettede IMO fokus mod hvordan fremtidige katastrofer kunne undgås, såvel som hvorledes en forurening skal bekæmpes når skaden er sket. MARPOL konventionen blev således oprettet i Udover at fastsætte retningslinjer som skal forhindre både tilfældig og operationsrelateret olieforurening, tager MARPOL hånd om alt der omhandler forurening i den maritime sektor. Dette vil blive beskrevet yderligere i afsnittet MARPOL. Af andre konventioner under IMO kan nævnes: IMSO (International Mobile Satellite Organization) og GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) som beskæftiger sig med henholdsvis radiokommunikation generelt, og nødsignaler og den automatiske afgivelse af disse. ISM koden (International Safety Management) vedrører alt der har indflydelse på brugen af skibet, f.eks. konstruktion, lastparametre, udrustning osv. Under ISM koden findes ligeledes kravet om det at det såkaldte SMS (Safety Management System) skal oprettes af de enkelte rederier. SMS indeholder procedurer for tænkelige nødsituationer, og det er ud fra disse rutiner at øvelser afholdes og evalueres. Endeligt hører STCW konventionen (Standards of Training, Certification and Watchkeeping) ligeledes under IMO. Det er således IMO der er højeste instans indenfor kravene til uddannelsen af søfolk. Dermed er IMO bestemmende for hvad bl.a. den maritime linje på Aarhus Maskinmesterskole, som [13]

14 minimum skal indeholde. I skrivende stund tæller IMO 170 medlemslande. (IMO, 2013) 4.2 MARPOL Som nævnt i forrige afsnit, er MARPOL en konvention under IMO, som tager sig af området med forurening. MARPOL blev vedtaget i 1973, men den første konvention blev først godkendt efter en revision i Derfor omtales konventionen ofte MARPOL 73/78. Konventionens mål er, at begrænse forurening som følge af skibsfart, både hvad der betegnes som forurening ved uheld, men også forurening som følge af de daglige rutiner til søs. MARPOL er suppleret med en række bilag, kaldet Annex er. Der er i alt seks, og den sidste, Annex VI, så dagens lys i Annex VI er det relevante i forbindelse med dette projekt, idet dette omhandler luftforurening, som brændoliens svovlindhold har stor indflydelse på. For overblikkets skyld er de enkelte Annex er nævnt herunder med indhold og årstal for ikrafttrædelse. (MARPOL, 2013) Annex I vedrører olieforurening både ved uheld, og rutinemæssige operationer. Det trådte i kraft 1983 og en ændring i 1992 betød blandt andet kravet om dobbeltskrog for nybyggede tankskibe. Annex II fastsætter regler for farlige væsker transporteret i bulk. Annex II trådte i kraft med Annex I, i Annex III indeholder retningslinjer der skal forhindre forurening ved transport af skadelige stoffer transporteret i indpakket form. Annex III trådte i kraft Annex IV handler om forurening som følge af udledning af spildevand fra skibene. Det trådte i kraft i 2003, og indeholder bl.a. reglen om at udledning af ubehandlet spildevand, kun må ske uden for 12 sømils grænsen. Annex V foreskriver hvordan affald må bortskaffes til søs, og herunder de krævede afstande til land for de forskellige typer affald. Annex V trådte i kraft i Annex VI indeholder et regelsæt som skal begrænse luftforurening som skyldes skibsfartens udledte udstødningsgasser. Annex VI trådte i kraft Med undtagelse af Annex I og II, er de øvrige bilag til MARPOL frivillige at underlægge sig selvom man har underlagt sig MARPOL 73/78 (Figur 3). Det er således op til det enkelte land, at beslutte om det vil følge restriktionerne angivet i Annex III VI. [14]

15 Figur 3 - "Udsnit af status for konventioner under IMO" Komplet dokument ses Bilag 1 Det ses på Figur 3, at ud af IMO s 170 medlemslande, har 152 lande ratificeret MARPOL 73/78 og herunder de obligatoriske Annex I+II. Opgørelsen viser, at de 152 lande udgør 99,20 % af den samlede tonnage verden over. Det at opgørelsen også viser den samlede del af verdens tonnage, er relevant idet det ikke ud af et antal lande, fremgår hvor store spillere i industrien disse lande er. Det kan derfor, med første øjekast virke som om at de 72 medlemslande som har ratificeret Annex VI, er en lille del. Disse 72 lande udgør dog knap 95 % af den samlede tonnage, og dermed en større andel end man umiddelbart kunne tro Regulationer under Annex VI Under Annex VI findes en række Regulations. Det er underemner, der omhandler specifikke typer af luftforurening. Det relevante underemne til dette projekt er Regulation 14, som helt konkret, kun omhandler emissioner forårsaget af brændoliens svovlindhold (IMO, 2013). Det er her, både gældende og fremtidige, grænser for svovlindhold, både i og udenfor ECA områderne, findes. 4.3 Grønland, IMO og MARPOL Kigger man på listen over medlemslande i IMO, ses det at Danmark har været medlem siden 1959 (IMO, 2013). I IMO regi, hører både Færøerne og Grønland under Danmark. Det betyder altså at begge nationer trådte ind i IMO sammen med Danmark i Det forholder sig dog anderledes, når det kommer til MARPOL og dennes enkelte Annex er. Her begyndte den danske ratificering af den oprindelige MARPOL 73/78 med dansk underskrift 27. november Den endelige ikrafttræden skete 2. oktober For Færøerne trådte ratificeringen først i kraft 25. april Først 1. januar 1997 trådte MARPOL i kraft og blev gældende i Grønlandsk farvand (AMSA, 2012). Grønland har dog valgt ikke at ratificere Annex IV og VI (Stuer-Lauridsen & Overgaard, 2013, pp ). Netop Annex VI indeholder grænser for tilladt svovlindhold. [15]

16 Svovldioxid udledt med udstødningsgassen [vol.%] - Konsekvenser af strengere krav til anvendt brændolie - I forhold til lovgivningen og håndhævning af denne, er ansvaret fordelt således at Grønland har ansvaret for de første tre sømil ud fra kystlinjen. Udenfor grænsen på de tre sømil, er ansvaret Danmarks (Tind, 2013). I praksis udføres kontrollen af det danske søværn, formelt under Arktisk Kommando (Forsvaret, 2013) Grønland og EU EU er ligeledes lovgivende på området, men Grønland besluttede efter indførelsen af hjemmestyret i 1979 efter en folkeafstemning, at Grønland skulle træde ud af EF, hvilket skete i 1985 (Heron, 2012). Lokale stramninger hjemhørende under EU vil derfor ikke blive videre behandlet. 4.4 Svovlemissioner Sammenhængen mellem svovlindholdet i brændolien og emissionerne, er angivet i MARPOL Annex VI. Tabellen Figur 4, viser netop denne sammenhæng (International, 2013). Figur 4 - "Fuel oil sulphur limits and corresponding emission values" Kilde: "Marpol Annex VI, 3rd edition, p.150 Sammenhæng mellem svovlindhold og emissioner 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 0,10 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,50 Svovlindhold i brændolie [masse %] Figur 5 - "Sammenhæng mellem svovlindhold og emissioner" - Kilde: Thomas Jeppesen Værdierne i Figur 4, er sat ind i diagrammet Figur 5. Diagrammet viser sammenhængen mellem brændoliens indhold af svovl i masseprocent og den, med udstødningsgasserne, udledte mængde [16]

17 svovldioxid i volumenprocent. Det frem af diagrammet, at emissionerne følger svovlindholdet proportionalt. Svovlet som alle fossile brændstoffer, i større eller mindre mængder indeholder, er skyld i et fænomen der kaldes forsuring. Problemet med forsuring har været kendt i mange år. Det blev beskrevet første gang i 1872, i en bog med titlen Air and Rain: The Beginnings of Chemical Climatology af den skotske kemiker Robert Angus Smith (Gyldendal, 2009). Bogen behandlede, som titlen indikerer, konsekvenserne af den sure nedbør som netop skyldtes den øgede afbrænding af fossile brændstoffer, den store industrialiseringsperiode, i sidste halvdel af 1800-tallet, medførte. Emnet var dog ikke kendt i den almene befolkning før et godt stykke op i 1900-tallet. Først efter 2. Verdenskrig kom det på tale i folkemunde og der skulle gå så langt som til begyndelsen af 1970 erne, før emnet blev til et internationalt politisk spørgsmål. Når emnet studeres, stødes der ofte på en svensk rapport fra en FN klimakonference i 1972, hvor flere års målinger viste sammenhængen mellem svovlemissioner og negative påvirkninger af miljøet (Gyldendal, 2009) Forsuring Forsuring er den direkte effekt af, at den nedbør der falder, har en lavere ph-værdi end normalt. Dette fænomen kendes blandt andet som sur regn. Den lavere ph-værdi i den faldne nedbør, vil bevirke at jordbund og vandområder ligeledes bliver surere end udgangspunktet, med ringere betingelser for dyre- og plantelivet som konsekvens (McGraw-Hill, 2007, p. 67). Rent kemisk sker der det, at svovlet i det afbrændte brændstof, resulterer i at der, med udstødningsgasserne, udsendes både svovldioxid og kvælstofoxider. Dette kendes i den maritime verden som SO X og NO X. En del af disse stoffer afsættes tørt som faste partikler, mens langt størstedelen, optræder på gasform i udstødningsgasserne. Disse gasser går med tiden i forbindelse med vandet i atmosfæren. Svovldioxiden bliver til svovlsyre, og kvælstofoxiderne til salpetersyre (McGraw-Hill, 2007, p. 68). Den sure nedbør har både en meget direkte og en lidt mere langsommelig effekt for træer og planter. Den direkte effekt er at den sure nedbør, rammer bladene hvormed disse tager skade, og træets fotosyntese nedsættes. Den mere langsigtede effekt er, at jordbunden som omgiver træet, ændres ved den sure regn. Dette medfører at næringsstofferne i jorden udvaskes, og endnu værre, at metaller som er giftige for planterne frigøres. I vandmiljøet resulterer forsuringen ligeledes i en ændring af økosystemet. I værste fald kan det her medføre fiskedød på grund af eksempelvis øget indhold af aluminium i vandet (McGraw-Hill, 2007, pp ). Både den tørre og våde afsætning af den sure forurening, medfører skader på både naturen, bygninger og menneskeskabte kunstværker. Bygninger og kunstværker kan beskyttes med overfladebehandlinger eller lignende. Naturen kan ikke [17]

18 overfladebehandles, hvorfor en mere langsigtet løsning kom på dagsordenen i forbindelse med den svenske rapport fra 1972 (Gyldendal, 2009). 4.5 Opsummering Det står altså klart, at Grønland endnu ikke er underlagt kravene under MARPOL Annex VI, idet landet ikke har underlagt sig restriktionerne i dette Annex. De under IMO, globalt gældende krav for maksimalt svovlindhold er således også gældende for sejlads i grønlandsk farvand, og vil senest 2020 kræve et maksimalt svovlindhold på 0,5 % (Stuer-Lauridsen & Overgaard, 2013, p. 45). 5 Teknisk baggrund Dette afsnit omhandler de mere tekniske aspekter af baggrunden for problemstillingen. Afsnittet starter med en kort beskrivelse af den anvendte brændolie på Steffen C. Herefter forklares kort om brændolier og hvor de kommer fra. Dernæst et afsnit der berører svovlindholdet i brændolien. Sidste del af afsnittet handler om smøreolier og deres egenskaber og opgaver samt svovlindholdets indflydelse herpå. 5.1 Brændolie på Steffen C Steffen C anvender, som kort omtalt i indledningen, en middelsvær fuelolie kaldet IFO 30. Det er en blanding af IFO 380 og MGO. MGO er en forkortelse for Marine Gas Oil, på dansk gasolie. MGO er den reneste art af brændolie, med et svovlindhold som aldrig er over 1 % (Knak, 2004, p. 32). Tallet som efterfølger IFO, angiver viskositeten ved 50⁰C i cst. IFO 30 har altså en viskositet på 30 cst ved 50⁰C. Grunden til at der på Steffen C, anvendes brændolie med en forholdsvis lav viskositet, og altså en god flydeevne, er at skibets bundtanke ikke er udstyret med dampspiraler til opvarmning af olien. Med en vandtemperatur der en stor del af året ligger omring 0⁰C, er det derfor nødvendigt at sikre at brændolien er flydende og mulig at transportere rundt for pumperne ombord. 5.2 Brændolier Brændolie til fremdrivning af skibe, kan groft set opdeles i to hovedgrupper. Restolie og destillater. Både restproduktet og selve produktet af destillationsprocessen på olieraffinaderiet, finder altså anvendelse til fremdrivning af skibe. Derudover findes blandingsprodukter bestående af både restolie og destillater. Fuelolierne sælges under utallige produktnavne, oftest med en indikation af viskositeten ved en [18]

19 given temperatur, som en del af produktnavnet. Dette er tilfældet ved IFO 30. Som tommelfingerregel kan man sige, at de tungeste olier anvendes på de største motorer og jo mindre motoren bliver, jo finere brændolie kræves der. De sværeste olier finder altså typisk anvendelse i store to-takts krydshovedmotorer. Dieselolie eller MDO anvendes typisk i mediumspeed dieselmotorer, og gasolie, som er renere endnu, i hurtiggående dieselmotorer (Knak, 2004, p. 32). Krav til de enkelte typer brændolier, er specificeret i en ISO 1 standard. ISO 8217:2010 fastslår minimum og maksimum værdier for en række parametre for forskellige kategorier af brændolier til marinebrug. Af parametre kan nævnes viskositet, massefylde, flammepunkt, flydepunkt og indhold af forskellige stoffer, bl.a. vand, aske og svovl (ISO, 2010). 5.3 Svovl i brændolien Brændolie består foruden kulstof og hydrogen, af en række andre stoffer, heriblandt nitrogen, svovl, metalrester, aske og vand (Kuiken, 2008, pp. 134, Part I). De forskellige indholdsstoffer har forskellige konsekvenser for motoren. Metalresterne, typisk natrium og vanadium, vil f.eks. bevirke klistrende aflejringer på udstødsventiler som tilmed er korroderende. Dette kendes som High Temperature Corrosion (Kuiken, 2008, pp. 116, Part I). Der forekommer altid en vis mængde svovl i råolien. En del af svovlen kan fjernes i raffinaderiprocessen, og det endelige svovlindhold i en given brændolie, afhænger således både af oliens herkomst og behandlingen på raffinaderiet. Når svovlholdigt brændolie afbrændes i en forbrændingsmotor, er der risiko for at der kan opstå slid forårsaget af ætsning. Dette kendes som Low Temperature Corrosion, og opstår når svovl reagerer med den ilt og vand som er til stede i forbrændingsluften (Knak, 2004, p. 27). Der er særlig stor fare for reaktionen ved lav last, da temperaturen i processen kan komme under dugpunktet for svovlsyre omkring ⁰C (Knak, 2004, p. 27). I sådanne tilfælde, vil svovlsyren fortættes og sætte sig på cylinderforingen med skadelige ætsninger til følge. Problemet kan afhjælpes ved anvendelse af en smøreolie med de rigtige egenskaber. Dette beskrives i efterfølgende afsnit Smøreolier. 5.4 Smøreolier Smøreolien i en skibsdieselmotor har mange opgaver. Det skal først og fremmest smøre ved at sikre en oliefilm mellem de bevægelige dele. Denne oliefilm sørger ligeledes for at tætne mellem stempel og cylinder. Smøreolien transporterer desuden varmen væk fra de termisk belastede områder, ligesom den opsuger og bærer slam frem til smøreoliefilteret (Kuiken, 2008, pp. 286, Part 1). 1 International Organization for Standardization [19]

20 Særlig relevant i forhold til svovlindholdet i brændolien, sørger smøreolien også for at neutralisere syre dannet under forbrændingen. Her er smøreoliens såkaldte TBN værdi altafgørende. TBN står for Total Base Number, og angiver en smøreolies evne til at neutralisere syre dannet ved forbrændingen. Enheden for TBN er mgkoh/g, og viser altså hvor mange milligram af basen kaliumhydroxid olien indeholder pr. gram (Kuiken, 2008, pp. 302, Part I). TBN er pendant til en brændolies TAN eller Total Acid Number. Man kunne foranlediges til at tænke, at TAN og TBN fortæller om hvor sur eller basisk en olie er, men det er forkert. Tallet angiver, som enheden indikerer, koncentrationen af henholdsvis sure og basiske stoffer, og dermed oliens evne til at neutralisere enten sure eller basiske produkter af forbrændingen. På en olieanalyse modtaget ved bunkring, vil brændoliens TAN værdi ofte fremgå (se evt. Bilag 2). Ud fra det brændstof et skib anvender, angiver motorfabrikanten hvilken TBN der kræves. Jo højere svovlindhold i brændolien, jo højere TBN kræves af smøreolien. Jo højere TBN, jo højere er koncentrationen af basiske stoffer i smøreolien, og dermed evner smøremidlet at neutralisere de dannede syrer. Med tiden, vil en smøreolies TBN falde eftersom de basiske elementer reagerer med syren fra forbrændingsprocessen (Knak, 2004, p. 260). Det er altså ikke blot vigtigt at udvælge en smøreolie med de rigtige egenskaber, smøreoliens tilstand må ligeledes overvåges. Er TBN for lavt, vil smøreolien ikke neutralisere syren, er TBN for højt er der overskud af basisk indhold i brændkammeret, og skaderne forårsages blot af det basiske restprodukt. Forskellen i opbygningen af smøreoliesystemet på henholdsvis 2- og 4-takts dieselmotorer, betyder at der er forskel på hvad der kræves af smøreolien. På 2-takts krydshovedmotorer, er der separat cylindersmøring, og en systemolie der smører bevægelige dele i krumtaphuset samt beskytter overflader samme sted mod rust (Kuiken, 2008, pp. 291, Part I). Systemolien benyttes desuden til indvendig køling af stemplerne, hvorved olien udsættes for en termisk belastning, som kan medføre nedbrydning af olien. Da systemolien i krydshovedmotorer ikke er i forbindelse med områder hvor den føromtalte svovlsyre kan fortættes, leverer olier med et lavt TBN på 5-9, tilfredsstillende smøring (Knak, 2004, p. 56). Cylindersmøreolien derimod udsættes for meget vanskelige arbejdsvilkår. I cylinderen er der både høj temperatur og højt tryk. Cylindersmøreolien skal ligeledes forhindre metaloverflader i at berøre hinanden og derudover, ligeledes neutralisere de stærkt korroderende syrer der kan opstå ved føromtalte omstændigheder i forbrændingsprocessen. Da der i krydshovedmotorerne, oftest anvendes svære brændolier med højt svovlindhold, er det ikke unormalt med et TBN på 70 eller derover for cylindersmøreolien (Knak, 2004, p. 56). I 4-takts trunkmotorer, er der ingen opdeling mellem krumtaphus og cylinder som i [20]

21 krydshovedmotorer. Systemolien smører derfor både i krumtaphuset og indvendigt i cylindrene. Selv i trunkmotorer med separat cylindersmøring, er det den samme olie der anvendes i både krumtaphus og cylinder. Dermed udsættes systemolien på en 4-takts trunkmotor, der anvender en sværere brændolie, for de samme vanskelige arbejdsvilkår som gør sig gældende for cylindersmøreolien i 2-takts krydshovedmotorer. Forholdende for smøreolien bliver dog noget bedre af, at der i 4-taktsmotoren kun er én forbrænding for hver to omdrejninger på krumtappen. Dette betyder, at der kan anvendes smøreolie med TBN værdi ned til (Knak, 2004, p. 57). 6 Analyse af skib, drift og forbrug Denne del af rapporten indeholder behandlingen af data om det nuværende brændolieforbrug og beregninger på grundlag heraf. Desuden redegøres for hvordan brændolien forbruges. Da begge dieselgeneratorer allerede anvender MDO, vil disses forbrug ikke være relevant i forhold til disse beregninger. Dieselgeneratorernes forbrug vil ikke ændre sig som følge af en ændring af den anvendte brændolie i hovedmotoren, hvorfor emnet ikke behandles yderligere. Afsnittet starter med at give en beskrivelse af skibet og dets driftsmønster. Derefter gives en beskrivelse af maskineri ombord på Steffen C og udstyr anvendt til dataopsamling. Når skib og drift er beskrevet, starter beregningerne af aktuelt brændolieforbrug. Dette forbrug, danner grundlag for en beregning af det teoretiske brændolieforbrug, ved omlægning til MDO. Nuværende forbrug af smøreolie danner ligeledes grundlag for analysen af konsekvenserne på smøreoliesystemet. Til sidst vurderes og diskuteres resultaterne inden der gives et bud på konsekvenserne af en eventuel omlægning. 6.1 M/tr Steffen C Steffen C er en traditionel fabriks rejetrawler. LOA 2 er 63 m, bredden er 13 m og tonnagen BT. Skibet stod færdigt i 1997 på VARD Aukra værftet i Aukra, Norge. Oprindeligt hed skibet Petur Jonsson og fiskede under dette navn og islandsk flag ved den canadiske kyst indtil I 2006 blev skibet købt af Sikuaq Trawl A/S. Ved overtagelsen blev skibet sejlet til Hirtshals, hvor en helt ny rejefabrik blev installeret. Skibet er af typen stern-trawler, hvilket vil sige at trawlet sættes ud agten fra og fangsten hives ind samme vej, og opad en dertil indrettet rampe. Der er en portal agterst på skibet, udstyret med hejsesystemer til trawl og håndtering af det landede net med rejer. Styrehuset er placeret forskibs. 2 Length Overall [21]

22 Skibet er udstyret med en topmoderne rejefabrik. Rejerne kommer fra lasttanken ind i fabrikken, så snart de er kommet ombord. Sorteringen foregår stort set fuldautomatisk. De få fisk, som uundgåeligt kommer med, og som fiskeseperatoren ikke frasorterer, fjernes manuelt. Herefter sorteres rejerne i størrelse. Det foregår automatisk og meget simpelt på et system af skinner, hvor afstanden nedover forøges. De små rejer falder således først igennem og de største til sidst. Under størrelsessortereren, kører flere transportbånd på tværs, og på den måde ender fangsten sorteret efter størrelse i forskellige kar. Når hele fangsten er sorteret, produceres rejerne parti for parti efter størrelse. Fra opbevaringskarrene kommer de i en gryde hvor de koges. Fra gryderne fordeles de ud på et transportbånd som føder et andet, meget langsomtgående, bånd som transporterer rejerne igennem en frysetunnel hvor rejerne indfryses. For enden af de tre frysetunneler, bliver rejerne pakket i kasser, etiketteret og lukket med plasticbånd inden de køres ned i lasten. En lille del af fangsten ender som det der kaldes Japan rejer. Det er rå rejer som indfryses. Størrelsen af denne produktion varierer med alt fra rejeprisen i Japan til kursen på Yen. Japan rejerne pakkes i, hvad vi kender som, smørrebrødskasser og indfryses i store pladefrysere. Hovedproduktet er altså friskfangede, søkogte, løsfrosne skalrejer, pakket i 5 kg kasser og klar til distribution. Som den eneste af de store trawlere på Grønlands vestkyst, har Steffen C lov til at fiske i området kaldet Rejekassen i Diskobugten mellem Aasiaat og Ilulissat. Grunden til dette er, at kvoten på Steffen C er tre mindre fiskekvoter, samlet i et skib. En tur varer som regel tre uger. Det er den tid det tager at producere rejer så lasten er fuld, omkring 450 tons. Vejret har en stor indflydelse på fiskeriet. Under udmønstringen varede første tur fire uger. Dette skyldtes at det kolde vejr og vindens retning resulterede i at den attraktive fiskeplads i Diskobugten, var iset til. Derfor måtte fiskeriet fortsætte i mere åbent farvand hvilket betød at turen varede længere end normalt, og endda med mindre fangst end en normal tur. Fiskeriet har altså stor betydning for driften af skibet. Skibet har omkring 20 ture på et år, og ved hver losning tilbringes omkring 24 timer i havnen, hvorefter der igen sejles ud til fiskepladsen. 6.2 Maskineri Steffen C drives af en firetakts mediumspeed trunkmotor af typen Wärtsilä 9R32E på kw. Ombord er også to dieselgeneratorer. Den ene, en Cummins KTA38-G1 på 847 kw fungerer som havnegenerator. Den anden, en Cummins NTA-855-G3 på 399 kw er skibets nødgenerator. Hovedmotoren benytter som omtalt IFO 30 mens begge dieselgeneratorer anvender MDO. Under sejlads og fiskeri, forsynes skibet med elektricitet fra en AVK kva akselgenerator. [22]

23 Til dampproduktion er der installeret en kombineret udstøds- og oliefyret kedel. Udstødsdelen af kedelen producerer altid damp, og når der er brug for yderligere damp, supplerer den oliefyrede del af kedlen. Der brændes, ligesom i hovedmotoren, IFO 30 af i oliebrænderen. Dampen bruges i maskinrummet til opvarmning af brændolie inden centrifugering og i settling- og dagtanke, i ferskvandsgeneratoren osv. men også i fabrikken bruges en del damp. Gryderne hvori rejerne koges, er opvarmet af store dampspiraler, og ved fuld produktion i fabrikken kører oliebrænderen timer i døgnet (se Bilag 3). Udover ovennævnt maskineri, er der to store hydraulikstationer ombord. Én til fabrikkens mange transportbånd og én der leverer olie til dækshydraulikken, herunder tre store spil til trawlet, to kraner til losning og en mindre kran til MOB-båden. 6.3 Brændolieforbrug Skibet er udstyret med en flowmåler til monitorering af det aktuelle brændolieflow. Flowmåleren er installeret af en ekstern montør under værftsophold, og der foreligger intet data eller specifikationer på den. Det aktuelle brændolieflow kan aflæses i to displays ombord. Et i maskinens kontrolrum, og et på broen. I starten af udmønstringen, viste displayet i maskinens kontrolrum en fejlmeddelelse. Efter nogen tids undersøgelser blev displayet løsnet, og efter at have noteret modelnummeret, kunne en manual findes online. Det viste sig at outputsignalet fra selve flowtransmitteren udsendte et 4-20 ma signal. Displayet var som input sat op til 0-10 V. Fejlen blev rettet og displayet viste nu et flow som stemte overens med displayet på broens værdier. Til monitorering af aktuel motorlast, omdrejninger på hovedmotoren og skruebladenes stigning, findes yderligere et display der viser disse tre parametre samtidig. Dette er af typen SCC - Wichmatic 2, oplysninger om specifikationer og målesikkerhed har ikke været muligt at finde. For at undersøge brændolieforbruget, blev der efterfølgende i en periode på 14 dage noteret øjebliksværdier for brændolieflow, motorlast og last på akselgeneratoren for hver time i løbet af to vagter pr. døgn á seks timer. Som udgangspunkt var idéen med disse noter, at undersøge sammenhængen mellem de tre parametre. Der blev i perioden, desuden ført logbog med noter omkring driften den pågældende dag og mængden af rejer produceret. Det fremgår af resultaterne, at mængden af rejer der produceres, har stor betydning for især timerne oliebrænderen i dampkedelen kører. Med dette projekts emne, er det dog først og fremmest flowet der er relevant, hvorfor dette kun vil [23]

24 blive behandlet. Øjebliksværdierne indførtes i et regneark, for nemt at kunne beregne en gennemsnitsværdi samt generere tendenskurver Beregning af årligt brændolieforbrug IFO 30 Bilag 4 viser de noterede værdier for bl.a. brændolieflow i uge 12. Det skal bemærkes af gennemsnittet er regnet ud fra de tal, der ikke antager en værdi på 0. Den ene dag i løbet af dataopsamlingen, værdier på 0 forekommer, er ved et havneophold med losning. Dette vil i praksis sige, at det gennemsnit som fås udelukkende er et billede af flowet når hovedmotoren er i drift. Det kan således ikke blot ganges med 365 dage og på den måde give et årligt forbrug. Der skal tages højde for, at der under havneophold udelukkende køres med DG1. Desuden må beregningen bygge på en antagelse om, at der med omkring 20 ture årligt, må regnes med 20 gange 24 timers liggetid. Dette er for et år uden værftsophold. Ifølge maskinbesætningen er skibet på værft tre uger hvert andet år. Dette vil formindske de forventede udgifter til dyrere brændolie idet skibet i så fald har en længere liggetid, med en mindre mængde afbrændt IFO 30 som følge heraf. Usikkerhederne omkring denne metode er svære at klarlægge. Derfor vurderes det, at det årlige brændolieforbrug sammenholdt med driftstimer pr. år er mere anvendeligt i beregningshenseende. Forbruget kendes fra skibets brændolierapporter og driftstimerne fra maskinjournalen. Dog foretages beregningen af et teoretisk brændolieforbrug på grundlag af det opsamlede data. Resultatet herfra sammenlignes med resultatet ud fra brændolierapporter og maskinjournal. Det teoretiske forbrug er beregnet til m 3 /år. (3) Det faktiske forbrug, angivet som et gennemsnit af forbrugt brændolie i årene , er beregnet til m 3 /år. (4) Det teoretisk udregnede forbrug, baseret på opsamlet data i perioden på 14 dage, afviger altså ca. 10 % fra det faktiske forbrug. (5) De videre beregninger, vil basere sig på resultatet med baggrund i brændolierapporterne. Afvigelsen på 10 % viser dog, at med mere konsekvent monitorering af forbruget og kendskab til flowmålerens nøjagtighed, vil metoden kunne finde anvendelse. 6.4 Kedelens andel af olieforbruget Dette afsnit berører kedelens andel af olieforbruget. Dette er i sig selv ikke af betydning for det samlede forbrug af brændolie ved en omlægning. Beregninger af forbrug ved omlægning til MDO er [24]

25 af teoretisk karakter og baseret på forskellen i brændværdi mellem IFO 30 og MDO. Dette afsnit skal blot give en idé om kedelens andel som en del af forbrugsanalysen. Da der ombord på skibet, ikke findes udstyr til monitorering af kedelens olieforbrug, må dette beregnes. Beregningen baserer sig på et gennemsnit af brændertimer, aflæst for hvert døgn på kedelens kontrolpanel. Timerne oliebrænderen kører, sammenholdes med data for brænderen, herunder dysedata, fundet i dokumentation fra kedelleverandøren, tryk ved dysen aflæst på manometer ved brænderen og oliens massefylde Anlægsbeskrivelse kedelanlæg Selve dampkilden på skibet, er som tidligere nævnt en kombineret udstøds- og oliefyret kedel. Den oliefyrede del af kedelen, supplerer når udstødsdelen ikke kan klare hele den krævede dampproduktion. Helt konkret reguleres den af et pressostat arrangement, som starter oliebrænderen når damptrykket falder til 6,5 bar. Herefter kører oliebrænderen indtil damptrykket igen rammer setpunktet på 7 bar. Brænderen er udstyret med to dyser. På kontrolpanelet og i dokumentationen fremgår det at der kan køres på høj og lav brænderindstilling. Det vil sige, at kun én dysse er i brug i lav indstilling, mens begge anvendes i høj indstilling. I praksis er det dog sådan, at brænderen starter op på lav indstilling hvorefter den går over på høj i løbet af sekunder. Det samme gør sig gældende, når trykket er ved at nærme sig setpunktet på 7 bar, igen køres der på lav indstilling sekunder inden der slukkes. I beregningen vil det blive antaget, at brænderen kører høj indstilling i hele oppetiden. Antallet af gange brænderen starter op i løbet af et døgn, og hvor længe den kører, er meget kompliceret at kortlægge. Det afhænger ikke alene af den krævede mængde damp, men også hovedmotorens belastningsgrad og dermed dens bidrag til den samlede kedeleffekt. Flere scenarier, der i bund og grund ikke er gunstige hvis kedeldriften betragtes isoleret set, kan forekomme. I løbet af udmønstringen, var fiskeriet flere gange så godt, at skibet lå stille et par timer og ventede på at fabrikken producerede færdig på det forrige slæb. Det vil altså sige, at fabrikken producerer på fuld kraft, mens hovedmotoren er meget lidt belastet. I praksis bruges der altså mere damp, end overskudsvarmen fra hovedmotoren kan generere. Der er altså i høj grad sammenhæng mellem mængden af rejer produceret pr. døgn, og antallet af timer udstødskedlen må suppleres af den oliefyrede del. Dette ses illustreret ved den ens tendens for diagrammerne i Bilag 6. [25]

26 Figur 6 - "Nozzle Selection" Fra Weishaupt Brænderdata. Bilag 7 Brænderen er af mærket Weishaupt, modellen er en Monarch MS7Z. Denne brændertype er ifølge leverandørens oplysninger, beregnet til både restolier og destillater (Bilag 7). Der kan altså, i nuværende opsætning, anvendes både IFO 30 og MDO. Brænderhovedet er, som tidligere beskrevet, udstyret med to dyser. Dysserne er opdelt i størrelse, efter det flow de leverer ved et referencetryk. De monterede dyser er henholdsvis størrelse 7,5 GPH og 8,5 GPH. GPH er en forkortelse af Gallons Per Hour, og er en referenceværdi. Flowet afhænger af trykket ved dyssehovedet samt hvilken olie der fyres med. Under perioden hvor oliebrænderens timetal er noteret, er dette tryk ligeledes aflæst. Det har i hele perioden ligget på 22 bar. Det er derfor muligt at bestemme flowet ud fra ovenstående diagram. Anvendte værdier til aflæsning: 22 bar (Bilag 7). Dysestørrelse 7,5 GPH og 8,5 GPH. Medium oil på x-aksen. Oliens massefylde er opgivet til 0,9358 kg/l. (Bilag 2). For dyse 1 størrelse 8,5 GPH, er flowet aflæst til 52 kg/h. For dyse 2 størrelse 7,5 GPH, er flowet aflæst til 45 kg/h. Dermed kan det samlede masseflow og deraf volumenflow beregnes. Volumenflowet er beregnet til 103,7 l/h. (7) [26]

27 Et gennemsnit baseret på de observerede driftstimer på oliebrænderen er udregnet til 10,67 timer (Bilag 3). Ud fra dette gennemsnit, kan et gennemsnitsforbrug beregnes til l/døgn (8) eller 404 m 3 /år (9) Fra det årlige kedelforbrug, er den procentvise andel af skibets årlige brændolieforbrug beregnet til 10,7 % (10) Fejlkilder som eksempelvis det faktum, at begge dysser ikke er aktive til start og slut, men starter og stopper med sekunders forskydning, blev omtalt tidligere i dette afsnit. Idet kedelens olieforbrug kun udgør omkring 11 % af det totale olieforbrug ombord, vurderes det at disse fejlkilder ikke har væsentlig betydning i det store perspektiv. 6.5 Økonomiske konsekvenser af omlægning til MDO Når man umiddelbart kigger på brændværdierne for MDO og IFO 30 virker det åbenlyst at man får mere ud af MDO som følge af den højere brændværdi pr. kg. Man må dog holde for øje, at der er forskel i massefylden for de to typer brændolie. Det er derfor nødvendigt at beregne om man får mest brændværdi ud af en tankfuld IFO 30 eller MDO. Spørgsmålet er, hvilken brændolie der indeholder den største brændværdi pr. liter. Idet afregningen, når der bunkres på skibet takseres pr. liter, har spørgsmålet særlig relevans. De specifikke brændværdier for henholdsvis IFO 30 og MDO må dog kendes inden en forskel på forbruget kan beregnes. IFO 30 er en blanding mellem IFO 380, som er den sværeste form af IFO, og MGO. Alt efter hvordan de to olier blandes, fås IFO med et sæt givne egenskaber. Jo mere MGO der blandes i, jo lavere viskositet opnås, og jo mere letflydende bliver det endelige produkt (Figur 7). [27]

28 Figur 7 Udsnit af blandingsforhold Kilde: Da der på olieleverandørens specifikation (Bilag 2), kun optræder en brændværdi for IFO 380, må den resulterende brændværdi for den færdigblandede IFO 30 fastslås. Der foreligger ikke verificeret data på gasolien og om hvorvidt ovennævnte blandingsforhold er anvendt. Det fremgår af databladet for IFO 380 (Bilag 2), at den kinematiske viskositet ved 50⁰C er 361 cst. Det vil altså sige at IFO 380 som er en del af blandingen fra bunkringen, er mere letflydende end den skal være. Det er således tvivlsomt, at der netop har været tale om et blandingsforhold på præcis 35 % MGO og 65 % IFO 380. Til de videre beregninger anvendes derfor erfaringsmæssige værdier for brændselsolier. MDO s nedre brændværdi ligger erfaringsmæssigt på kj/kg (Knak, 2004, p. 32). Ifølge lærebøger på området er erfaringsværdier for blandingsolier kj/kg (Knak, 2004, p. 35). Da IFO 30 er et renere produkt end IFO 380 og dermed, som udgangspunkt har en højere brændværdi (Figur 8), antages det at IFO 30 ligger i den høje ende af spektret, og den nedre brændværdi sættes til kj/kg. [28]