Le système de surpression GPL Alfa Laval FCM excelle avec le nouveau moteur MAN Energy Solutions

Alors que l’industrie maritime jongle avec une gamme croissante de carburants de substitution, notamment le GPL et le méthanol, Alfa Laval s’est engagé à fournir les systèmes d’alimentation avancés, nécessaires à la protection et à l’efficacité du moteur. En partenariat avec MAN Energy Solutions, le module de conditionnement de carburant Alfa Laval (FCM) a été testé avec succès sur le premier moteur marin deux temps, utilisant le GPL comme carburant.

La compétitivité du GPL utilisé comme carburant augmente. Non seulement le GPL élimine pratiquement les émissions de soufre, mais son coût est inférieur à la majorité des carburants. C’est pour ces raisons, entre autres, que MAN Energy Solutions a mis au point le nouveau moteur marin ME-LGIP fonctionnant au GPL. Alfa Laval, déjà présent sur les moteurs méthanol, a été choisi comme partenaire pour développer, fournir et tester le système d’alimentation en carburant.

« Compte-tenu de notre collaboration antérieure avec MAN Energy Solutions, nous connaissions parfaitement les défis à relever », explique Roberto Comelli, Responsable Développement « Booster » chez Alfa Laval. « Naturellement, nous étions impatients de poursuivre notre partenariat et de mettre à profit l’expérience positive du méthanol ».

 

Un booster haute performance avec une automatisation de pointe

Le module « booster » GPL Alfa Laval est la première solution éprouvée pour la fourniture de GPL à un moteur à combustion haute pression destiné aux applications marines. Par rapport au méthanol, le GPL doit être pompé à une pression plus élevée afin d’éviter les changements de phases.

Pour fournir du GPL à 53 bars de pression tel que requis par le moteur, le booster intègre une nouvelle technologie de pompage ainsi qu’un échange thermique à haute pression intégrés au module. Ce dernier dispose d’une étape de filtration comprenant deux chambres distinctes, permettant ainsi la maintenance du système en fonctionnement – une configuration déjà expérimentée avec le méthanol. Le nouveau système d’automatisation et de contrôle adapte le débit de carburant à la charge variable du moteur sans pomper inutilement le GPL et éviter la détente du gaz.

« A bord, le FCM GPL sera géré depuis la salle des machines et par les mêmes personnes qui s’occupent habituellement du carburant traditionnel » déclare M. Comelli. L’automatisation du GPL FCM protège le rendement du moteur et offre la même facilité d’utilisation que les autres produits Alfa Laval. L’intelligence intégrée est essentielle à la fiabilité, à l’efficacité et à la sécurité.

 

Récupération du GPL pour limiter les coûts

Une autre caractéristique du booster est sa récupération de carburant. L’intégralité du GPL liquide et un volume conséquent de GPL sous état gazeux sont récupérés lorsque le moteur ou le circuit de distribution est purgé. Il est plus économique de récupérer le GPL plutôt que le rejeter entièrement dans l’atmosphère. 

« Légalement, rien n’interdit la purge occasionnelle du GPL dans l’atmosphère » déclare Roberto Comelli. « Toutefois, la réglementation et les directives internationales en vigueur indiquent clairement que le rejet d’hydrocarbures dans l’atmosphère devrait être évité autant que possible. Le GPL est également plus lourd que l’air et ne disperse pas aussi facilement que le GNL, il est donc important de minimiser les effets d’une ventilation inattendue.

 

Performance confirmée et conception prête pour l’ammoniac

Lors des essais menés au Danemark au centre de recherches MAN, il a été démontré que le prototype de FCM GPL répondait - et même dépassait – les besoins d’alimentation en carburant du moteur MAN B&W ME-LGIP. Les essais avec la ligne de carburant complète ainsi qu’une charge moteur simulée, ont commencé au deuxième trimestre 2018, suivis par des essais avec le moteur prototype de l’installation 4T50ME-X au premier trimestre 2019.

« Les résultats des deux séries de tests vérifient les fonctions de montée en puissance, et leurs capacités à faire correspondre la pression en sortie de booster à la charge changeante de notre moteur » explique René Sejer Laursen, Directeur Développement chez MAN Energy Solutions.

« La charge moteur n’a pratiquement aucune influence sur le booster. L’automatisation assure parfaitement son rôle. »

« C’était une phase d’essais non seulement pour le FCM GPL, mais également pour la conception du moteur ME-LGIP » déclare Roberto Comelli. Ce fut pour Alfa Laval un privilège de tester le tout premier moteur de navire à deux temps utilisant le GPL comme carburant. Alors que nous passons du prototype de GPL FCM à une conception marine finale, nous sommes fiers de poursuivre notre collaboration de longue date avec MAN Energy Solutions afin de répondre aux besoins en carburant d’une industrie maritime en pleine évolution ».

Une documentation technique complète sur le GPL Alfa Laval ainsi que les résultats obtenus sur le banc d’essais MAN , sera présentée à la conférence CIMAC 2019, qui aura lieu à Vancouver, au Canada, du 10 au 14 Juin.