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COMBUSTÍVEIS

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Óleo cru• Complexo, naturalmente ocorre como uma mistura de fluídos de

hidrocarbonetos de petróleo.• Varia de amarelo à negro na cor.• Também contém pequenas quantidades de oxigênio, nitrogênio, derivados de

enxofre e outras impurezas.• Foi formado pela ação de calor, pressão e bactéria em restos de plantas

antigas e animais.• Encontrado em camadas de rochas porosas, • Uma reserva típica contém óleo, gás e água• Varia na aparência e composição de hidrocarbonetos dependendo da

localidade onde este ocorre.• Alguns petróleos crus são naftênicos, parafínicos, asfalticos• É refinado para fornecer produtos do petróleo como....

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Reservas de petróleo cru

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Configuração típica de refinaria

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Corte na demanda de barrís

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Composição dos combustíveis

• Carbono 85 – 88% de massa• Hidrogênio 10 – 14% de massa• Enxofre 0,01 – 5% de massa• Nitrogênio 0,01 – 1% de massa• Oxigênio 0,1 – 0,5% de massa• Água 0,1 – 1% de massa• Outros 0,01 – 0,3% de massa

• A composição varia dependendo da orígem do petrólro cru, processo de refino, etc.

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Propriedades do combustível

• Poder calorífico inferior • CCAI (• Número de cetano• Flash point ( ponto de fulgor)• Ponto de • Conteúdo de cinzas• Resíduo de carbono• Asfaltenos• Conteúdo de sedimentos• Pressão de vapor Reid• Número de acidez• Corrosão em cobre / corrosão em aço

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Tipos de combustíveis• Status na versatilidade

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Viscosidade

• Não é uma medida de qualidade de combustível• Determina a complexidade do sistema de tratamento e aquecimento• O combustível deve ser aquecido até as temperaturas e viscosidades corretas

no ponto de injeção.• Viscosidade GO: 1,4 – 5,5 cSt @ 40°C, tipicamente de 2 – 3 cSt @ 40°C• Viscosidade MDO: 1,5 – 11cSt @ 40°C, tipicamente de 3 – 7 cSt @ 40°C• Viscosidade HFO: 30 – 70 cSt @ 40°C, tipicamente de 150 – 400 cSt @ 50°C• A viscosidade de injeção correta para GO & LFO depende do projeto da bomba

injetora• Nos motores Wärtsilä no mínimo 1,8 – 2,8 cSt, viscosidade demasiado baixa

leva à cavitações e excessivos vazamentos de combustível assim como processo de combustão fora da faixa ótima.

• Viscosidade de injeção correta para o HFO nos motores Wärtsilä 16 – 24 cSt.

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Densidade • Também depende da orígem do petróleo cru e processo de refino.• Influencia o processo de separação.• Os separadores de óleo combustível de hoje podem lidar com combustíveis

tenham a densidade máxima de 1010 Kg/m3 @ 15°C.• O disco de gravidade nos separadores antigos devem ser escolhidos de acordo

com a densidade • Densidades típicas de MDO & GO: 840 – 870Kg/m3 @ 15°C• Densidades típicas de HFO: 950 – 990 Kg/m3 @ 15°C• O Poder calorífico será menor se a densidade for menor – menos energia

disponível.

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Características de ignição do combustível

• AntracenoMolécula aromáticaDensidade altaBaixa viscosidadeRetardo de ignição

• decanoMolécula parafínicaDensidade baixaViscosidade altaCurto retardo de ignição

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Propriedades de ignição (CCAI)• O índice calculado de aromaticidade do carbono desenvolvido pela Shell é uma

ferramenta grosseira, depende de densidade e viscosidade.

• Combustíveis pesados com propriedades pobres na ignição podem causar problemas na partida e em operações à cargas baixas, especialmente se o motor não estiver suficientemente pré aquecido.

• Baixa qualidade de ignição pode também resultar em longo retardo de ignição e rápido aumento de pressão nos cilindros – causando batida de pino (knocking)

• Hoje os motores modernos não são tão sensíveis quanto À esta propriedade –alta taxa de compressão.

• Valores típicos no HFO: 820 – 860• Não é aplicável ao LFO.

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Propriedades de ignição

• Queima fora do tempo• Alta carga térmica• Rápido aumento de pressão• Ignição demasiado atrasada

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Propriedades de ignição• O retardo à ignição se torna mais menor em altas temperaturas • Possibilidade de funcionar com combustível de baixa qualidade

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Propriedades de ignição – LFO (Número de Cetano)

• O número de cetano é determinado tanto pelo uso de um motor específico para teste de cilindro como uma mistura de n-cetano e hepta metilnonano como combustível de referência

• O índice de cetano é calculado dos resultados das curvas de destilação e densidade (10, 50 e 90% das temperaturas de destilação)

• Resultados de ambos os testes podem ser uados quando se estima as propriedades de ignição dos combustíveis destilados

• Valores típicos 40 - 55

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Conteúdo de energiaMuitos termos são usados como:

• Valor calorífico inferior• Energia líquida específica• Calor líquido de combustão• É mensurado em unidade de MJ/Kg ou Kcal/Kg• Tipicamente corrigido para 42,7 MJ/Kg ou 10200Kcal/Kg• É também calculado usando-se a fórmula da ISO 8217 ou é analizada pelo uso

do calorímetro de bomba

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Conteúdo de água

• A água pode ter muitas orígens• Pode ser doce ou salgada• A água doce e be memulsificada priscipalmente diminui o conteúdo de energia

do combustível e leva assim ao aumento no consumo de combustível.• A Água salgada contém cloreto, que causa corrosão no sistema de combustível

e equipamento de injeção.• A performance eficiente de um separador é muito importante para remover o

conteúdo de água do combustível.• Conteúdo de água típico no GO & MDO: 0,05 – 0,2% em massa• Conteúdo de água típico no HFO: 0,1 – 0,6% em massa

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Sedimentação de água (decantação)

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Temperatura de água / combustível

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15°

C

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Ponto de Fulgor (Flash point)

• Não influencia no processo de combustão.• Combustível com baixo ponto de fulgor é um risco à segurança.• Pode ser perigoso ao se manusear• Equipamento à prova de explosão pode ser usado.• Chega muitas vezes ao manuseio com alta pressão de vapor podendo causar

cavitação e bolsões de gás no sistema de tratamento, pressões mais altas podem ser usadas.

• Seguradoras tipicamente exigem ponto de fulgor mínimo de 60%• Se o fogo tomar conta da praça de máquinas, compensações podem não ser

pagas, caso um combustível com ponto de fulgor menor que 60 tenha sido usado.

• Pontos de fulgor mais comuns: 60 – 100°C

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Ponto de endurecimento

• Descreve a temperatura abaixo da qual o combustível não flui mais.• Todo o sistema de tratamento incluindo tanques e tubulações devem ser

mantidos pelo mínimo 10 – 15°C acima do ponto de endurecimento.

Ponto de cristalização

• Temperatura na qual cristais de parafina aparecem no fundo da amostra • É um indicador de tendencia do combustível a entupir os filtros, tubulações ou

pequenos orifícios (ex: injetores em temperaturas baixas)

• Deve ser pelo menos 10°C a menos que a temperatura de injeção do combustível.

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Ponto de entupimento de filtros • Temperatura na qual uma determinada amostra de combustível pára de fluir

em um aparato de filtragem específico em um tempo determinado quando resfriado sob certas condições.

Conteúdo de sedimentos

• Indica o volume de impurezas no combustível, incluindo areia, ferrugem, etc.• Muitos métodos de análise estão disponíveis.• O potencial de sedimentos totais também diz algo à respeito de estabilidade do

combustível.• Se o TSP for alto, risco de formação de borra e sedimento assim como o risco

de entupimento de filtros.• O TSP também pode ser usado para checar a compatibilidade de dois

diferentes combustíveis. Os dois combustíveis são misturados e se o TSP para a mistura permanecer baixo, os combustíveis são compatíveis.

• Valores comuns para TSP: 0,01 – 0,03% em massa

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Resíduo de carbono

• Alto resíduo de carbono pode levar à formação de depósitos na câmara de combustão e no sistema de escape, especialmente em operação com cargas baixas.

• Existem muitos métodos de análise existem: resíduo de carbono Conradson, resíduo de carbono Ramsbottom, Micro resíduo de carbono.

• Formação de depósitos nos orifícios dos atomizadores, irá interferir na atomização e deformaro spray de combustível e irá levara a aumento da carga térmica localmente.

• Depósitos no sistema de escape e turboalimentador irão interferir na troca gasosa e aumentar a carga térmica.

• Depósitos na área dos anéis de segmentos irá dificultar o movimento dos anéis causando um aumento no “blow-by” dos gases de combustão para o cárter e levando a uma excessiva contaminação do óleo lubrificante.

• Resíduo de carbono mais comum no HFO: 8 – 17% em massa.

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Asfaltenos • Um aglomerado de compostos aromáticos com alto MW e alta taxa de C/H.• Os asfaltenos podem também levar à formação de depósitos na câmara de

combustão e no sistema de escape, especialmente em operação à baixa carga.

• Formação de depósitos nos orifícios dos atomizadores, irá interferir na atomização e deformaro spray de combustível e irá levara a aumento da carga térmica localmente.

• Depósitos no sistema de escape e turboalimentador irão interferir na troca gasosa e aumentar a carga térmica.

• Depósitos na área dos anéis de segmentos irá dificultar o movimento dos anéis causando um aumento no “blow-by” dos gases de combustão para o cárter e levando a uma excessiva contaminação do óleo lubrificante.

• Combustível instável: asfaltenos podem se precipitar do combustível e causar entupimento nos filtros e excessiva formação de borra nos separadores e tanques.

• Conteúdo de asfalteno mais comum no HFO: 4 – 12% em massa.

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Enxofre • Alto teor de enxofre pode causar corrosão à frio e desgaste corrosivo • Enxofre também contribue para a formação de depósitos junto com V & Na• Uma reserva alta de álcali no óleo lubrificante é muito importante para

neutralizar os compostos originados do ácido sulfúrico e evitar corrosão.• Conteúdo de ácido sulfúrico no GO & MDO: 0,05 – 1% em massa• Conteúdo de ácido sulfúrico no HFO: 1,5 – 3,5% em massa• Devido à legislação, o teor de enxofre é limitado em algumas áreas geográficas

e o uso de combustíveis com baixo teor de enxofre está aumentando para o futuro.

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Cinzas • A análise de cinzas diz a presença de impurezas, tais como areia e ferrugem

assim como diferentes tipos de elementos como V, Na, Ni, Al, Si, Fe, Ca, Mg

• Um alto teor de cinzas pode estar em detrimento em várias maneiras dependendo dos constituintes de cinzas e seu volume presente no combustível

• Problemas típicos podem ser:• Desgaste no sistema de injeção• Desgaste nos pistões e camisas• Incrustações nos componentes do motor• “queima das coroas dos pistões e válvulas”

• Teor de cinzas mais comum no HFO: 0,02 – 0,08% em massa

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Sílica + Alumínio• Originário do processo de refino (craqueador catalítico), onde compostos Al+Si

são usados como catalizador.

• Grandes volumes podem causar severo e rápido desgaste nas bombas injetroas, atomizadores, camisas e anéis de segmento.

• A Performance eficiente do separador é muito importante para remover o Si + Al do combustível

• Al + Si no HFO: 5 – 45 mg / Kg

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Vanádio + Sódio• O vanádio é originário do petróleo cru

• O Sódio se origina do petróleo cru ou da água do mar como contaminante.

• Óxidos de vanádio & sódio são formados durante a combustão e estes reagem com outros constituintes das cinzas, como Ni &Ca assim como enxofre.

• Dependendo da temperatura de fusão do composto em questão e temperatura dos componentes do motor, os compostos das cinzas aderem às superfícies dos dos componentes causando incrustações, corrosão à quente ou até mesmo perda de material assim como aumento da carga térmica do motor.

• A Performance eficiente do separador é muito importante para remover Na, originado da água do mar, do combustível (óleo cru)

• Teor de V no HFO: 40 – 250mg/Kg

• Teor de Na no HFO: 15 – 50mg/Kg

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Cálcio + zinco + fosfato

• Originado geralmente do óleo lubrificante

• Volumes significantes geralmente indicam que o óleo lubrificante foi contaminou o combustível.

• Compostos de cálcio podem ser usados como catalisador de combustão.

• Teor de Ca no combustível: 0 – 20mg/Kg• Teor de Zn & P no combustível: 0 – 3mg/Kg

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Comportamento das cinzas

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Válvulas de exaustão queimadas

• Depósitos nas superfícies de vedação

• Pequenas passagens de blow by

• Canais profundos

• Temperatura de gases de exaustão alta

• Risco de avaria no motor

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Corrosão por alta temperatura

A consequência é uma combinação de:

• Fadiga mecânica• Fadiga térmica

O resultado final é:

• Perda de material da sede de exaustão• Avaria da válvula• Avaria do turbo, cabeçote, etc

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Formação de depósitos nos anéis de difusores

• Diminuição na eficiência do turboalimentador

• Consumo de ar mais baixo

• Carga térmica mais alta

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Formação de depósitos no tubo de exaustão

• O depósito geralmente contém S, Ca, Na e V.

• Ca do óleo lubrificante, combustível ou poeira de cemento em suspensão.

• Na do combustível, água salgada.

• S, V do combustível.

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Medidas para se obter a correta operação com combustíveis com alto teor de cinzas

• Separação de combustível eficiente (lavagem com água pararemover o sódio)• Aditivos de combustível (por exemplo óxido de Magnésio, ponto de fusão das

cinzas mais alto)• Temperatura da sede/válvula mais baixa

Arrefecimento da sede, arrefecimento do ar de carga (limpeza)Aumento da lavagem (turboalimentador, tempo de abertura de válvulas, cames)Alta condutividade térmica do material da válvula, rotação da válvulaResistência à corrosão mais alta (material, tratamento de superfície)

• Limpeza mecânica de superfícies de vedaçãoRotocapVelocidade de fechamento mais alta, força da molaGeometria da válvula, ângulo da sede

• Limpeza eficiente do turboalimentador • Acompanhamento da qualidade do combustível (limites de Na, V)

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Pressão de vapor Reid

• Usado para análise de petróleo cru.

• Pressão de um vapor confinado em equilíbrio com o seu líquido em uma temperatura específica.

• É uma medida de volatilidade do combustível.

• Tem uma influência na pressão de combustível necessária no sistema de tratamento de combustível .

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Número de acidez• Indicação de acidez / alcalinidade do combustível.

• É o peso em mg do volume de ácido (HCl) ou base (KOH) para neutralizar um grama de combustível

Muitos métodos existem:

• Número de acidez• Número de acidez total- Todos os ácidos constituintes devem ser neutralizados• Número de ácido forte- Titração para o pH 4• Número de neutralização

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Propriedades da corrosãoCorrosão no cobre / corrosão no aço

• É a tendência de um combustível corroer materiais de aço ou cobre sob condições específicas (temperatura, pressão)

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Estabilidade / compatibilidade• Combustíveis instáveis• Fluxo de calor alto / área

• Combustíveis estáveis• Fluxo de calor baixo / área

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Estabilidade / compatibilidade

• A mistura de HFO aromáticos com GO parafinicos pode causar problemas de compatibilidade.

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Operação com combustíveis destilados• Baixo ponto de fulgor: aspecto de segurança, companhias de seguro podem

recusar pagar compensação por danos, por exemplo se uma praça de motores incendiar e um combustível com ponto de fulgor inferior a 60°C tiver sido usado.

• Baixa viscosidade: vazamento no sistema de injeção levará à um aumento de consumo assim como uma queima incompleta ou retardo na ignição.

• Compatibilidade: baixa compatibilidade com óleo pesado pode levar a:Entupimento nos filtrosAumento no volume de borraEngripamento das bombas injetorasFormação de depósitos nos componentes do motor

• Compatibilidade deve sempre ser checada antes de dois combustíveis desconhecidos serem misturados um com o outro.

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Categorização dos combustíveis baseado no teor de S

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Uso de combustíveis residuais com baixo teor de S

• STATUS

• ISO 8217: 1996 (E)Teor de S máx. 5%

• Recomendações de combustível SIMACTeor de S máx. 4,5%

• Média de qualidade de combustível ao redor do mundo:Teor de S máx. 2,6%

• Em algumas áreas específicas com controle de emissões, como o mar Báltico a redução de taxas em canais e baías são admitidas se usados combustíveis com baixo teor de S (no máx. 1,5%).

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Leis para combustíveis com teor de SMARPOL 73/78 , Annex VI

• Teor de S máx. Em águas internacionais e territoriais 4,5%.• Teor de SOx máx. Para áreas com controle de emissões que são, Mar Báltico,

Mar do Norte, Canal Inglês 1,5%, exceto se o navio estiver equipado com sistema de tratamento de gases de exaustão ou qualquer outro método tecnológico que seja possível verificar o limite de emissões SOx (6 g/KWh).

• Se tornará efetiva 12 meses após a ratificação por pelo menos 15 países representando 50% da tonelagem bruta mundial.

• No momento 11 países representam 53,84% dea tonelada mercante mundial assinaram o protocolo.

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Status

• ISO 8217: 1996 (E)- Teor de enxofre máx. 2%

• Recomendações de combustíveis CIMAC- Teor de enxofre máx. 2%

• Qualidade do combustível destilado ao redor do mundo- Teor de enxofre: 0,2 – 1%

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Leis para combustíveis com teor de SDiretiva da União européia 1999/32/EC

• Teor de enxofre máximo nas águas territorais da UE Zona de 12 milhas 0,2%

• Abrange todos os destilados das classes DM

• Não aplicável às embarcações que entram em um porto da UE com orígem fora da UE.

• Ao se deixar um porto da UE, desconsiderando-se o destino da embarcação o uso do combustível com baixo teor de enxofre é exijido dentro das águas territoriais da UE.

• A parte que compra o combustível tem responsibilidade por solicitar os graus corretos.

• No primeiro estágio, o combustível residual é excluído da diretiva.

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Trocando-se de combustível durante a viagem• A troca de qualidade de combustível por outro é possível, porém leva um

tempo considerável dependendo do volume de combustível que está presente no sistema de combustível entre as tubulações e o motor.

• A compatibilidade de dois combustíveis deve ser conhecida.• Modificações no sistema de combustíveis podem ser necessárias, por

exemplo, quantidade de tanques de armazenameto, sedimentação (buffer) e diário (day tank).

• A quantidade de vazamento de combustível aumenta ao se mudar de óleo residual para óleo destilado.

• A alta temperatura do sistema de combustível até 150°C ao encontrar temperaturas <50°C, no caso de combustível destilado, aumenta o risco de formação de gases que podem resultar em avarias por cavitação nas bombas injetoras, atomizadores. Além disso, uma temporária perda de potência pode ocorrer

• Ao se mudar de destilado para combustível residual a baixa temperatura presente no sistema irá aumentar o risco de engripamento/travamento e sobrecarga devido o aumento de viscosidade e adaptação às folgas.

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Influência da mudança na performance do motor• Diminuição na potência máxima disponível

• Dimunuição na eficiência térmica.

• Injeção de combustível prolongada ou retardada reduz o emissões de NOx, mas aumentam as emissões de CO2 e fuligem comparados com um motor que trabalha na faixa ótima.

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Mudança de qualidade de combustível durante viagem

• Como mencionado anteriormente neste tópico, certos riscos estão associados com a mudança de combustível durante a viagem.

• Os riscos podem ser reduzidos por um procedimento de transferência otimizado, onde os choques térmicos são minimizados e onde o projeto do sistema de combustível é intencionalmente realizado para o manuseio de combustíveis com dois tipos de qualidades.

• A melhor alternativa de qualquer forma é o uso de somente um tipo de combustível para operação “Pier to Pier”, isto significa, partir, operar, e parar o motor com o mesmo combustível.

••

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Amostragem • Coleta de amostras do combustível são extremamente recomendáveis• Normalmente são coletadas de:- Combustível abastecido- Combustível separado/filtrado- Evitar amostras de combustível estagnado ou ponto com baixo fluxo.- Evitar amostras após o filtro quando o motor estiver parado.• Use garrafas de 1 L• Lave a linha de circulação devidamente antes de retirar as amostras.• Não retire amostras do fundo do tanque através de válvulas de dreno, uma vez

que estas contém quantidades de água, sedimentos, • Ao se coletar a amostra anotar: - Ponto de amostragem- Qualidade de combustível- Horímetro- Data da amostra- Nome da instalação- Tipo e número de série.

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Amostragem• Utilizar laboratórios conhecidos como:- DNV Petroleum Services- ITS Caleb Services- Saybolt

• Mande as amostras como solicitado pelos laboratórios e autoridades:- Use os recipientes corretos- Incluir FISPQs, Proforma Invoice, solicitação de análise, endereço para

faturamento e entrega de resultados.

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Métodos de análise e propriedades

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Análise de combustíveis com Kits de teste• Os maiores fornecedores são:• Kittiwake• Martenich GmbH

• É recomendável o uso do kit de testes no site• É importante notar que esta atividade nã o substitui a análise laboratorial

• A acurácia é limitada• Propriedades que podem ser analisadas:• Viscosidade • Densidade • CCAI• Água• Ponto de fulgor• Pour point• Compatibilidade

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Óleo Cru como Óleo combustívelModificações ao sistema de tratamento residual padrão

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Medidas para se obter uma operação com óleo cru sem problemas

Propridade químicas/físicas

Dificuldade possível Chave para operação sem problemas

Baixo ponto de fulgor Risco de explosão/ segurança

Equipamento classificado para áreas perigosas(booster/separador)

Ventilação Alta pressão de vapor Bolsões de gas

Cavitação Elevada pressão da

boosterDesign da bomba inj.

Constituintes das cinzas(V, Si, Na, Ni, Al)

Corrosão à quente dos componentes

Temperatura da Válvula/pistão

Corrosão de materiais Água Corrosão Separação eficiente

Sedimento Desgaste abrasivo Filtragem/separação

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Analizador de ignição de combustível• O equipamento é chamado FIA 100/3

• Desenvolvido por uma companhia Norueguesa Fueltech AS

• Melhorias em relação ao modelo antigo:

• Isolamento térmico melhor• Ciclo de análise automatizado:- Ajuste das corretas temperaturas e pressões na

câmara de combustão- Aquecimento da amostra para a correta temperatura

da câmara- Software melhorado que calcula também a liberação

de

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Analizador de ignição de combustível

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Kits de testes disponíveis• Dispositivo de teste de densidade e viscosidade Martechnic.

• Características:• Faixas de medição:• Viscosidade: 25 – 999cSt @ 50°C• Densidade: 820 – 1050 Kg/m3 @ 15°C

• Amostra necesserária: 250ml• Tempo de medição: 15 min• Acurácia: +- 3%• Tamanho: 160*260*240mm• Peso: 12Kg

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Kits de testes disponíveis

• Dispositivo de medição de água no óleo da Martechnic

• Características: • Faixa de medição: 0 – 0,4 ou 0 – 1% • Tempo de medição: 20 min• Acurácia: 3%• Tamanho: 73*113mm• Peso: 0,55Kg

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Bacia do Orinoco• As reservas de betume natural na

Venezuela estão na bacia do Orinoco e cobrem uma área aproximadamente do tamanho da Dinamarca.

• As reservas recuperáveis de betume natural e petróleo pesado na bacia do Orinoco são equivalentes a 64 biliões de toneladas de carvão

• As reservas estão geralmente localizadas a 480 – 1100 m de profundidade.

• Esta é a fonte principal de energia primária equivalente mais que as reservas da Arábia Saudita.

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Produção do betume

• Diluição

• Bombeado para a superfície pelo uso de uma técnica de recalque.

• Desgaseificado

• A água de formação (sal) é removida

• Armazenado e manuseado a 85°C 90°C

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Produção de Orimulsion

• O betume bruto tem uma extremamente alta viscosidade à temperatura ambiente.

• O betume natural é então pulverizado (tamanho de partículas 15...20 microns) e dispersados em água doce (28...30%) juntamente com surfactante e aditivos.

• A água atua como um carregador para facilitar seu manuseio e transporte à 20..30°C

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Uso de Orimulsion em motor diesel

• A emulsão original deve ser invertida de betume para água para água no betume com objetivo de se ter uma estável emulsão.

• A Orimulsion invertida é então, tratada como HFO, aquecida e pressurizado, porém sob altas temperaturas (160 –180°C) e altas pressões (em torno de 16 °C)

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Conclusões • Um novo tipo de combustível para a geração de energia.

• Baixo e estável preço em relação ao HFO

• Grandes reservas

• Necessita de equipamento de limpeza para gases de escape (SOx e particulado)

• Se torna viável a construção de grandes plantas e plantas de ciclo combinado.

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Bio combustíveis

• O interesse sobre diferentes tipos de bio óleos aumentou durante a última década.

• A recentemente introduzida especificação de bio óleo da Wärtsilä é valida para toda matéria prima vegetal à base de bio óleos, como, óleo de palma, óleo de côco,

• Óleo À base de matéria prima animal não tem o uso permitido.

• Existe também disponível bio óleo esterificado, onde a orígem do bio óleo pode ser animal ou vegetal. Devido a qualidade do processo de esterificação o combustível é normalmente muito bom e estes tipos de bio óleos também pode ser usado, e a qualidade atende as especificações da Wärtsilä.

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Medidas para se obter uma operação correta com bio óleo

• A corrosividade é a procupação principal das qualidades do bio óleo:O volume de compostos ácidos e água devem ser minimizados para se evitar problemas de corrosão do sistema de combustível e componentes do motor.

• Poder calorífico inferior do bio óleo pode ser baixa:A capacidade do sistema de injeção deve ser avaliado com propósito de assegurar a potência nominal do motor

• Os bio óleos podem ter um alto ponto de solidificação / ponto de entupimento de filtros. No entanto, estas propriedades influenciam de diferentes formas comparado com as qualidades de combustível baseada no óleo cru – é importante que com bio óleos estes pontos de solidificação / entupimento de filtros estejam pelo menos 10°C abaixo da temperatura de injeção

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Medidas para se obter uma operação correta com bio óleo

• Os bio óleos podem conter altos volumes de constituintes de cinzas, como, fósforo, silica, sódio, potássio – assim é importante que os teores de tais elementos sejam limitados para evitar problemas, como carbonização na câmara de combustão e sistema de exaustão, corrosão À quente, queima de válvulas, desgaste de componentes e entupimento do sitema catalítico.

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Aditivos anti cinzas: homogeneizadores e dispersantes • Uma ampla gama de aditivos disponíveis no mercado

• Poucos fabricantes tem R & D disponíveis.• A maioria dos fabricantes vedem simplesmente hidrocarbonetos se mfatos

comprovados disponíveis• A WED tem a opinião que o uso contínuo de aditivos não é necessário ou

benéfico.• Processo de combustão otimizado, equipamento de injeção em boa condição,

nehuma destas melhorias pode ser provada ou mensurada.• Se um cliente tem um problema, por exemplo, com uma batelada de

combustível de baixa qualidade ou se o processo de combustão está deteriorado / equipamento de injeção de combustível desgastado, um aditivo de combustível específico pode ser usado como solução temporária.

• WED está focando no desenvolvimento de processos de combustão de motores e serviço para os motores do cliente permanecerem em boas condições – boa performance do motor se muso contínuo de aditivos.

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Uso de aditivos de combustível em motores de 4 tempos

• WED tem um documento disponível: “Fuel Aditive Policy”

• Se um fornecedor de aditivo de combustível estiver interessado, ele pode responder à lista de perguntas incluídas no documento. Se o produto em questão é considerado seguro para o uso, uma carta de “No objection” pode ser preparada.

• A WED oficialmente não aprova o uso de aditivos.

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Aditivos anti cinzas: homogeneizadores e dispersantes

• Sem objeção desde que o uso seja feito por sua própria responsabilidade.

• A WED não cobre qualquer avaria causada pelo uso de aditivos.

• A recomendação da WED é não usar durante o período de garantia.

• Nehum risco, porém nenhum benefício foi notado durante o teste no laboratório de Motores de Vaasa.

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Aditivos contendo cinzas: catalizadores de combustão, modificadores de depósitos.

• A WED até então não permitiu o uso de aditivos contendo cinzas.

• Testes em motores realizados no laboratório de motores em Vaasa e na planta de Nejapa em Salvador, equipados com motores WV32 LN mostraram o contrário à teoria mostrada pelos fabricantes, nehuma melhoria pode ser vista.

• Um teste de 200h em um W6L46 foi realizado no laboratório de motores em Vaasa e não resultou em nenhum benefício em comsumo de combustível ou formação de depósitos (aditivo de combustível à base de Mg).

• Outros testes neste laboratório indicaram um pouco menos corrosão à quente e camadas de depósitos mais macias no turboalimentador, porém, um aumento de material particulado nos gases de exaustão(aditivo de combustível à base de Mg).

• Experiências tem demonstrado que aditivos à base de Mg podem atuar de maneira diferente ao se comparar os resultados entre um e outro.

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Redução de borra• O equipamento é instalado antes do separador.

• Condicionadores de combustível emulsificam água

• A água emulsificada e sódio não podem ser removidas no separador.

• Alto teor de sódio aumenta o risco de incrustações (sistema de gases de exaustão, turboalimentador, câmara de combustão) e corrosão à quente (coroa e válvulas de exaustão) dos componentes.

• A água reduz o teor de energia do combustível.• “cat fines” são hidrofílicos e se o combustível conter água, devido À

emulsificação os “cat fines” não podem ser separados.• Se os “cat fines”nã opodem ser separados, altos teores de Al+ Si podem

causar rápido desgaste nas bombas injetoras e atomizadores assim como camisas e anéis de segmento.

• A WED tem a opinião que o equipamento não deve ser instalado antes do separador de combustível e não pode substituí-lo.

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Melhoria na combustão

• O equipamento é instalado no lado quente do sistema de tratamento após o aquecedor de combustível.

• A aplicação do CI é indicada para influenciar no tamanho das gotas de combustível resultando em reaglomeração de asfaltenos levando à melhoria de combustão.

• Os teores de fuligem, particulados e NOx são indicados com menores valores.

• Incrustações no turboalimentador, coroas de pistões, atomizadores, recuperadores de calor tem uma pequena redução.

• Esta aplicação é considerada segura do ponto de vista operacional do motor.

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Emulsões água – combustível (FWE)Resultados

• Taxa de água-combustível razoável é no máximo 0,25• Com atomizadores standard o mesmo SFOC ou ligeiramente pior comparado

com combustível “dry”. Com atomizadores de tamanho maior o SFOC foi igual ou ligeiramente menor, mas as emissões de NOx aumentaram em alguns testes

• A redução de NOx acontece como indicado, mas não como desejado:0,34 – 0,78 % NOx por 1% de água.

• Redução no valor FSN (fumaça), especialmente nos motores operam em baixa carga.

• Mesmas emissões de CO2.• Emissões de THC ligeiramente mais altas com FWE• Menos emissões de CO com FWE• Emissões de particulado menores com motores que operam á baixa carga com

FWE.• Temperatura de injeção mais alta é necessária com FWE comparada com

combustível “dry” com objetivo de manter a viscosidade constante. Em torno de 1°C por 1% de água adicionada.

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Emulsões água – combustível (FWE)

• O equipamento é instalado no lado frio do sistema de tratamento após o tanque de serviço e bombas de alimentação.

• O FWE é indicado para melhorar o processo de combustão.

• Os teores de fuligem, particulado e NOx tem uma diminuição (estimativa: 1% água – 1% de redução do NOx)

• Unidades SIT e MEC foram testadas no laboratório em Vaasa.•

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Status • Dados de operação em longos períodos em campo não estão disponíveis.

• Sensibilidade à corrosão dos componentes do motor desconhecidas.

• Estabilidad do FWE ainda é uma perguntaÀ pressão ambiente nos recipientes de amostra a estabilidade se trona pobre (tamanho das gotas aumenta) ou a água se separa do combustível.

• A WED não liberou o FWE para venda.

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