Как системы контроля топлива помогают судовладельцам экономить

Заказчиком стала рыболовная компания «Доброфлот», которой было необходимо получить надежную систему по приему и учету топлива для своего флота, в том числе для крупнейшей в мире плавбазы «Всеволод Сибирцев». Как определялась архитектура установки датчиков, и почему из четырех точек приема «Технодар» сделал две, расскажем в колонке, но для начала — о системе.

Инженерные решения — три уровня автоматизации контроля топлива

В сфере судоходства есть две ключевые проблемы, с которыми чаще всего сталкиваются владельцы компаний:

• манипуляции с топливом при приеме на борт;
• отсутствие качественной системы учета потребляемого топлива.

Проблемы универсальные, а решения нет. Несмотря на это, многие компании на рынке забывают об анализе существующих данных и предлагают универсальную технологию без привязки к архитектуре судна. Однако в нашей сфере универсально — не значит хорошо.

Поэтому необходимы:

1. Разработка технического решения и установка оптимальных точек контроля

Проектный отдел получает все данные по устройствам на судне и текущим показателям систем, после чего определяет конфигурацию датчиков. Изначально системы контроля устанавливаются на «пилотный проект», а уже после того, как система покажет эффективность, масштабируется на весь флот.

Так было и с «Доброфлотом», на судах которого установлены более 50 наименований датчиков:

• датчики контроля на главные двигатели;
• расходомеры на группы дизельных генераторов;
• массовые расходомеры на котлы малого диаметра;
• датчики оборотов и режимов работы на главные двигатели;
• датчики движения судна.

2. Внедрение системы VMTS для фиксации топливных процессов

Все данные с датчиков фиксируются в VMTS — многофункциональную систему сбора и обработки данных, которая находится на судне.

VMTS конфигурируется под каждый проект отдельно для сбора релевантной информации с различных установленных датчиков и всех судовых систем. Благодаря этим данным компании прогнозируют реальный расход топлива, а мы предлагаем технологические решения по его рентабельному использованию.

3. Настройка системы мониторинга DOTS для технического и аналитического сопровождения

После того, как датчики установлены, вся информация с них транслируется в программное обеспечение DOTS  —  систему мониторинга удаленных объектов на сервере, которая предоставляет отчетность и аналитику.

В программе существуют два режима. Первый направлен на оперативные действия, второй — на глубинную аналитику данных по каждому судну компании. Для моментальной реакции часть важных данных отображается в системе VMTS на судне, а остальная отчетность формируется в системе и доступна заказчику в любое время.

Потеря десятков тонн топлива при каждом приеме

С системами и их устройством мы разобрались, а теперь необходимо понять, как их установка влияет на решения проблем на судне. Начнем с самой главной — манипуляции с топливом при его приеме на борт.

До установки систем контроля в среднем каждый прием топлива сопровождается его недополучением на 3-5%. К примеру: при получении топлива в 200 тонн, недостача составит 15 тонн, а это около 750 тыс. рублей.

Подобное происходит не только за счет возможного «слива» топлива, но также из-за погрешностей в системе измерения, поскольку все данные о топливе — количество, плотность и температуру — заказчик получает по накладной, и отследить фактическое качество практически невозможно.

Судовладельцам рекомендуется ставить массовый счетчик и получать топливо в тоннах, а не в объемах. Это позволяет контролировать горючее до килограмма, а конкретнее до 0,1% погрешности по массе, плотности и температуре.

Потеря топлива также происходит из-за самого процесса приема: большинство судов работает на двух видах горючего: тяжелом (мазут) и легком (дизель), для каждого из них на корабле должна быть собственная точка приема. У «Всеволода Сибирцева» — судна, с которым мы работали, их было четыре: два приемных манифольда по правому борту и два по левому.

При этом важно понимать, чем больше точек приема, тем сложнее и дороже их контролировать. В случае с «Всеволодом Сибирцевым» компании «Доброфлот» пришлось бы ставить по два расходомера по 2,5 млн рублей на одну точку приема, а общие затраты составили бы 10 млн рублей только на контроль манифольдов.

Именно поэтому перед началом работ с системами контроля топлива нужно разработать оптимальное проектное решение, поскольку в некоторых случаях модернизация штатного трубопровода может сэкономить судовладельцу миллионы рублей.

Например, после анализа судна мы поняли, что конфигурация манифольдов по бортам «Всеволода Сибирцева» позволяла свести четыре точки приема в две. И несмотря на затраты по модернизации — 2 млн рублей плюс 5 млн рублей на расходомеры, заказчик все равно сэкономил 4 млн рублей, при этом усовершенствовав контроль и качество приема топлива.

Отклонение параметров топлива при бункеровке

Манипуляции при бункеровке напрямую связаны с приемом топлива, поскольку на судно танки поступают запечатанные, и судовладелец не может отследить разницу в номинальном и реальном объеме топлива. В итоге недостача до 5% выясняется только на этапе сравнения фактических затрат на топливо и его количества.

Из самых «популярных» манипуляций с топливом при бункеровке: 

• выдача порциями;
• изменение качественных характеристик;
• добавление воздуха.

Что касается последнего пункта, при разбавлении топлива воздухом, создается «эффект капучино» — счетчик, если он не массовый, считает общее количество топлива и воздуха, и судовладелец фактически платит за пустоту.

В решении этой проблемы помогает установка сигнальной системы при бункеровке. Если параметры топлива отклоняются от номинально заданных (температуры, давления, попадания воздуха), срабатывает сигнализация, которая информирует команду о проблеме. Светозвуковая сигнализация позволяет исключить некачественную бункеровку топлива и остановить ее до устранения проблемы.

Выход из строя технологических систем

Еще одна проблема «на перспективу», которую предотвращают системы контроля топлива, —  анализ износа потребителей на судне за счет расхода горючего.

В среднем на судах разница между фактическим расходом топлива и нормами составила 7% — 7 млн рублей в год при закупке горючего на 100 млн рублей. Однако выяснить точную причину расхождения можно только при наличии данных по всем потребителям. Без исходных значений невозможно выбрать оптимальные режимы эксплуатации для судна — это все равно что решать уравнение без переменных.

Например, дизельный генератор Cummins — 1 000 кВт при средней нагрузке тратит 117 кг/час. Если же при такой же нагрузке расход превышает 135 кг/час, необходимо проверить цилиндро-поршневую группу или состояние топливной аппаратуры.

Как правило, подрядчики создают математические модели, которые в реальности неприменимы, поскольку в них не учитывается исходный топливный расход. Отслеживать и актуализировать фактические цифры помогает программное обеспечение DOTS, благодаря ему судовладелец может контролировать качество топлива, а также:

• режим работы потребителей;
• обороты главных двигателей;
• нагрузку на дизель-генераторы;
• режим работы котлов;
• массовые расходы на всех потребителях (с привязкой к режиму работы);
• температуру топлива;
• массу топлива;
• плотность топлива;

Сбор данных с использованием систем контроля помогает оценить состояние судна и разработать оптимальный режим эксплуатации. Удельные расходы топлива в килограммах, которые мы получаем благодаря системам контроля, дают понимание о техническом состоянии всех потребителей и судна в целом.

Что в итоге

На примере компании «Доброфлот» мы можем четко проследить, как установка систем топлива влияет не только на экономику судоходства, но и на качественные характеристики.

• Проектирование оптимальных точек контроля топлива. Фиксация каждого процесса по приему и реализации топлива, оценка удельного расхода и эффективности систем на судне;
• Снабжение экипажа системой VMTS. Контроль процессов потребления топлива в режиме реального времени, создание прозрачной системы приема топлива и его реализации.
• Оптимизация системы удаленного мониторинга DOTS. Сбор информации по всем судам компании и предоставление полной аналитики по процессам на судне, связанных с топливом.
• Модернизация приемных трубопроводов с четырех точек приема до двух. Налаживание коммерческого учета приема топлива до 0,1% погрешности в килограммах вместо стандартных 5-7%, а также устранение рисков по манипуляциям с топливом;
• Установка светозвуковой сигнализации. Реализация систем быстрого реагирования на изменения параметров топлива при бункеровке и исключение вероятности приема некачественного топлива на борт;
• Анализ удельного расхода топлива и состояния систем на судне. Прогноз износа корабля за счет оптимального и реального расхода топлива, а также разработка системы экономичной эксплуатации.

Начав с одного судна в 2018 году, сейчас мы предоставляем техническое и аналитическое сопровождение на все семь бортов компании, что помогает «Доброфлоту» экономить более 35 млн рублей и около 700 тонн топлива в год.