通过培训实现面向未来的运输

为海事专业人士提供技能和知识，以实现可持续的未来

研究员、作家、经验丰富的教师和 MOL SYN 培训中心助理技术经理 Sairam K 博士概述了 Synergy 如何解决对于从化石燃料过渡到新兴替代燃料至关重要的培训。

“没有培训，他们缺乏知识。没有知识，他们就缺乏信心。没有信心，他们就没有胜利“（尤利乌斯·凯撒）。

“教育是你可以用来改变世界的最有力武器”（纳尔逊·曼德拉）。

介绍

随着技术的进步和航运业越来越多地考虑如何最有效地实现脱碳，我们听到了很多关于“面向未来”的行业。 但要实现这一目标，我们首先需要了解当今海员和岸上工作人员的当前知识和前瞻性需求，以便我们能够适当地投资于他们和下一代。 培训干预是一系列旨在在一段时间内提供知识和技能的计划，作为教学、告知或教育人们的一部分，以便他们有资格从事他们的工作并在更大困难和责任更大的职位上工作，但在我们当前不断变化的时代，我们必须首先确定关键变化， 确定人们知道什么和需要知道什么，然后解决如何为他们提供他们需要的工具。

基于模拟器的培训本身就是技术产品，是一个主要优势。 它迅速提高了海员从事特定工作的技能、能力和知识。 它在塑造安全、无事故操作的思维方面发挥着至关重要的作用，并确保培训不仅限于死记硬背的理论概念学习。 它还提供了一个应用教科书智慧和获得技能和程序经验的机会，并培养了管理现实生活场景的信心。 自信与能力直接相关，根据至少一位著名领导者的说法，与胜利相关。

设置场景 – 排放、节能、立法、VLSFO 和燃料替代品

重要的是要记住当今大部分培训的核心背景。

雄心勃勃的排放目标

DNV 能源转型展望估计，2008 年至 2050 年间的海运贸易将增长约 40%，2018 年，IMO 通过了一项气候变化战略，要求 到 2050 年航运业的温室气体 （GHG） 排放量比 2008 年减少 50%。 为了实现这一目标，任何船舶的排放量都必须低于当前平均水平的 30%，因此 IMO 对脱碳的推动正确地推动了该行业在能源和节约及其相关要求以及数字化提供的机会方面制定新战略。

节能

世界需要比以往更多的能源，这种不断增长的需求意味着我们需要一个更可持续的供应和发电系统，同时还要解决温室气体和能源生产对环境的整体影响。

船舶所需的能源必须作为燃料运输。 通过运营措施（例如降低速度或优化路线）以及废热回收中的节能技术（例如通过废气涡轮增压器、废气锅炉或废气过热器），可以在一定程度上降低能源需求。 此外，可以通过多种方式改进船舶设计，例如船体流体动力学优化和空气润滑，以及通过提高推进效率的设备（如 Mewis Duct 和 Propeller Boss Cap Fin）和风辅助推进技术在减少消耗和排放方面取得进展。

然而，仅靠这些措施无法实现实现 2050 年目标所需的减排量，因此该行业必须继续掌握我们所谓的 未来燃料 ，即碳强度降低的燃料，例如氨、生物燃料和氢气。 这些和其他更清洁的燃料将在下面讨论，它们构成了当今海员必须努力应对的矩阵的一部分，因此，他和她必须接受彻底的培训。

更严格的立法

2016 年 10 月，国际海事组织确认船舶燃料油中硫含量的全球限值为 0.50% m/m（按质量计），该限值于 2020 年 1 月 1 日生效，同年 10 月，国际海事组织海洋环境保护委员会 （MEPC） 第 73 次会议确认禁止运载不合规的重质燃料油 （HFO），除非船舶配备了适当的洗涤器技术。

极低硫燃料油 （VLSFO） 已经到来，随之而来的是海员需要解决的另一组问题。

VLSFO 可能的问题

1. 可变性

从轻质馏分油到较重的残余混合物，极低硫燃料的配方存在很大差异，燃料特性取决于其来源的石油原油来源以及炼油厂加工和混合成分的可用性。

因此，VLSFO 特性差异很大，尤其是残余燃料等级，并且人们认识到，在不同地理位置加注的燃料，甚至从同一地点的不同供应商处获得的燃料，都可能具有不同的特性。 因此，机组人员需要了解所输送燃料的特性，以便确定并实施有关储存、处理和操作的正确程序要求。

2. 兼容性

残余燃料，即在吸收更多燃料之前留在燃料舱中的燃料，可以被视为沥青质的分散体，它作为“连续相”均匀分布在整个油性介质中。 在稳定的残余燃料中，沥青质和连续相之间保持平衡，因此沥青质将保持稳定的分散。 然而，沥青质化学特性的变化（例如，在某些精炼过程中暴露在高温下）或连续相的变化（例如，通过将两种不同的燃料油混合在一起或将切削原料混合到残余燃料中）可能会破坏平衡。 颗粒团聚，即它们聚集在一起形成一个团块，较大的团聚颗粒称为污泥。 因此，任何打算新鲜进油的燃料都必须经过与残余燃料的相容性测试。

3. 冷流

将燃料保持在倾点以上可确保其保持可泵送状态，并且是储存温度的关键指标，尤其是在残留燃料的情况下。 如果燃料保持在接近或低于倾点的温度下，则燃料可能难以泵送，并且分离的蜡（蜡晶体的形成从燃料的浊点温度开始）可能会堵塞过滤器并在热交换器上形成沉积物。 在严重的情况下，手动清洁水箱可能是唯一的解决方案。

4. 粘度

由于极低硫燃料的制造方式发生变化，船上接收的燃料的粘度（和密度）也可能存在很大差异。 这反过来又会影响主发动机和辅助发动机的燃烧和性能。

5. 炽灼质量

点火和燃烧是发动机运行的重要方面，但可靠地确定残余燃料的点火和燃烧特性几乎是不可能的。 计算的碳芳香性指数 （CCAI） 是柴油发动机应用中残余燃料点火性能的指标，根据测量的密度和粘度计算得出，CCAI 值越高，点火质量越差。 CCAI 值通常在 820 到 870 之间，但在极低硫燃料中，它们的范围可能更广。

6. 催化剂细粉

这些颗粒也称为催化颗粒，来自炼油厂催化裂化装置中的燃料混合组分。 过量的催化颗粒会导致燃油泵、喷油器、活塞环和气缸套的磨损加速，这在极低硫燃料中更为常见。

化石燃料的一些替代品

生物燃料或生物燃料混合物是减少温室气体排放的另一种途径， MARPOL 附则 VI 第 18 条 适用于石油精炼衍生的燃料以及来自其他生产方法（即生物柴油）的燃料，其中包括：

脂肪酸甲酯 （FAME） 是由植物油、动物脂肪或用过的食用油通过称为酯交换反应的过程生产的，其中甘油三酯转化为甲酯。 收集用过的食用油的公路油罐车越来越常见，而 FAME 是业内使用最广泛的生物柴油类型，通常与普通船用柴油混合。

生物质制油 （BTL） 是一种通过热化学转化生产的合成燃料。 它符合国际标准 EN 16709 和 EN 15940，在化学上与汽油或柴油等传统燃料不同，但仍可用于柴油发动机。

还有加氢处理植物油 （HVO） 和氢化衍生可再生柴油 （HDRD），它们是脂肪或植物油的产物，可以单独使用，也可以与通过脂肪酸制碳氢化合物加氢处理精炼的石油混合。 以这种方式生产的柴油通常被称为可再生柴油，以区别于 FAME 生物柴油。

技术挑战

海员可能面临的四个主要困难是：

1. 如果冷凝水积聚在生物柴油中，细菌和真菌等微生物生长会滋生，导致油泥过度形成和过滤器和管道堵塞;

2. 氧气逐渐降解，因此受到聚合物和其他不溶性化合物的污染，导致管道中沉积物并影响性能。 在晚期阶段，这也可能意味着燃料酸度增加，从而导致燃料系统腐蚀以及泵和喷油器中沉积物的积累;

3. 低温 – 根据原料的不同，较高浓度的生物柴油通常比传统柴油具有更高的浊点 – 导致流动特性不佳和过滤器堵塞;

4. 腐蚀也可能发生，尤其是 B80-B100 等高浓度生物柴油时，会导致软管和垫圈降解，导致完整性丧失和燃料与铜、黄铜、铅、锡和锌等污染金属的相互作用，并增加沉积物的形成。

其他替代燃料

氨通常被认为是零碳燃料的未来，但它有其自身的困难 – 而且，在燃烧中，可能被称为副作用 – 这些包括高点火温度和能量、低火焰速度、低化学动力学、增加的 NOx 产生，当然还有毒性。

氢是宇宙中最丰富的元素，可以在未来的能源结构中发挥关键作用——在船舶上、国内发电和为工业提供动力——并有可能大规模提供低碳、高效和负担得起的能源。 不过，目前大多数工业氢气来自天然气（甲烷），主要用于化肥，以及钢铁和航天工业，目前每吨氢气的提取会产生约 10 吨二氧化碳，因此我们距离降低碳密集度和商业上可行的能源还有很长的路要_走。

液化天然气

液化天然气是一种现成的中间燃料，也是燃烧最清洁的化石燃料形式，几乎没有替代品可以与其排放状况和成本效益相匹配。 与目前使用的燃料相比，它几乎不排放硫和颗粒物，并实现了约 85% 的 NOx 和 27% 的_CO2 排放。 它是一种安全、成熟且完全可行的船用燃料，具有显著的温室气体减排效益，是实现零排放航运业的潜在途径。

此外，与 HFO 不同，LNG 不能掺假，因此 LNG 燃料船舶可以在排放控制区作业而无需更换燃料，而传统燃料船舶则需要改用 VLSFO。

当今的培训

为了吸引下一代海员，航运业最好加倍努力与教育机构合作，使培训和职业发展路径反映当今的优先事项，特别关注不断提高的节能和替代燃料的使用。

Synergy 的培训方法

模拟

所有需要它的人都接受了 LNG 燃料发动机和 LNG 加注模拟器（包括模拟 ME GI 发动机）的广泛培训，并接受了最新的 MARPOL 要求的教育，并且很快将接受其他特定于发动机的模拟器培训。 这种类型的辅导提供了应用理论并获得技能和程序经验的机会，我们的第一个 液化天然气加注课程 于 2021 年 1 月 22 日至 23 日为 MT“太平洋翡翠”号的接管船员进行了培训。 我们还有一个完整的任务 LNG 模拟器，除了 STCW 规定的课程外，所有高级船员和工程师都将完成基础课程并获得熟练证书。 自从我们的液化天然气加注课程开始以来，迄今为止我们已经培训了 125 名高级船员和 107 名评级员。

特定于引擎的培训

电子控制发动机现在在市场上占据主导地位，自 2010 年以来，MAN ME-B 和 ME-C 是新造船中最常见的发动机。 显然，除了全面涵盖启动、倒车和远程桥控制外，本课程还包括对发动机进行微调以优化油耗并满足严格的 NOx 排放标准，例如 EEDI II 级和 III 级。

正确了解系统及其功能对于安全高效的 ME 操作、维护和故障排除至关重要。 作为讲师直接一对一互动的一部分，有详细的解释，以建立受训者能够操作系统的能力和信心（同时充分了解其功能、能力和限制）以及使用云主操作面板模拟器进行调整和故障排除。 此外，还详细介绍了电子多用途控制器、液压和气动系统以及 Alpha 润滑系统。

介绍

发动机特定培训目前作为课堂课程进行，我们的 PPT 幻灯片演示内容全面，内容与车载面板和系统精确匹配，包括发动机控制系统、驾驶台控制面板、发动机控制室电报系统、气缸控制单元、液压缸单元、安全系统面板、本地控制面板和不间断电源，并解决常见问题及其解决方案，以建立应对的信心问题。

MARPOL 附则 VI

上述 IMO 目标意味着必须尽快实现非常大的减排量，并且还表明，随着我们迈向 2050 年，新造船必须逐步减少温室气体排放，以抵消仍在运营的排放量较高的船舶。

有两个绝对必要的：最大限度地减少船舶运营所需的能源，减少能源生产产生的碳排放，以及对 MARPOL 附则 VI – MEPC 的修正案。 328（76） – 规定了两种要采用的方法：方法 1 – 技术方法 – EEXI，以及方法 2 – 操作方法 – CII，这些意味着特定的培训模块。

结论

作为我们行业中的高密度能源，化石燃料过去（现在仍然）相对容易获得、储存、处理、运输和使用，我们已经有几十年的时间来调整长期以来一直非常熟悉的系统。 但是，就像法规一样，人们的优先事项和态度正在正确而迅速地变化，作为领先的船舶管理公司，我们必须保持我们在非化石、零排放和可持续能源领域的前沿地位。

正如传统上，高质量的培训对于安全操作至关重要，也是越来越熟练的航海工作的重要因素，因此它必须不断发展，以保持领先于已经并将继续来自消除碳重燃料并使用新的和仍在发展中的燃料的无数科学、技术和操作新事物。 这对于面向未来至关重要，任何临时培训活动、预定干预或长期战略都必须从这些事实开始。