某3100t级LNG动力散货船机舱安全评估分析
2018-07-27汪行刘锋
汪 行 刘 锋
(武汉船舶职业技术学院,武汉 430050)
引言
LNG燃料动力船,以LNG作为发动机燃料,其机舱是全船危险性最高的地方,所以LNG动力船机舱安全评估对LNG动力船的安全性有决定性的作用,对LNG动力船的发展有重要的意义。本文以某3100tLNG动力散货船为例进行机舱安全评估分析。
目前,LNG动力船机舱分为三种类型:本质安全型机舱、增强安全型机舱、和ESD防护型机舱[1]。本文就前两种进行对比分析。
本质安全型机舱,是指机舱在任何情况下均处于安全状态的机舱[2]。机舱内的所有燃气管路采用双壁管路或装在通风导管内,直到气体喷射阀。如果燃气管路发生泄露而必须切断气体供应,则应有一套备用的的独立供气系统;如果设有两台或更多发动机推进装置,且各发动机的供气系统相互独立,则各发动机可不设置备用的供气系统。
增强安全型机舱,是指通过加强通风、增加燃气体探测与报警、燃气管全熔透对接焊头等多种方法降低机舱燃气泄漏风险的机舱。只有采用天然气-燃油双燃料发动机的机舱才能是增强安全型机舱。
1 安全评估方法
机舱安全评估步骤:危险识别→风险分析→风险控制方案→结论和建议。LNG动力船机舱危险识别是LNG动力船机舱综合安全评估的主要内容,其主要包括危险及有害因素的辨识、评价单元划分、确定主要危险因素等。
危险识别:通过研究各种不同的危险识别方法,并分析LNG动力船机舱各个系统、装置的特点,可以将不同的识别方法有机组合,取长补短,得出LNG动力船机舱危险因素识别方法。
评价单元划分:在危险因素识别和分析的基础上,根据评价对象的特点和布置方案,及评价方法的需要,将分析对象划分为多个评价单元。例如,某3100吨LNG动力散货船机舱泄漏单元划分如图1所示。
根据机舱危险源识别方法及评价单元的划分原则,对两类机舱内的潜在危险源进行了识别,共得到68个泄漏源。本质安全型机舱及增强安全型机舱的泄漏源分别如表1和表2所示。
表1 本质安全型机舱泄漏源表(部分)
为了评价机舱的整体风险水平,必须对68个泄漏源分别进行评估,获取每个泄漏源的风险水平,从而得到整个机舱的风险水平。根据数据及相关公式,可以求得危险源在各预定义孔径情况下泄漏的概率。最后要进行其他影响因素的修正,包括设备修正因子、管理修正因子等。
图1 3100tLNG动力散货船机舱泄漏单元划分
表2 增强安全型机舱泄漏源表(部分)
2 机舱预想灾害后果分析
确定可燃气体泄漏的后果需要经过以下步骤:估算泄漏速率或可能泄漏的总量;确定流体是快速(瞬时)扩散还是缓慢(持续)扩散,确定扩散模型;估算后果,泄漏的结果类型有安全扩散、爆炸或喷射火等。其主要潜在的危害后果包括火灾爆炸风险以及毒性风险。
3 两类机舱的安全评估
本质安全型机舱安全评估输入参量(部分)及输出结果分别如表3和表4所示。
增强型安全型机舱安全评估输入参量(部分)及输出结果,如表5和表6所示。
表3 本质安全型机舱安全评估输入参量(部分)
表4 本质安全型机舱安全评估输出结果(部分)
表5 增强安全型机舱安全评估输入参量(部分)
表6 增强安全型机舱安全评估输出结果(部分)
4 结论
对比最终输出结果的风险概率,可以得到以下结论:增强安全型机舱的风险水平(概率)比本质安全型机舱低,即增强安全型机舱更为安全。
两类机舱在各危险源处的风险水平相差不大,均在30%以内。工大学,2017.