Retour d’expérience « Slow Steaming » CMA CGM
ENSM – Optimisation énergétique des navires de commerce 17-18 janvier 2012
Ludovic GERARD, Vice President
Sommaire
• Définitions
• Genèse
• Impact opérationnel
• Impact technique
• Et pour quelques % de plus…
Définitions : slow steaming et super slow steaming
Slow-steaming (2S)
- vitesse du navire inférieure ou égale à 20-21 nœuds
- charge du moteur inférieure ou égale à 40% de sa charge nominal
Super slow-steaming (3S)
- vitesse du navire inférieure ou égale à 16 nœuds
- charge du moteur inférieure à 15% de sa charge nominale.
Retour d’expérience « slow steaming »
Définitions Genèse
Impact opérationnel Impact technique
Et pour quelques % de plus
Pourquoi le « slow steaming »?
Germanischer Lloyd / Possible HFO price evolution next 30 years, Torsten Schramm, 2009
Pourquoi le « slow steaming »?
Pourquoi le « slow steaming »?
Pourquoi le « slow steaming » : Mise en place
40-45% MCR "Eco Speed" validation
- Engine manufacturers allowed continuous operation at 40-45% power - Green Light Information circulated to all ships with technical advises - Fleet in service, owned and chartered, having good operational results - Measurement of ship's performance, record datas
- No detrimental findings
- Start to change minds on board and ashore - Communications ashore
Live tests
- Target first strategic vessels : larger container ships, over 5700Teusize - Identify with Lines Management legs where there is enough buffer to reduce the speed
- Instruct relevant vessels to start tests, gradually reducing the power day by day down to 10%
- Close monitoring of events
New brain storming
- Theorical (model test, trials, engine test bed records) researches show that further speed reduction is profitable - Contact with engine manufacturers to check technical feasibility
- Identification of critical parameters and engine attributes - Organize dedicated team of superintendents to follow up
Pourquoi le « slow steaming » : Mise en place
Roadshow to convince lines and management
- convince in priority top management, dedicated meetings to be organised
- identify most cooperative people from line management, ensure they also attend management meetings, lines meetings to express their results
- explain, show, demonstrate the savings, give yearly figures which are more impressive
Further tests and implementation to smaller vessels
- the more lines switching to super slow speed, accumulate records and results - start tests on older and smaller vessels where more technical issues will be faced - continue close monitoring, no one has long term experience of super slow steaming - feed back all experience to newbuilding dept for next generation of vessels
Collection of datas
- Collect all ship's performance datas
- prepare and update powering curves, based on model tests and live tests
- revert to lines right after performing the tests to keep communication channel and interest alive
Retour d’expérience « slow steaming »
Définitions Genèse
Impact opérationnel
- Exemple de deux Lignes majeures
Impact technique
Et pour quelques % de plus
« Slow steaming », résultat financier
Exemple 1: trade Chine – Nord Europe
“FAL” China North Europe trade map, CMA CGM
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – Nord Europe
Comparison of voyage cost for various HFO prices
$4,000,000
$6,000,000
$8,000,000
$10,000,000
$12,000,000
$14,000,000
$16,000,000
$18,000,000
$20,000,000
63 70 77 84 77 (2+5)
Voyage length (days)
Voyage Cost
$1,000
$950
$900
$850
$800
$750
$700
$650
$600
$550
$500
$450
$400
$350
$300
$250
$200
$150
$100
$50
La rentabilité est acquise dès que le prix du fuel atteint 200$/t
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – Nord Europe Sur un voyage, le fuel représente aujourd’hui le premier poste de dépense.
70 days Voyage, HFO $400/mt
31%
46%
14%
9% 0%
77 days Voyage, HFO $400/mt
38%
36%
16%
10% 0%
70 days Voyage, HFO $1,000/mt
18%
68%
9% 5% 0%
77 days Voyage, HFO $1,000/mt
24%
60%
10%
6% 0%
Hire HFO Canal Port Cost Others
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – Nord Europe
EEOI Evolution
0.60 1.10 1.60 2.10 2.60 3.10 3.60 4.10 4.60
63 days 70 days 77 days 84 days
EEOI voyage
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
EEOI yearly
EEOI voyage (x 100,000) EEOI Year
« Slow steaming », résultat financier Exemple 2: trade Chine – cote ouest USA
Transpacific trade map
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – cote ouest USA
La rentabilité est acquise dès que le prix du fuel atteint 250$/t
Comparison of voyage cost for various HFO prices
$1,000,000
$2,000,000
$3,000,000
$4,000,000
$5,000,000
$6,000,000
$7,000,000
35 Days 42 Days 42 Days (2+5)
Voyage length (days)
Voyage Cost
$1,000
$950
$900
$850
$800
$750
$700
$650
$600
$550
$500
$450
$400
$350
$300
$250
$200
$150
$100
$50
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – cote ouest USA
La part représentée par le fuel est accentuée par l’absence de passage de canal.
35 days Voyage, HFO $400/mt
35%
60%
0% 5% 0%
42 days Voyage, HFO $400/mt
46%
48%
0% 6% 0%
35 days Voyage, HFO $1000/mt
19%
78%
0%
3% 0%
42 days Voyage, HFO $1000/mt
27%
70%
0% 3% 0%
Hire HFO Canal Port Cost Others
« Slow steaming », résultat financier Exemple 1: trade Chine – cote ouest USA
0.60 1.10 1.60 2.10 2.60 3.10 3.60 4.10 4.60
35 days 42 days 42b days
EEOI voyage
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00
EEOI yearly
EEOI voyage (x 100,000) EEOI Year
Retour d’expérience « slow steaming »
Définitions Genèse
Impact opérationnel Impact technique
Et pour quelques % de plus
Slow steaming: impact technique
Les craintes:
Mauvaise combustion
Encrassement du collecteur de balayage Encrassement des turbos.
Fonctionnement continue des soufflantes auxiliaires Usure corrosive des chemises
Encrassement des chaudières de récupérations
Slow steaming: impact technique
Standardisation des injecteurs « sans sac »:
Depuis 2001 CMA CGM a adopté en standard les injecteurs type « slide fuel valve » de MAN Ces injecteurs permettent une fin d’injection franche et diminue les imbrûlés.
La version Wärtsilä de ce type de nez sera testée cette année.
Slow steaming: impact technique
Crainte : encrassement prématuré.
Résultat: non et oui.
Non sur les K98. Le degré d’encrassement dépend du fuel utilisé indépendamment de la charge moteur.
Oui sur les moteurs de plus petit alésage.
K98MC-C
S70MC-C
Slow steaming: impact technique
Crainte: encrassement prématuré.
Résultat : non.
En apportant un soin particulier à l’entretien des filtres à air et à la fréquence des nettoyages.
CMA CGM NORMA turbo N°2
Type MET83SE, moteur 12K98MC-C Mk6 35857 heures de marches (> 5 ans)
3 ans en slow steaming sur ligne trans-pacifique
Slow steaming: impact technique
Crainte: « surcharge » des moteurs d’entrainement, avaries, incendie.
Résultat: non.
Les avaries majeur sont due à l’absence de surveillance lors des « rondes » machines.
Le point de purge des soufflantes auxiliaires doit toujours rester dégagé. Sans cela, la surpression chasse la graisse du roulement vers les enroulements du moteur.
Fonctionnement continue des soufflantes auxiliaires
Slow steaming: impact technique
Crainte: température de chemise trop basse, hydrolysation et condensation des SOx.
Résultat:
Non sur les K98MC-C et ME. En cours d’investigation sur les RT-Flex96C.
Statistiquement moins d’avarie de chemise en slow steaming.
Aucune avarie de chemise en super slow-steaming quelque soit le constructeur.
L’état de l’ensemble piston chemise est plus lié aux propriétés de combustion du fuel qu’à son taux de soufre.
12K98ME Mk7
Taux de graissage: 0,6 g/kWh Charge moteur moyenne: 40%
Taux de soufre du fuel:
2,41% 3,14%
Slow steaming: impact technique
Crainte: passage des gaz trop lent associé à une mauvaise combustion génère un surcroit de dépôt de suies dans la chaudière.
Résultat:
Pas de différence flagrante sur les navires CMAShips.
Le design de navire à chaudière récupératrice (tubes de fumée) de faible puissance ralentit moins le passage des gaz (delta T et delta P faible).
La différence d’un voyage à l’autre semble plus liée aux propriétés de combustion du fuel qu’à la charge du moteur.
Tubes de fumée d’une chaudière récupératrice.
L’utilisation de brisures de coquilles de noix sèches ainsi que l’application d’une montée en allure tous les deux jours pour lessivage des TS apporte des résultats satisfaisants.
Retour d’expérience « slow steaming »
Définitions Genèse
Impact opérationnel Impact technique
Et pour quelques % de plus
Et pour quelques % de plus…
Depuis 2009, CMA Ships a développé en collaboration avec MAN un système permettant l’isolement d’une turbo de façon réversible.
Principe:
Deux vannes portes viennent isoler l’entrée gaz et la sortie compresseur d’une turbo à basse charge.
Les gaz ainsi déviés vont alimenter les autres turbos améliorant leur efficacité.
La pression du collecteur d’air de balayage augmente faisant ainsi augmenter les pressions de compression.
Et pour quelques % de plus…
0.5
0.7
1.1
1.5
1.9
2.2
0.2
0.5
0.7
1
1.4
1.7
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80
BARS
% MCR
Exemple sur le CMA CGM NABUCCO Pression collecteur de balayage
3 T/C 4 T/C
Et pour quelques % de plus…
L’économie réalisable dépend de la charge et du type de moteur.
CMA-CGM NABUCCO
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% fuel save
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
7.0%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% MCR
% fuel save
12K98MC-C Mk6
10K98MC-C Mk6
Et pour quelques % de plus…
Retour d’expérience
CMA-CGM PUCCINI, 5700 Evp, 10K98MC-C
Après 24 mois d’utilisation, nous avons constaté en comparaison avec ses sister-ships non équipés :
- Une amélioration de la condition de l’ensemble piston-chemise - Une diminution des dépôts dans le collecteur de balayage.
- Une baisse de consommation avérée.
