汪 行 劉 鋒
(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學院,武漢 430050)
LNG燃料動力船,以LNG作為發(fā)動機燃料,其機艙是全船危險性最高的地方,所以LNG動力船機艙安全評估對LNG動力船的安全性有決定性的作用,對LNG動力船的發(fā)展有重要的意義。本文以某3100tLNG動力散貨船為例進行機艙安全評估分析。
目前,LNG動力船機艙分為三種類型:本質(zhì)安全型機艙、增強安全型機艙、和ESD防護型機艙[1]。本文就前兩種進行對比分析。
本質(zhì)安全型機艙,是指機艙在任何情況下均處于安全狀態(tài)的機艙[2]。機艙內(nèi)的所有燃氣管路采用雙壁管路或裝在通風導管內(nèi),直到氣體噴射閥。如果燃氣管路發(fā)生泄露而必須切斷氣體供應,則應有一套備用的的獨立供氣系統(tǒng);如果設有兩臺或更多發(fā)動機推進裝置,且各發(fā)動機的供氣系統(tǒng)相互獨立,則各發(fā)動機可不設置備用的供氣系統(tǒng)。
增強安全型機艙,是指通過加強通風、增加燃氣體探測與報警、燃氣管全熔透對接焊頭等多種方法降低機艙燃氣泄漏風險的機艙。只有采用天然氣-燃油雙燃料發(fā)動機的機艙才能是增強安全型機艙。
機艙安全評估步驟:危險識別→風險分析→風險控制方案→結(jié)論和建議。LNG動力船機艙危險識別是LNG動力船機艙綜合安全評估的主要內(nèi)容,其主要包括危險及有害因素的辨識、評價單元劃分、確定主要危險因素等。
危險識別:通過研究各種不同的危險識別方法,并分析LNG動力船機艙各個系統(tǒng)、裝置的特點,可以將不同的識別方法有機組合,取長補短,得出LNG動力船機艙危險因素識別方法。
評價單元劃分:在危險因素識別和分析的基礎上,根據(jù)評價對象的特點和布置方案,及評價方法的需要,將分析對象劃分為多個評價單元。例如,某3100噸LNG動力散貨船機艙泄漏單元劃分如圖1所示。
根據(jù)機艙危險源識別方法及評價單元的劃分原則,對兩類機艙內(nèi)的潛在危險源進行了識別,共得到68個泄漏源。本質(zhì)安全型機艙及增強安全型機艙的泄漏源分別如表1和表2所示。
表1 本質(zhì)安全型機艙泄漏源表(部分)
為了評價機艙的整體風險水平,必須對68個泄漏源分別進行評估,獲取每個泄漏源的風險水平,從而得到整個機艙的風險水平。根據(jù)數(shù)據(jù)及相關(guān)公式,可以求得危險源在各預定義孔徑情況下泄漏的概率。最后要進行其他影響因素的修正,包括設備修正因子、管理修正因子等。
圖1 3100tLNG動力散貨船機艙泄漏單元劃分
表2 增強安全型機艙泄漏源表(部分)
確定可燃氣體泄漏的后果需要經(jīng)過以下步驟:估算泄漏速率或可能泄漏的總量;確定流體是快速(瞬時)擴散還是緩慢(持續(xù))擴散,確定擴散模型;估算后果,泄漏的結(jié)果類型有安全擴散、爆炸或噴射火等。其主要潛在的危害后果包括火災爆炸風險以及毒性風險。
本質(zhì)安全型機艙安全評估輸入?yún)⒘浚ú糠郑┘拜敵鼋Y(jié)果分別如表3和表4所示。
增強型安全型機艙安全評估輸入?yún)⒘浚ú糠郑┘拜敵鼋Y(jié)果,如表5和表6所示。
表3 本質(zhì)安全型機艙安全評估輸入?yún)⒘浚ú糠郑?/p>
表4 本質(zhì)安全型機艙安全評估輸出結(jié)果(部分)
表5 增強安全型機艙安全評估輸入?yún)⒘浚ú糠郑?/p>
表6 增強安全型機艙安全評估輸出結(jié)果(部分)
對比最終輸出結(jié)果的風險概率,可以得到以下結(jié)論:增強安全型機艙的風險水平(概率)比本質(zhì)安全型機艙低,即增強安全型機艙更為安全。
兩類機艙在各危險源處的風險水平相差不大,均在30%以內(nèi)。工大學,2017.