 【赛斯导读】 美 国是全球最大的石油消费国，2010年消费量为8.5亿吨，进口依存度为60.1%，而美国国防部成为全球最大的单一石油消费机构，2008年军事用油占石油消费总量的2.18%，份额最大的是JP-8和JP-5以及近年来发展的替代喷气燃料，占军事用油总量的70%以上；柴油占15%~20%，汽油等用于一般轻型武器的油品占10%~15%。美国海军号称标准的蓝色海军，全球利益全球抵达，除了其具有强大的海军航母舰艇编队外，在世界范围内的综合油料补给保障能力也是遥遥领先。近年来，我国在国际社会中的地位日益凸显，世界贸易中占有很大比重，而且我国海军也从近海防御走向了远洋机动，因此研究我国船舶补给国外燃油具有非常重要的战略意义。 美军油料保障 20世纪末，美海军推出了“来自海上的作战机动”和“舰对目标机动”等海上作战新理论，以及相应的“远征后勤”、“海基后勤”和“精确后勤”等后勤理论，加大了登陆作战后勤装备、特别是油料保障装备的开发力度，研制各型越岸油料输转系统以及岸滩油料储存和分发装备，使油料可以通过多种手段从海上输送到岸上，形成了由海至岸的一体化、综合化油料保障体系，为各类作战装备发挥战斗力提供了通畅的“血液”补给线。 单一燃料在美军地面装备和航空装备中具有重要的里程碑意义。在研发单一燃料之前，美军使用不同的燃料对装备进行油料保障，由于大量机械化装备在战场上的应用，油料保障任务十分艰巨。20世纪50年代美军研制了JP-5和JP-4(北约代号F-40)。二者均具有较高的净热值；JP-4是石脑油和煤油按体积1:1混合而成，属于宽馏分型燃料，曾经作为美军使用的广泛燃料，闪点很低挥发性很强，燃点室温，冰点低黏度小，适用于美军低温环境要求的场合，也用于汽油基航空汽轮机燃料；由于JP-4消耗量大且因其静电导致飞机报损率髙，海军决定用喷气燃料JP-5取代挥发性强的JP-4，JP-5是煤油中搀兑少量汽油，属于髙闪点煤油型燃料，闪点60°C，阻燃性好，挥发性低，燃点较髙，但储存安全，用于舰载海基飞机，低温性差；1970年后美军将JP-4换成了闪点更髙的JP-8（北约代号F-34），越战后美军更坚定了使用单一燃料的决心；1975年，美军建议把JP-8作为陆军柴油发动机和地面涡轮发动机的通用燃料在全军和世界范围内使用。20世纪80年代随着空军的JP-4转向JP-8的论证试验不断取得进展，两者自然就融合在一起，形成了“战场上使用单一燃料”的设想。1988年美军将所有陆基飞机、发动机和欧洲地面装备燃油都换成了JP-8（基于国内喷气燃料F-35(JetA-1)），在此决定之前，北约各成员国都意识到煤油型航空燃料在柴油发动机上燃烧存在着有很多的问题，“沙漠风暴”军事行动中就为此付出了代价，一些地面柴油机装备严重磨损，低温启动性能较差。北约在用燃料品种见表1。 担负美国海岸巡逻警卫任务的海岸警卫队使用3种燃料作为舰船动力装置燃料，F-76（海军馏分型燃料油）、F44(JP-5)和NPDMGO燃料油，而NPDMGO燃料油是美国国防能源支援中心的供应商提供的一种市售馏分燃料油；海岸警卫队的舰船分布比较分散，驻扎在海军基地附近可补给F-76，其余多数使用的燃料均为NPDMGO燃料油。 美海军常规动力舰船平时使用海军馏分型燃料，舰载飞机使用JP-5高闪点煤油型喷气燃料，作战条件下，美军“燃料标准化指导文件”即美国国防部DOD4140.43(1988)和DOD4140.25(1999)命令中明确规定，当战场燃料供应保障以海军为主组织实施时，采用JP-5替代JP-8作为战场通用燃料，其常规动力舰船、海军陆基飞机、装甲装备均使用JP-5喷气燃料。此外，紧急情况下美军关于主燃料油的代用或混用，可依据北约后勤手册参照北约舰艇替代燃料标准及规定进行油料补给，见表2。 我国海外油料补给 1997年以来，我国外交不断扩大，国际军事交流日益增加，军队舰艇执行出国访问任务的次数越来越多，目前只能依靠补给舰携带的国产燃料，不能加注和使用国外燃料，油料补给问题已成为了我国与其他国际军事交流任务的重要障碍。我国军用柴油主要有-10号军用柴油、-35号军用柴油和-50号军用柴油；-10号军用柴油适合于我国海军在风险率为10%最低气温为-5°C：以上的地区使用，-35号军用柴油适合于我国海军在风险率为10%最低气温为-14°C~29°C的地区使用，-50号军用柴油适合于我国海军在风险率为10%最低气温为-29°C~44°C的地区使用，普遍来说，低纬度的地区使用-10号柴油，高纬度地区可使用-35号或-50号军用柴油。 （一）加注国外油料的主要技术指标 从世界范围内来看我国原油含硫量较低，属于低硫原油，而国外尤其是中东地区的原油含硫量较高，补给国外高硫燃料最大的问题是国外髙硫原油对我国船舶发动机的影响评估。因此，补给海外油料时各项指标（硫含量、黏度、十六烷值和闪点等）必须严格控制在我国油品质量指标范围之内。 十六烷值 十六烷值是评价柴油发火性的重要指标。十六烷值高说明燃料的自燃点低，加入燃烧室的燃料未充分混合就提前自燃，导致发动机效率降低；十六烷值低说明燃料的自燃点高，导致燃料累积引发共燃，发动机工作粗暴，低温启动困难；因此根据发动机的使用要求，选用各自适宜十六烷值的柴油。一般来说，1500r/min以上的高速柴油机要使用50~60十六烷值的柴油，转速为800r/min~500r/min的要使用十六烷值为45~55的柴油，如德国的MTU中髙速柴油机和Caterpillar柴油机；转速为400r/min~800r/min的要采用35~50的柴油，如国产中低速的潍柴和玉柴；而400r/min以下的柴油机建议使用十六烷值为35以下的柴油。美军规定十六烷值不低于42，俄罗斯规定十六烷值不低于45，加拿大规定不低于40，我国军用柴油和轻柴油都规定十六烷值不低于45，所以参照国际上大多数国家舰用柴油的规定，补给国外柴油时十六烷值要求不低于45。 闪点 闪点是评价燃料油着火难易程度的关键指标，依据“国际海上人命安全公约”世界各国舰用燃料油规格对干闪点都进行了严格的规定；如美军规定海军馏分型燃料油不低于60°C，俄罗斯为62°C，英国不低于61°C等。我国-10号军用柴油也逐渐靠近世界发达国家相应的燃料标准和国际标准，根据国际公约关于燃油闪点应高于其储存环境温度10°C的要求及北大西洋公约组织舰用馏分型燃料油闪点不低于61°C的规定，我国补给国外燃料油的闪点也可参照北大西洋公约组织舰用馏分型燃料油的标准，规定不低于61°C。 黏度 适宜的黏度除了能够保证燃油的喷射质量之外，还可以为喷油泵提供良好的润滑环境。黏度小，油雾细小，喷油距离近，使得油气集中导致火焰分布不均匀，燃料不完全；黏度大，油雾较大，喷射距离远，使得大量燃料直接喷射在活塞顶部，增加燃烧室的结焦和积碳，因此，燃料的黏度不宜过大也不宜过小。俄罗斯同我国轻柴油和军用柴油标准中都规定了20°C运动黏度，分别为3.0mm2/s~6.0mm2/s，3.0mm2/s~8.0mm2/s和不小于3.5mm2/s（-10号军柴）；国外舰用柴油黏度区别不大，均采用40°C运动黏度，规定值在1.7mm2/s~4.3mm2/s；因此建议国内补给国外燃油时对于运动黏度的规定可参照国外标准，如40°C的运动黏度范围为1.7mm2/s~4.3mm2/s，20°C的运动黏度范围为3.0mm2/s~8.0mm2/s。 硫含量 世界各国关于车用柴油硫含量的规定与舰用燃料油对硫含量的要求不同，车用柴油中对于硫含量的限制非常严格，如欧盟的CENEN590和美国的ASTMD9752-DLS硫含量均规定不超过0.05%。世界各国海军舰用燃料油硫含量都高于车用柴油，但又明显低于民用船舶燃料油，美军北约协议标准NATOSTANAG-1135中的F-76燃料油的硫含量规定不超过1.0%。近年来环保对舰用燃料硫含量提出了严格的限制，最新标准要求不大于0.1%；俄罗斯海军选用硫含量不大于0.2%的I型柴油和不超过0.5%的II型柴油，而我军-10号军用柴油标准规定硫含量不大于0.2%，若原油硫含量大于0.5%时，产品硫含量允许不超过0.3%。 其他指标 燃油的低温性能也非常重要，它直接关系到燃料的泵送性能和发动机的启动及燃料性能。通常采用浊点、冷虑点和凝点或倾点来评价柴油的低温性能，各国燃料油对低温性能要求项目是不同的，国外普遍采用倾点来表示燃油泵送的最低温度，我国补给国外燃油时可参考采用浊点和倾点指标，若到高纬度地区可适当调整数据；馏程是柴油在发动机燃烧室内迅速蒸发气化和燃烧的重要保证，可适当参考我国柴油标准进行调整；国外燃料的储存安定性、水分和酸值以及密度等指标也至关重要。 而我军出访舰船补给国外燃油必须谨慎，燃油质量好坏直接关系到舰船的安全航行，轻则损坏舰船重则危及全舰生命，所以我国舰船能否补给国外燃油，燃用国外燃油是否可靠，必须严格执行我国舰船油料的质量规定。 （二）国外油料补给程序 为了规范世界船舶燃料市场，世界船舶和石油工业组织联合起草了船用燃料油国际标准(ISO8217石油产品-F类-船用燃料油)，世界各国的船用燃料油大多直接或等效采用了国际标准。在iso8217标准中规定了4个馏分型燃料油，15种含残渣组分的燃料油。我国于1998年实施了第一个船用燃料油国家标准GB/T17411-1998。在船舶运输尤其远洋航行中，燃料消耗在运输成本中占很大比例，为降低运输成本，各舰队使用价格便宜含渣油组分的燃料油。 我国海洋公司常年在外补给国外燃料，如2005年“大洋号”历时297天在环球科考航行中就曾补给过多国燃料，该船主动力装置为两台法国原装PC2-5型四冲程筒状活塞柴油机，缸径400mm，转速520r/min，辅机为Cummins高速柴油机，转速为1500r/min，国内使用-10号军柴、-10号轻柴油或0号柴油，在国外主要补给与-10号轻柴油性能相当的馏分型燃料油，在高纬度南极使用-35号柴油；大洋1号科考船补给国外燃油的流程先是与燃料代理商签订合同，我方提出燃油品种、牌号、时间、数量及技术指标要求，与代理商敲定价格，燃油加注的全部工作由代理商负责，燃油质量一般由代理商在当地寻找检验机构负责并出具检测报告或化验单，我方船员在加注时不做检测，只目测检测杂质和是否有水分，并同代理商一同取样铅封以便后续取证。 根据到访的海域国家在当地寻找符合条件的油品，确立油料来源和质量，商定价格及补加方式，确立油源非常重要，一定要严格执行标准，这直接影响到舰船安全能否顺利航行；取样化验，充实国外油品检测数据库，利用船上的快速检测仪器设备检测油品，注意可能结果不符合（因为采用我国的仪器和方法去检测国外油品），但检测结果只能作为辅助的参考数据向外方提出质疑，不能作为法定的试验依据，建议根据实际情况寻找当地具有检测能力和资质的第三方公司进行化验并出具化验单。 现场监测外方加注燃油，油品加注时供应方应提供油品化验单，我方确认无误后方可，在加注过程中注意连续取样封存，一旦发现异常应当立即停止加注燃油，查明原因，根据国内外舰船和民用船舶补给燃料的经验，特别加强对闪点、水分和杂质的现场检测，闪点直接关系到燃油是否容易起火造成舰毁人亡，水分杂质直接关系到发动机能否正常工作的问题。 我国补给国外燃料建议 加强对我国在世界范围内补给各国燃油的研究有助于实现我国舰船走向在世界各地，保障国家利益，这一研究具有重大的战略意义。建立健全我国补给国外燃油的标准体系和数据库，充分利用好我国船舶航行国外的经历，扩大世界各国燃料补给的品种和范围。可专门在考察国外燃油对我国船舱的影响，如采用两台参数一致的柴油机，一台燃用国内燃料，一台添加国外燃料，并对两台柴油机的使用性能进行长期综合评价分析。建立我国船用柴油机使用国外燃油的基础数据库，为便于后续扩大装备的燃油油源和类别品种，充实我国舰船补给国外油料的保障体系，增强我国船舶在海外的生存适应能力。 ·END· |
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