TCC - Mudança de HFO para LSFO 24-05-21

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CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE BRAZ DE AGUIAR
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAL DE MÁQUINAS
MUDANÇAS PARA O RECEBIMENTO DO NOVO ÓLEO COMBUSTÍVEL UTILIZADO A BORDO
Belém – Pará 
2021
CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE BRAZ DE AGUIAR
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAL DE MÁQUINAS
MUDANÇAS PARA O RECEBIMENTO DO NOVO ÓLEO COMBUSTÍVEL UTILIZADO A BORDO
 Breno Silva de Oliveira 
Cleilton Nunes de Souza
 Genilson dos Santos Coelho Junior
ORIENTADOR: ANTÔNIO CORDEIRO
Belém – Pará 
2021
CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE BRAZ DE AGUIAR
CURSO DE APERFEIÇOAMENTO DE OFICIAL DE MÁQUINAS
MUDANÇAS PARA O RECEBIMENTO DO NOVO ÓLEO COMBUSTÍVEL UTILIZADO A BORDO
Apresentação de monografia ao Centro de Instrução Almirante Braz de Aguiar como condição prévia para a conclusão do Curso de Aperfeiçoamento para Oficiais de Máquina (APMA). 
Aluno: Breno Silva de Oliveira
 Cleilton Nunes de Souza
Genilson dos Santos Coelho Junior 
Aprovada em: ___ / ___ / ______ 
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RESUMO
Mostra-se como problemática a mudança nos parâmetros do óleo combustível. Visto a necessidade de que para o bom funcionamento do motor, este trabalho apresenta um estudo para uma correta condução nos parâmetros visando a redução de enxofre para atender as recomendações da IMO. Para isso abordaremos alguns conceitos para obtermos o melhor entendimento do assunto em questão, mostrando os benefícios para o meio ambiente e algumas dificuldades encontradas pelas empresas de navegação em relação aos custos com a mudança do teor de enxofre, impactando a parte financeira e os custos operacionais.
ABSTRACT
The change in fuel oil parameters is shown to be problematic. In view of the need for the proper functioning of the engine, this work presents a study for a correct conduction in the parameters aiming at the sulfur reduction to meet the IMO recommendations. For this, we will address some concepts to obtain the best understanding of the subject in question, showing the benefits for the environment and some difficulties encountered by shipping companies in relation to the costs of changing the sulfur content, impacting the financial part and the operational costs. 
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO..........................................................................................................
CAPÍTULO 1 
1 Fundamentação teórica ................ 
1.1 IMO.................................16 
1.2 Não atendimento à nova regulamentação da IMO.................................................... 
CAPÍTULO 2 
CONCLUSÃO ........................................................................................................... REFERÊNCIAS........................................................................................................ 
INTRODUÇÃO
Este trabalho realiza um estudo sobre as mudanças necessárias nos parâmetros dos equipamentos e parâmetros nos processos em decorrência da diminuição do teor de enxofre no óleo combustível devido a nova normalização. Com este artigo visamos a economia de óleo combustível, aumento da vida útil dos equipamentos e a preservação do meio ambiente.
No início do ano de 2020 entrou em vigor a nova norma da Organização Marítima Internacional (IMO). Essa regulamenta uma redução na emissão de poluentes devido ao alto teor de enxofre contido no óleo combustível utilizado em navios mercantes. Em conjunto com a redução abaixo de 0.5% de enxofre, outras mudanças são encontradas nas suas especificações.
É notória a importância na conservação dos padrões recomendados pelos fabricantes dos equipamentos utilizados a bordo no que diz respeito ao óleo combustível. E a partir disso desenvolvemos esse artigo para que o Oficial de Máquinas tenha uma referência sobre as modificações necessárias a atenção as mudanças dos parâmetros do óleo e o que deverá ser mudado na purificação, no armazenamento e queima desse novo combustível. 
Este artigo fala sobre as mudanças necessárias e o por que são necessárias. Demonstrando através de dados encontrados através de pesquisa e vivencia de bordo. 
1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
1.1 IMO 2020
A Organização Marítima Internacional (IMO) é uma agência especializada das Nações Unidas (ONU) responsável pela definição de padrões de segurança, proteção e desempenho ambiental do transporte marítimo internacional.
A IMO adota a Convenção Internacional para a Prevenção da Poluição por Navios (MARPOL), incluindo os regulamentos destinados a prevenir e minimizar a poluição oriunda do transporte marítimo.
A Organização Marítima Internacional (IMO), organismo da ONU responsável por garantir uma indústria mundial limpa, segura e eficiente de transporte marítimo, implementou novas regulamentações a partir do início do ano de 2020. A IMO 2020 veio com mudanças na frota dos navios e variação nos valores dos fretes no mercado internacional. Isso porque a nova regulamentação determinou um limite de 0,5% em emissões de enxofre a partir de 1º de janeiro do ano de 2020. Antes desta data, este limite de emissões é de 3,5%, que foi um grande desafio aos armadores no ano de 2020. Este assunto começou a ser debatido em 2008 e sua revisão foi concluída em 2016, acordado como data limite o ano de 2020 para adequação da indústria.
Para alcançar as metas propostas, a IMO 2020 propôs 4 métodos para que os navios possam atender aos padrões de emissões de enxofre mais baixo: 
1 - Bunker de baixo teor de enxofre
Estima- se que o bunker de baixo teor de enxofre (0,5%S) será a principal alternativa à nova regulamentação da IMO. No curto prazo, porém, a oferta de bunker 0,5%S deve ser limitada pela disponibilidade reduzida de correntes de baixo teor de enxofre no refino mundial.
Isso deve elevar substancialmente o spread entre petróleo/combustíveis de baixo teor de enxofre vs. petróleo/combustíveis de alto teor de enxofre.
Algumas refinarias, especialmente no Sudeste Asiático, devem alterar a sua operação (Processamento de petróleos com menor teor de enxofre) ou realizar investimentos em unidades de conversão e hidro tratamento para ofertar bunker 0,5%S. Investimentos em tancagem e logística também são necessários. 
Ressalta-se ainda que o consumo de bunker 0,5%S não apresenta alterações significativas nas emissões de gases de efeito estufa e de NOx em comparação ao bunker 3,5%S.
2 - Diesel marítimo (DMA)
Além de ser utilizado em embarcações de pequeno e médio porte, o diesel marítimo também é consumido por navios nas Áreas de Controle de Emissões (ECAs). 
O diesel marítimo é um combustível estabelecido e com ampla disponibilidade, ao contrário do bunker 0,5%S.
A principal preocupação das companhias de transporte marítimo com a utilização do DMA está associada ao seu custo.
A utilização do diesel marítimo em motores de navios de grande porte pode exigir ajustes na viscosidade deste combustível.
Ressalta-se ainda que o consumo de DMA não apresentar alterações significativas nas emissões de gases de efeito estufa e de NOx em comparação ao bunker 0,5% Se ao bunker 3,5%S.
3 – Scrubbers com bunker de alto teor de enxofre
O abastecimento de navios com bunker convencional de alto teor de enxofre continuará sendo uma opção após 2020. Porém, para estarem conformidade com a nova regulamentação, será necessária a instalação de scrubbers nas embarcações.
Scrubbers são sistemas de tratamento de gases de exaustão de navios que permitem a redução das emissões de SOx e material particulado. A instalação do sistema scrubber exige espaço físico no navio e investimento inicial que varia de US $2 a 10 milhões. Espera-se, portanto, que navios de grandes dimensões (como petroleiros e graneleiros) sejam responsáveis por grande parte das instalações dos sistemas scrubbers. Além disso, o uso do scrubber aumenta de 2% a3% o consumo de combustível na embarcação (e, consequentemente, os custos operacionais e as emissões de gases de efeito estufa).
Estima-seque, no final de 2019, cerca de 2.500 navios devem possuir scrubbers instalados(aproximadamente 3% da frota mundial de 80mil embarcações, representando de 10% a15% do consumo total de combustíveis marítimos).
A grande maioria dos scrubbers instalados(cercade80%) são do tipo open-loop(ciclo aberto), que remove o enxofre dos gases de exaustão num processo com água do mar e descarta a água contaminada diretamente no oceano. Os scrubbers open-loop são mais baratos e exigem menor manutenção do que os sistemas closed-loop (que armazenam os resíduos nos navios e descarregam em tanques nos portos). No entanto, alguns dos principais portos do mundo anunciaram proibições ao uso do open-loop em suas águas. Isso significa que o pen-loop scrubbers devem ser usados apenas em águas internacionais e que navios devem optar por consumir DMA ou bunker 0,5%S quando estiverem próximos aos portos.
Estima-se que 20% da frota mundial, em termos de consumo de combustível marítimo, esteja equipada com scrubbers em 2024.
No longo prazo, com a maior disponibilidade do bunker 0,5%S nos portos, a tendência é que a instalação de scrubbers nos navios seja reduzida.
4 - Gás Natural Liquefeito (GNL)
A utilização do GNL como combustível marítimo tem sido crescente nos últimos anos, embora ainda represente uma parte muito pequena do consumo mundial de bunker.
A infraestrutura de abastecimento de GNL está concentrada em poucos portos, localizados principalmente na Europa. Além disso, a variação significativa dos preços de GNL entre regiões do mundo dificulta o uso mais amplo deste combustível.
Navios a GNL possuem um custo de investimento superior ao de embarcações convencionais(de US$3 a 30milhões), além de exigir maior espaço físico para instalação de tanques de GNL.
O principal argumento para a escolha do GNL como combustível marítimo é a remoção completa das emissões de SOx e material particulado, além da redução das emissões de NOx(entre 20% a 80%) e de gases de efeito estufa(entre 10% a 20%).
Espera-se que o consumo de GNL em 2024 represente cerca de 2% da demanda mundial de combustíveis marítimos.
Atualmente, a frota movida a GNL(composta por cerca de 200 navios) se resume a embarcações que realizam trajetos fixos entre portos fornecedores deste combustível(principalmente cruzeiros e navios de contêineres), além de navios gaseiros.
1.2 Não atendimento à nova regulamentação da IMO
A partir de 2020, as companhias de transporte marítimo que não cumprirem com a nova regulamentação estarão sujeitas a sanções e penalidades impostas pelos governos dos países-membros da IMO, pelos portos e pelas seguradoras. Em adição, grandes armadores mundiais (Maersk, Hapag-Lloyd, Hamburg Süd, entre outras) formaram uma coalizão (Trident Alliance) e se comprometeram em cumprir a IMO 2020.
Estima-se que 85% do petróleo, 93% do carvão e 94% do minério de ferro transportados por via marítima em 2018 foram originados e/ou destinados a países-membros da IMO. Espera-se que, nos primeiros anos, alguns navios não atenderão ao limite de enxofre em função da baixa disponibilidade do bunker 0,5%S e do alto custo do diesel marítimo.
Em águas de países não-signatários da IMO, ou onde o monitoramento for menos rigoroso, poderá haver a utilização do bunker 3,5%S, mesmo sem scrubbers.
Isso tudo é apresentado no documento chamado Anexo VI da Convenção Internacional para Prevenção da Poluição por Navios (Convenção MARPOL). Este documento salienta regulamentações cada vez mais rigorosas em decorrência aos riscos à saúde humana e ao meio ambiente. Tudo por conta das emissões de gases (incluindo os óxidos de enxofre e nitrosos) das embarcações mercantes.
Esse novo limite é obrigatório para todos os navios, menos aos que operam nas áreas de controle de emissões designadas (Mares do Norte e Báltico), onde o limite já era estabelecido em 0,1%.
Segundo a IMO (Organização Marítima Internacional), com a diminuição de 86% do teor de enxofre, a nova regra reduzira a emissão de dióxido de enxofre em 77%, o que equivale a 8,5 milhões de toneladas aproximadamente. 
Segundo Jon Holloway, chefe de estratégia da Danfoss Power Solutions, cerca de 80% do comércio global é transportado por via marítima. Com mais de 125.000 embarcações comerciais e navais operando em todo o mundo, prevê-se que as emissões de motores de navios aumentem em 250% até 2050, a menos que medidas restritivas sejam impostas. Mostra-se tão significativa a poluição proveniente dos motores navais que em 2016 a Organização Marítima Internacional (IMO) emitiu a "Regra IMO 2020" para reduzir o teor de enxofre do combustível em 86% até 2020. Um componente da chuva ácida, óxido de enxofre (SOx) contribui para a acidificação do oceano, prejudicando habitats e ecossistemas marinhos. 
XXXXXX Os combustíveis marítimos são classificados em dois tipos principais:
Bunker ou Intermediate Fuel Oil (IFO) ou Óleo Combustível Marítimo (OCM)
· Utilizado em motores principais, de grandes dimensões, nos sistemas de propulsão de navios de grande porte. 
· Possui requisitos de qualidade mais restritivos em comparação aos óleos combustíveis industriais.
· São comercializados em diversos tipos e classificados de acordo com a viscosidade cinemática, como IFO 180cSt, IFO 380cSt e IFO 500cSt (centi Stokes).
· Produzido a partir de formulações contendo principalmente frações pesadas da destilação de petróleo nas refinarias.
· No Brasil, a Resolução ANPn°52/2010 estabelece o limite máximo do teor de enxofre de 3,5% em massa para o óleo combustível marítimo.
Diesel Marítimo (DMA) ou Marine Gas oil (MGO)
· Utilizado em motores principais, de propulsão, em embarcações de médio e pequeno porte, por exemplo, barcos de passeio e de transporte de passageiros.
· Possui requisitos de qualidade diferentes do bunker, em particular, menor viscosidade cinemática e menor massa específica.
· Produzido a partir das frações mais leves do processo de refino em comparação ao óleo combustível marítimo.
· No Brasil, a Resolução ANPn°52/2010 estabelece o limite máximo do teor de enxofre de 0,5% em massa para o diesel marítimo.
1.2 ÓLEO COMBUSTÍVEL 
Segundo Vikram Garaniya, existem duas categorias principais do óleo refinado utilizadas como combustível: são os óleos destilados e os residuais. Os óleos destilados incluem querosene e diesel. Eles são mais voláteis e menos viscosos que os óleos residuais. Eles têm conteúdo desprezível de nitrogênio e cinzas e geralmente contêm menos de 0,3% de enxofre (em peso). Os óleos destilados são usados ​​principalmente em aplicações domésticas e comerciais. O óleo residual é chamado de Bunker (HFO, LSFO e VLSFO). O óleo residual é mais viscoso e menos volátil que o óleo destilado. Como os óleos residuais são produzidos a partir do resíduo restante após a remoção das frações mais leves do petróleo, eles contêm quantidades significativas de cinzas, nitrogênio e enxofre. Os óleos residuais são usados principalmente ​​no processo de produção de vapor, energia e como combustível para navios.
	Poluentes ou emissões de óleo combustível incluem CO, NO, NO2, NOx, SO2, SOx e material particulado (PM), como fuligem. Os poluentes são emitidos quando a combustão está incompleta. A combustão é considerada completa se todo o carbono do combustível queima em CO2 (dióxido de carbono), todo o hidrogênio queima em H2O (água) e todo o enxofre (se houver) queima em SO2 (Dióxido de enxofre). Por outro lado, a combustão é incompleta se os produtos de combustão contiverem combustível não queimado ou componentes como C, H2, CO, OH. O oxigênio insuficiente é considerado o principal motivo de combustão incompleta.
A quantidade mínima de ar necessária para a combustão completa, também denominada ar estequiométrico ou teórico, é determinada a partir da seguinte equação de combustão:
hH2 + cC + nN2 + oO2 + sS + ath(O2 + 3.76N2) → xCO2 + yN2 + zH2O + wSO2
Onde, ath é o coeficiente estequiométrico do ar. Os valores das letras minúsculas h, c, o, s são obtidos diretamente da análise elementar. Os coeficientes de gás de combustão (CO2, H2O eN2, SO2) x, y, z, w são obtidos pelo equilíbrio dos coeficientes de C (carbono), H2 (hidrogênio), N2 (nitrogênio), O2 (oxigênio) e S (enxofre) da Equação acima.
O enxofre presente no combustível pode causar a formação de depósitos na câmara de combustão, corrosão do sistema de exaustão e desgaste dos pistões, anéis e cilindros, particularmente às temperaturas da camisa de água. A tolerância ao enxofre por um motor depende do tipo do mesmo, do tipo de serviço e do óleo lubrificante utilizado (EASTLACK, 2011).
1.3 ÓLEO LUBRIFICANTE 
Quando o combustível marinho queima, o enxofre é convertido em óxidos de enxofre (SOx). Estes óxidos atingem o óleo lubrificante do motor através do gás soprado. São corrosivos para os forros do pistão do motor e devem ser neutralizados pelo lubrificante do motor, o qual é desenvolvido para lidar com essa acidez. 
Motores diesel requerem um óleo lubrificante com uma variedade de propriedades. Não só o óleo lubrificante deve neutralizar a acidez do combustível, como deve ser capaz de limpar, e manterem limpos os componentes do motor, dissipar o calor, proteger contra ferrugem e corrosão. Além de realizar essas ações por longos períodos de tempo.
A eficiência de um sistema de lubrificação e seu óleo lubrificante está sujeitos a várias tensões; o monitoramento, a manutenção e a substituição adequada do óleo garantem o seu bom funcionamento.
As principais funções do óleo lubrificante: 
· Reduzir o atrito que leva ao desgaste de componentes;
· Minimizar a ferrugem removendo partículas de oxidação;
· Arrefecimento;
· Proteção de componentes contra depósitos nocivos;
· Selagem de compartimentos;
Com o movimento relativo entre corpos sólidos, líquidos ou gasosos, ocorrerá o atrito, o qual se opõe a esse movimento. Dessa forma, é produzido calor, o que representa um dos muitos problemas que podem ser gerados pelo atrito, causando perda de energia. 
No funcionamento de qualquer máquina, ocorre o fenômeno conhecido como atrito metálico entre as partes de movimentos relativos. 
O modo como as superfícies se relacionam caracteriza os mecanismos de atrito, que são cisalhamento e de adesão. 
a) Cisalhamento - quando picos das duas superfícies entram em contato lateral entre si, o atrito se desenvolve pela resistência oferecida pelo sólido à ruptura desses picos.
Há duas situações diversas, de acordo com a dureza relativa das duas superfícies. Se ambas têm durezas semelhantes, haverá ruptura de ambos os picos em contato; mas se uma das superfícies é menos dura, os picos da superfície dura agirão como uma ferramenta de corte. 
b) Adesão - quando as superfícies em contato apresentam áreas relativamente planas, em vez de picos, o atrito se desenvolve pela soldagem a frio dessas micro áreas planas entre si. A adesão é a maior responsável pela resistência ao movimento. 
É, portanto, de grande importância reduzir a um mínimo o atrito metálico, não só coma finalidade de minorar a perda de energia e o aquecimento pelo calor desprendido, como também para diminuir o ruído e o desgaste das peças, eliminando os riscos de ruptura das mesmas. Isto é obtido com a interposição entre as peças metálicas de uma substância fluída, que é o lubrificante, que fornecerá uma película adequada. Esta película exerce uma função denominada “lubrificação”.
2. METODOLOGIA
Observadas as mudanças ocorridas nos parâmetros do óleo combustível devido a IMO 2020, foi realizada uma pesquisa sobre a correta condução para que o novo óleo fosse recebido a bordo corretamente. 
Esse artigo tem a finalidade de agrupar e demonstrar as principais mudanças necessárias a essa substituição. O trabalho utilizou-se de documentos, manuais e conhecimentos adquiridos durante o período de estágio supervisionado a bordo com os tripulantes do navio Monte Sarmiento e Américo Vespúcio. 
O desenvolvimento do estudo se deu nas seguintes etapas: 
· Discussão sobre a ideia do tema com os chefes de máquinas;
· Apanhado de documentos e informações sobre o tema;
· Observação e aprendizado sobre como é a condução do óleo combustível a bordo;
· Escrita do artigo.
2.1 MUDANÇAS NO PARÂMETRO DO ÓLEO COMBUSTÍVEL
Nesta seção do artigo vamos especificar as mudanças que ocorreram no óleo combustível. Para isso a IMO comparou amostras de VLSFO fornecidas durante o período de janeiro a junho de 2020 com amostras fornecidas de 2018 HSFO. Os dados foram coletados das maiores e principais companhias de testes, incluindo aquelas que contribuem para o programa de monitoramento de enxofre da IMO.
A primeira característica analisada foi o ponto de fulgor. Tanto as amostras analisadas em 2018 e em 2020 apresentaram ponto de fulgor parecidos, 99% das amostras apresentaram Ponto de Fulgor > 60° C.
A Tabela 1 compara o valor médio aproximado de certas características ISO 8217 de amostras de 2020 RM VLSFO com 2018 amostras de RM HSFO.
Os dados acima mostram que VLSFOs têm uma menor viscosidade média, densidade, micro resíduo de carbono (MCR), Índice de Aromaticidade de Carbono Calculado (CCAI) e maior energia liquida especifica do que HSFO de 2018. Isso indica que os VLSFOs são mais parafínicos na natureza do que o HSFO resultando em características de combustão melhoradas.
O ponto de fluidez é outra característica importante do óleo combustível. Quanto maior a temperatura para o ponto de fuidez maior será a composição parafinica. Os dados mostram que 19% das amostras de VLSFO 2020 testadas tinham um ponto de fluidez acima de 21 ° C, enquanto era de apenas 2% das amostras de HSFO de 2018 tinham um ponto de fluidez acima de 21 ° C.
Viscosidade: a mudança mais notável, conforme ilustrado abaixo, é a diferença de viscosidade de VLSFOs para a de HSFO, exigindo maior atenção nas práticas de gerenciamento de combustível. 44% das amostras de VLSFO de 2020 têm uma viscosidade a 50 ° C na faixa de 20-80 cSt e 36% têm uma viscosidade a 50 ° C na faixa de 80-180 cSt. Para HSFO de 2018, é 0,6% e 4,8% respectivamente. 95% das amostras de HSFO de 2018 e 13-14% de VLSFO de 2020 as amostras tinham uma viscosidade a 50 ° C> 180 cSt.
Enxofre: 94% dos combustíveis avaliados nas amostras de óleo de 2020 têm um teor de S ≤ 0,50%, 1% das amostras esta na faixa de 0,50 <S ≤ 0,53% e 5% das amostras tem um conteúdo de S> 0,53%. Em contrapartida em 2018, 69% das amostras tinham um conteúdo de S> 0,53%.
Para complementar abaixo temos uma tabela com informações sobre óleo combustível recebido á bordo de um navio mercante na cabotagem da costa brasileira. Comparando as mudanças mais significativas de duas análises de óleo diferentes. Uma do ano de 2018, onde a IMO 2020 ainda não estava em vigor, e outra no ano de 2020, na qual a norma já se encontrava vigente. O laboratório responsável pela analise é o Viswa LAB e o fornecedor do óleo combustível foi a PETROBRAS. 
	Parâmetros 
	07/05/2018
	10/04/2020
	Densidade a 15°C kg/m³
	991.8
	914.6
	Viscosidade a 50°C CST
	329.8
	23.3
	Viscosidade a 100°C CST
	32.1
	5.9
	Temperatura recomendada de injeção (13 sCt)
	132
	68
	Temperatura recomendada de purificação 
	98
	50
	Temperatura recomendada de armazenamento 
	80
	30
	Teor de enxofre %
	0.77
	0.41
Figura 1. Tabela demonstrando as principais mudanças nos parâmetros do óleo combustível. (fonte: análise de óleo da empresa Viswa LAB)
Vistos os dados acima, mostra-se notória a diferença nas propriedades físicas e química dos dois tipos de óleo combustível. Com isso, faz-se necessária uma mudança na maneira a qual aqueles são conduzidos a bordo.
Com a mudança da sua viscosidade e temperatura é importante pensar nos seguintes equipamentos e manobras: 
· Purificadores
· Motores geradores 
· Motor principal
· Caldeira 
· Bombas de transferência 
· Armazenamento do óleo combustível;
A principal mudança nos parâmetros do óleo combustível, definido por norma na IMO 2020, foi o teor de enxofre <0.5%. Essa diminuição acarreta diretamente na diminuição do TAN (total acid number). Essa mudança atinge diretamente no TBN (total basic number) do óleo lubrificante de cilindro usado nos motores marítimos.2.2 MUDANÇAS NO ÓLEO LUBRIFICANTE 
No quesito de óleo lubrificante do motor principal, a necessidade de substituição foi do óleo lubrificante dos cilindros, pois esse óleo tem contato direto com a queima e consequentemente com o óleo combustível. Abaixo descrevemos como foi selecionado esse novo óleo e quais as consequências de um dimensionamento incorreto do óleo lubrificante dos cilindros.
 	Devido ao teor de enxofre reduzido no combustível combinado com a atual gama de óleos de cilindro no mercado, foi necessário atualizar nossa as recomendações de estratégia de lubrificação. Para combustíveis com baixo teor de enxofre, manter a limpeza do pistão é tão importante quanto controlar o desgaste corrosivo ao operar com combustível com alto teor de enxofre. O desempenho do óleo do cilindro e a capacidade de limpeza são fatores-chave para manter bom estado do cilindro.
O monitoramento do teor de ferro das análises de óleo de dreno do caixão de ar de lavagem é necessário para obter boas condições do cilindro quando o motor funciona com a taxa de alimentação mais baixa possível quando o combustível tem baixo teor de enxofre. No caso de óleos de cilindro de BN mais elevados é necessário manter o motor limpo de depósitos, pois com o movimento dos pistões os depósitos acabam fazendo polimentos nas camisas dos cilindros destruindo com os canais de lubrificação. Ao usar um óleo de cilindro de alto BN, aumenta o risco de depósitos de fuligem no topo. Os depósitos podem polir na camisa do cilindro superfície e causar áreas polidas que podem iniciar um desgaste da camisa do cilindro. Uma maneira de reduzir o risco é alternar entre óleo de cilindro de alto e baixo BN usando um óleo de alto BN por uma semana e um óleo de baixo BN pela próxima semana. O tempo para usar alto BN deve ser ajustado para o que é necessário para manter o motor limpo de depósitos.
A tabela acima apresenta uma visão geral dos níveis recomendados de BN. Esta recomendação é válida para todos os tipos de motor e números de marca e para todos os tipos de lubrificantes. Quanto ao ULSFO de 0,10% S, os VLSFOs de 0,50% S terão uma variedade de tipos de resíduos. O óleo de cilindro adequado para operação com 0,50% S VLSFO e 0,10% S ULSFO deve ser capaz de lidar com todos os tipos de resíduos de combustíveis, bem como combustíveis como GNL, etano, metanol e GLP.
Pela tabela acima para selecionar o óleo do cilindro para operação S ULSFO máx. 0,10%:
- Óleo de cilindro usado deve estar entre 15-100 BN:
- Comece usando um óleo de cilindro 15-25 BN e continuar a fazer analise de óleo lubrificante periodicamente e continuar a fazer inspeções nos anéis dos pistões e verificando a formação de depósitos de fuligem.
- Dependendo da condição, até 100 BN de óleo de cilindro pode ser usado.
Óleo de cilindro para operação VLSFO de 0,10-0,50% S:
- Óleo de cilindro usado de estar entre 40-100 BN 
- Comece usando um óleo de cilindro 40 BN e continuar a fazer analise de óleo lubrificante periodicamente e continuar a fazer inspeções nos anéis dos pistões e verificando a formação de depósitos de fuligem.
- Dependendo da condição, até 100 BN de óleo de cilindro pode ser usado.
2.1 Limpeza dos motores operando em 0,50% S VLSFO e 0,10% S ULSFO
Assim como alguns motores têm níveis de corrosão mais altos do que outros, alguns tipos de motor são mais propensos a depósito formação se o óleo do cilindro e a taxa de alimentação usada não forem adequados. Padrão de operação, condições ambientais e
condição dos componentes também pode fazer uma significativa diferença.
Recomendamos verificar o estado do cilindro de acordo com o manual de instruções (mensal). No entanto, durante o período de transição para o VLSFO, as inspeções de porta de limpeza podem ser necessárias com mais frequência e quando conveniente. Redução da taxa de alimentação sem uma inspeção prévia para mostrar boas condições deve ser evitada.
2.2 Taxa de alimentação
A meta é minimizar a taxa de alimentação de óleo do cilindro ainda mantendo uma limpeza aceitável, desgaste aceitável e evitando contato sem lubrificação, como micro desgaste nos anéis de pistão e camisas de cilindro.
Ao mudar para no máximo 0,50% de combustível S, o tipo de óleo do cilindro devem ser reavaliados de acordo com esta diretriz. As taxas de alimentação podem ser mantidas inalteradas, a menos que sejam observados problemas com depósitos. Se os depósitos forem observados, siga a diretriz de controle de depósito ilustrada na figura abaixo:
A formação do depósito deve ser monitorada quando atingir 1,0 g / kWh e redução adicional da taxa de alimentação requer condições aceitáveis ​​do cilindro com base nas inspeções.
Embarcações em serviço, que ainda não otimizaram a taxa de alimentação para operação ULSFO ou VLSFO, deve começar com a taxa de alimentação atual ou 1,0 g / kWh e, em seguida, reduza a taxa alimentação com base em inspeções até que a taxa de alimentação mínima seja alcançada.
Se houver sinais de contato sem lubrificação ou micro desgastes nos anéis, depósitos de fuligem em anel, ou outras anormalidades são observadas antes que a taxa de alimentação mínima seja alcançada, a taxa de alimentação deve ser mantido suficientemente alta para evitar micro desgaste.
Se a condição começar a se deteriorar acima do mínimo da taxa de alimentação (normalmente 0,6 g / kWh), recomendamos alterar o tipo de óleo do cilindro e / ou nível de BN para um com acréscimo de propriedades detergentes.
2.3 Óleo do dreno do caixão de ar de lavagem
A avaliação contínua das amostras de óleo do dreno de caixão de ar de lavagem é recomendada. A taxa de alimentação deve ser ajustada de modo que o total do teor de ferro (Fe) não excede os valores indicados em Tabela abaixo.
 As amostras devem ser tomadas em intervalos regulares entre 14 dias a mensalmente,
e com mais frequência se houver suspeita de problemas de desgaste. A MAN ES recomenda que as amostras de óleo drenado sejam enviadas para um laboratório de análise. É importante obter um teste válido resultado que mostra o conteúdo total de ferro (Fe). Os testes de laboratório de acordo com ASTM D5185-09 são os únicos determinado método de medição. O BN deve ser testado em de acordo com a ISO 3771: 2011 (E). 
Kits de analise de bordo podem ser usados ​​para complementar a análise laboratorial, mas os ajustes da taxa de alimentação não devem ser baseados nestas análises sozinho.
O conteúdo total máximo de Fe deve ser ajustado para o motor individual com base nas medições reais de desgaste.
A MAN ES recomenda que as medições de desgaste da camisa do cilindro sejam obtidas pelo menos uma vez por ano, enquanto o anel do pistão o desgaste relacionado deve ser medido durante cada limpeza das janelas de inspeção, ou seja, espessura do revestimento do anel e ranhuras de pressão e alívio.
O nível de BN no óleo de drenagem pode ser usado como um guia para o esgotamento do óleo do cilindro. Ao operar em HFO em um ambiente corrosivo, é de grande importância manter o BN em um nível adequado para proteger contra a corrosão.
No entanto, ao operar em VLSFO ou ULSFO, o nível de BN também deve ser avaliado em relação ao óleo do cilindro capacidade de limpar o motor. Para orientação, o restante O BN deve ficar em torno de 25% do valor original, porém, se os depósitos começarem a se acumular dentro do motor, o BN pode ser necessário aumentar o nível.
O BN residual se caracteriza pela quantidade de carbonato de cálcio restante no óleo lubrificante que sobrou da queima. Para exemplificar, podemos mostrar as seguintes equações: 
Simplificando a equação vista no item 2.1 com o fim de demonstrar a formação do ácido sulfúrico, mostra-se: 
S + O2 = SO2 + H2O = H2SO3
Nesta, mostra-se a formação do ácido em forma de gás, o qual causa dano risolio para o motor. Aproximadamente 99% do enxofre possui esse destino. 
Por outro lado, os 1% que restam se transformam em ácido em forma liquefeita que é danoso ao motor como pode-se ver na formula a baixo:
S + O2 = 2SO3 + H2O = H2SO4 + H2O
Para combater a mistura ácida gerada pelaqueima, utiliza-se a basicidade do óleo lubrificante que se encontra nas partes por onde o ácido sulfúrico poderia se alojar. 
Quando a quantidade de ácido gerada pela combustão e a quantidade de alcalinidade ofertada pelo óleo lubrificante formam uma mistura neutra, diz-se que a mistura está equilibrada, logo, o BN do óleo lubrificante está corretamente dimensionado. Pode-se ver a baixo a equação da neutralização da mistura de forma simplificada: 
H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2
Onde, H2SO4 é o ácido sulfúrico, CaCO3 é o carbonato de cálcio e CaSO4 é o sulfato de cálcio. 
Caso sobre ácido sulfúrico é um sinal que o BN do óleo está abaixo do ideal e a mistura finalizou-se de forma acida, podendo assim causar danos as paredes do cilindro, cabeçote e entre outros. Por outro lado, caso sobre carbonato de cálcio, o BN do óleo está acima do ideal, podendo causar depósitos de cálcio dentro do cilindro. Com isso acontecendo, se corre o risco de gerar uma superfície de atrito na camisa causando espelhamento, por exemplo. 
	A baixo pode ver exemplo de fotos de um erro no dimensionamento do BN. 
Figura 3. Uma coroa de pistão com depósitos de carbonato de cálcio (CaCO3). (Fonte: Slide 11 curso de motores marítimos da MAN B&W)
Figura 4. Uma camisa com marcas devido a depósitos de carbonato de cálcio (CaCO3). (Fonte: Slide 11 curso de motores marítimos da MAN B&W)
	Para evitar esses acontecimentos, uma alternativa é a análise do óleo residual. Segundo o boletim técnico da Wärtsilä, o BN residual deve estar na área segura que demonstra esse gráfico da figura 5 que relaciona o BN com a carga do motor.
Figura 5. gráfico que relaciona o BN residual com a carga do navio. (fonte: [boletim técnico da Wätsilä RT- 161])
	Como mostra o gráfico, na área amarela, uma área de alerta, deve-se tomar uma ação com o fim de aumentar o BN. Existem duas ações possíveis: a primeira seria aumentar o BN do óleo usado e a segunda seria aumentar a dosagem do óleo lubrificante atual. 
	A segunda opção listada acima pode-se observar no gráfico que está contido em um dos slides do curso da MAN B&W, como pode-se ver abaixo: 
Figura 6. gráfico relacionando a dosagem de óleos de BN 70, 50 e 40 com o teor de enxofre do combustível. (Fonte: Slide 11 curso de motores marítimos da MAN B&W)
2.3 MUDANÇAS NO PURIFICADOR 
Para atingir uma boa qualidade do óleo combustível, mostra-se necessária uma boa purificação. Para isso, alguns paramentros do óleo devem estar de acordo com as especificações do fabricante para que ocorra a correta separação da água e impuresas contida no óleo. 	
A principal razão para a limpeza contínua do óleo combustível é garantir que não seja direcionada água em excesso para a queima e também algum particulado que possa obstruir injetores, por exemplo. 
Os filtros integrados no sistema retêm resíduos maiores de serem transferidos para o motor, potencialmente danificando-o. Os separadores/centrífugas removem água e outros contaminantes mecânicos menores, visto que são instalados após os filtros.
Para remover partículas e água do óleo em uma única operação, um purificador usa força centrifuga. Os contaminantes são forçados para fora, enquanto o óleo limpo é continuamente transferido para o tanque de serviço.
A diferença de densidade entre água e óleo combustível com aumento da temperatura é a base para a limpeza centrífuga (purificação). O óleo limpo e a água separada são continuamente descarregados durante a operação. 
Sua eficiência depende da inclusão da temperatura (controle da viscosidade e densidade do óleo lubrificante), da taxa de fluxo, do tamanho das partículas e dos cuidados e manutenção adequados do separador. 
A finalidade da operação é livrar um líquido de corpos estranhos ou separar um líquido de outro ao qual se acha misturado. 
Para o processo de separação de líquidos de diferentes pesos específicos ou densidades, temos dois tipos de separação através da força centrífuga, a saber: 
- Purificação: É uma separação de líquido–líquido na qual a máquina é usada para separar dois líquidos misturados mas que não estejam solúveis um no outro ( líquidos não–miscíveis) e com pesos específicos diferentes. 
- Clarificação: É definida como a separação dos sólidos existentes nos líquidos (A + B), ou seja, separa somente a fase sólida e os líquidos continuam juntos, isto é, um contaminando o outro.
- Filtragem: é muito importante e é feita por meio de um filtro que retém pequenas partículas sólidas ainda presentes no lubrificante, impedindo-as de chegarem às partes móveis do motor. O filtro deve ser substituído ou lavado seguindo as recomendações do fabricante.
2.3.1 DENSIDADE E VISCOSIDADE
Quanto maior a diferença de densidade entre as partículas de contaminação e o óleo, maior a eficiência de separação. Tanto a densidade quanto a viscosidade variam de acordo com a temperatura, logo, a temperatura de separação é o parâmetro de operação crítico.
Com a mudança de óleo combustível para baixo teor de enxofre, impactou bastante a densidade do óleo combustível. Sendo necessário a mudança no disco de gravidade do purificador. Abaixo temos uma tabela para a correta seleção do disco de gravidade.
Para temos uma referência para seleção do disco de gravidade o manual do fabricante fornece alguns valores de referência.
 
2.3.2 TEMPERATURA 
Para garantir que as forças centrífugas sejam capazes de separar os contaminantes pesados no tempo relativamente limitado que estão presentes no separador, o óleo que entra na unidade separadora precisa ser aquecido. Para que essa temperatura seja definida é necessário que seja realizada uma análise do óleo combustível para que seja definida a temperatura correta a ser utilizada como setpoint no equipamento para que o óleo entre na cuba com a densidade e viscosidades corretas. 
2.3.3 TAMANHO DAS PARTÍCULAS 
A velocidade de assentamento aumenta rapidamente com o tamanho das partículas. Normalmente, isso significa que quanto menores as partículas, mais desafiadora a tarefa de separação. No entanto, em uma centrífuga, a força centrífuga permite a separação eficiente de partículas que têm apenas alguns mícrons de tamanho.
Figura 7. A figura resume em forma de gráficos os parâmetros que alteram diretamente a eficiência do purificador (fonte: The Alfa Laval Adaptive Fuel Line BlueBook)
	Além disso, em alguns casos, é preciso ter atenção aos purificadores que utilizam disco de gravidade para realizar a separação. Caso a densidade do óleo ultrapasse a faixa de operação do disco de gravidade utilizado, é necessária à sua troca para outro que atenda as novas especificações do novo óleo combustível. 
2.4 MUDANÇAS NA TRANSFERÊNCIA E ARMAZENAMENTO DO ÓLEO COMBUSTÍVEL 
É de suma importância a manutenção das temperaturas específicas para cada tanque de armazenamento de óleo combustível. Como exemplo pode-se citar: Armazenamento 35ºC, Sedimentação 45ºC e serviço 55ºC. Qual a finalidade disso? Com o aumento da temperatura ocorre redução na viscosidade do óleo a ser transferido reduzindo o esforço dos equipamentos utilizados em cada etapa percorrida pelo óleo.
Armazenamento → Sedimentação: é a primeira etapa pela qual o óleo combustível passa para ser consumido efetivamente. É transferido utilizando a bomba de transferência de óleo, passando pelo primeiro processo de filtragem, retendo os particulados maiores através de um filtro com tela de maior número de mícrones.
Sedimentação: neste tanque ocorre o segundo processo de limpeza do óleo, dessa vez através de drenos utilizados para retirar parte das impurezas com maior densidade e água. Uma temperatura elevada nessa etapa facilita a separação das fases.
Sedimentação →Purificador→ Serviço: a quantidade de calor é elevada novamente nesta etapa para que chegue ao purificador com a temperatura o mais próximo de seu set point possível e também de facilitar o terceiro processo de limpeza do combustível utilizando-se da força centrífuga.
Serviço: Tem-se a opção de recirculação do óleo através do próprio purificador ou/e continuar o processo de dreno das partículaspesadas ainda presentes no combustível melhorando sua pureza.
Serviço → Unidade de Alimentação: um dos últimos processo de filtragem antes que chegue à pressão de serviço e finalmente o consumidor final.
Através da análise do óleo combustível é possível definir a temperatura para cada uma dessas etapas listadas acima. É de suma importância que as temperaturas apresentadas na análise sejam respeitadas, nem muito elevadas nem muito baixas. Isso porque, caso esteja muito alta, pode atingir o ponto de ebulição gerando assim gás nas redes ao invés de fluído, podendo para o motor por falta de combustível. Por outro lado, caso estejam muito baixas, podem gerar problemas na transferência do óleo, na purificação e também na injeção por conta da sua viscosidade e densidade 
4.0 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Após cada novo abastecimento de óleo, deve-se ter a total atenção para os parâmetros informados pela a análise do mesmo. Isso por que essas se mostram com grandes e perigosas variações. Logo, pode-se notar que existem mudanças essenciais para cada novo abastecimento.
É recomendada a atenção na análise do óleo residual para que seja possível regular a taxa de alimentação do óleo no cilindro e a escolha correta do número de basicidade do óleo lubrificante. Evitando com isso um possível dano no motor causando um grande prejuízo financeiro a empresa. 
Além disso, mostrou-se essencial, para uma boa purificação do óleo combustível, o controle correto da viscosidade do óleo com controle da temperatura. Para isso, utiliza-se da análise laboratorial a qual fornece a temperatura recomendada como set point de purificação. 
Em conjunto com o todo, as temperaturas de armazenamento e transferência também são de suma importância devido aos riscos que podem causar caso não sejam respeitadas.
 
 5.0 REFERENÇIAS 
DAHL, Niclas, The Alfa Laval Adaptive Fuel Line BlueBook, nº 2018, Alfa Laval, 2018
Wärtsilä 50DF Product Guide - a19 – 25 julho 2018.
IMO MARPOL Anexo VI.
Boletim técnico da Wätsilä RT- 161, Wätsilä, setembro 2015, 
Manual do purificador modelo S871 876 - Alfa Laval
Manual do purificador modelo OSD 60-0196-067 – Westfalia
Manual do motor SULZER, Wätsilä 
Garaniya, Vikram (2011). Chemical Characterization of Heavy Fuel Oil for Combustion Modelling. Australian Maritime College. 
Rabah, Ali (2013). Emissions of Local Heavy Fuel Oils. UNIVERSITY of KHARTOUM ENGINEERING JOURNAL (UofKEJ)
FUEL ANALYSIS REPORT, Viswa LAB
UNITOR FERROUS WEAR TEST KIT, https://www.wilhelmsen.com/product-catalogue/products/marine-chemicals/test-kits-and-reagents/oil-test-kits/unitor-ferrous-wear-test-kit/