Cat fine sorunu – nedenleri ve riskleri
Denizcilik sektörü, küresel ticaretin karmaşık lojistiğinden fırtınalar ve dalgaların oluşturduğu risklere kadar pek çok büyük ölçekli zorluğa alışkındır. Ancak sektörün karşı karşıya olduğu en büyük tehditlerden biri, “cat fines” olarak bilinen minik parçacıklardır. Artık yakıt yağlarındaki cat fines, etkili bir şekilde giderilmezse ciddi bir tehlike oluşturur; bu parçacıklarla mücadelede atılması gereken ilk adım, bunların kaynağını ve yol açabileceği zararları anlamaktır.
“Cat fines” tam olarak nedir?
“Cat fine”, “katalitik ince parçacık”ın kısaltmasıdır ve rafinasyonun ardından artık yağlarda kalan mikroskobik bir parçacık türüdür. Modern rafinerilerde öncelikle atmosferik ve vakum damıtma işlemleri uygulanır; bu işlemler, damıtma kolonunun üst kısmından en uçucu ve değeri yüksek ürünleri ayırır. Ardından, kalan ham yağı ek fraksiyonlara ayırmak için termal ve katalitik işlemler kullanılır. Katalitik kırma işlemi, inatçı yağ ve yakıt moleküllerini parçalamak için sentetik kristal zeolitler (alüminyum ve silikondan oluşan gözenekli mineral bileşikler) kullanır.
Kaçınılmaz olarak, zeolit katalizörlerinin bir kısmı artık yağ ve yakıt ürünlerine karışır. Bu ince parçacıkların boyutu, mikron altı aralığından yaklaşık 100 mikrona kadar, yani kabaca bir toz zerresinden bir insan saçı kalınlığına kadar değişir. Yoğunlukları da değişkenlik gösterir; daha büyük parçacıklar yağ ve yakıtta çökelebilirken, yoğunluğu daha düşük olan küçük katalitik ince parçacıklar yakıt içinde asılı kalabilir.
En önemlisi, katalitik ince parçacıklar aşındırıcı ve son derece serttir; Mohs sertlik ölçeğinde 8,2'ye kadar ulaşır. Bu sertlik, çelik yüzeyleri çizmeye veya bu yüzeylere gömülmeye yetecek kadar yüksektir – özellikle makinelerin hareketli parçaları arasındaki yüzeylerde.
Cat fines yüzünden oluşan hasar
Cat fines koruyucu sistemleri aşıp makine enjektörüne ulaştığında, mikronlarla ölçülen bir boşluk olan piston segmanı ile silindir yaka arasına sıkışabilir. Pistonun her strokunda, bu ince parçacıklar pürüzsüz yüzeylere sürtünerek zamanla biriken izler oluşturur. Aşındırıcı hasar sadece silindirlerde değil, enjektörlerde ve yakıt pompaları ile valfler gibi bileşenlerde de meydana gelebilir.
En küçük parçacıklar bile önemli zarara neden olabilir ve risk sadece uzun vadeli mekanik aşınma ve yıpranma ile sınırlı değildir. Yüksek konsantrasyonlarda, katalitik tozlar oldukça kısa bir süre içinde akut ve felaket niteliğinde hasara neden olabilir.
Çevrimiçi olarak erişilebilen bir rapor, sadece 100 saatlik kullanımda bir makineyi devre dışı bırakan bir katalitik toz saldırısını anlatmaktadır. Makine söküldüğünde, mühendisler “tüm pistonların ve gömleklerin tamamen tahrip olduğunu ve değiştirilmesi gerektiğini” tespit ettiler. CIMAC’a bildirildiği üzere, MAN’ın PrimeServ ekibi, üç yıllık bir süre zarfında meydana gelen 226 silindir gömleği hasarı vakasının 190’unda (%84) katalitik tozların rol oynadığını ortaya koydu.
Bu tür hasarların onarımı son derece pahalıdır ve hasar taleplerinin 300.000 ila 1,5 milyon ABD doları arasında değiştiği bildirilmektedir. Bu durum, katalitik kırıntıları sadece gemi sahipleri ve işletmecileri için değil, gemilerini sigortalayanlar için de bir baş ağrısı haline getirmektedir.
Uzun süredir devam eden bir sorun
Katalitik kırıntı hasarlarına ilişkin raporlar, denizcilik sektöründe uzun süredir bir gerçekliktir ve ilk olarak 1980'lerde ortaya çıkmıştır. 1970'lerdeki artan petrol fiyatları, rafinerilerin mevcut ham yağdan daha değerli ürünler elde etmek için katalitik kırma kullanımını genişletmesine neden olmuştu. Ancak günümüzün denizcilik yakıtları kükürt sınırlarını karşılamak için daha da yoğun bir kırma işlemi gerekiyor; bu da sürecin her zamankinden daha yaygın olduğu anlamına geliyor – katalitik toz riski de öyle. Daha da kötüsü, yeni katalizörler devreye girdikçe, daha sert katalitik tozlara yol açabilirler.
Katalizörlerin kendisi pahalı olduğundan, rafinerilerin bunları gemi yakıtından uzak tutmak için daha fazla çaba sarf etmeleri beklenebilir. Aslında, rafineriler katalizör içeriğinin mümkün olduğunca çoğunu geri kazanıp yeniden kullanmaktadır. Belli bir noktadan sonra, daha fazla çaba sarf etmeleri pratik veya ekonomik olarak mümkün değildir.
Diğer bir deyişle, katalitik toz sorunu devam edecektir. Hatta, hem yakıtların kendisinde hem de yakıt karışımlarının bir sonucu olarak, yakıtlardaki katalitik toz seviyeleri giderek daha öngörülemez hale gelmektedir. Kesin olan şey, gemideki yakıtlar değişse bile, yakıt değişikliklerine uyum sağlayabilen etkili bir yakıt hattının önemidir.