某3100t級(jí)LNG動(dòng)力散貨船機(jī)艙安全評(píng)估分析

汪 行 劉 鋒

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430050）

引言

LNG燃料動(dòng)力船，以LNG作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，其機(jī)艙是全船危險(xiǎn)性最高的地方，所以LNG動(dòng)力船機(jī)艙安全評(píng)估對(duì)LNG動(dòng)力船的安全性有決定性的作用，對(duì)LNG動(dòng)力船的發(fā)展有重要的意義。本文以某3100tLNG動(dòng)力散貨船為例進(jìn)行機(jī)艙安全評(píng)估分析。

目前，LNG動(dòng)力船機(jī)艙分為三種類型：本質(zhì)安全型機(jī)艙、增強(qiáng)安全型機(jī)艙、和ESD防護(hù)型機(jī)艙[1]。本文就前兩種進(jìn)行對(duì)比分析。

本質(zhì)安全型機(jī)艙，是指機(jī)艙在任何情況下均處于安全狀態(tài)的機(jī)艙[2]。機(jī)艙內(nèi)的所有燃?xì)夤苈凡捎秒p壁管路或裝在通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)，直到氣體噴射閥。如果燃?xì)夤苈钒l(fā)生泄露而必須切斷氣體供應(yīng)，則應(yīng)有一套備用的的獨(dú)立供氣系統(tǒng)；如果設(shè)有兩臺(tái)或更多發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)裝置，且各發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣系統(tǒng)相互獨(dú)立，則各發(fā)動(dòng)機(jī)可不設(shè)置備用的供氣系統(tǒng)。

增強(qiáng)安全型機(jī)艙，是指通過加強(qiáng)通風(fēng)、增加燃?xì)怏w探測(cè)與報(bào)警、燃?xì)夤苋弁笇?duì)接焊頭等多種方法降低機(jī)艙燃?xì)庑孤╋L(fēng)險(xiǎn)的機(jī)艙。只有采用天然氣-燃油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)艙才能是增強(qiáng)安全型機(jī)艙。

1 安全評(píng)估方法

機(jī)艙安全評(píng)估步驟：危險(xiǎn)識(shí)別→風(fēng)險(xiǎn)分析→風(fēng)險(xiǎn)控制方案→結(jié)論和建議。LNG動(dòng)力船機(jī)艙危險(xiǎn)識(shí)別是LNG動(dòng)力船機(jī)艙綜合安全評(píng)估的主要內(nèi)容，其主要包括危險(xiǎn)及有害因素的辨識(shí)、評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?、確定主要危險(xiǎn)因素等。

危險(xiǎn)識(shí)別：通過研究各種不同的危險(xiǎn)識(shí)別方法，并分析LNG動(dòng)力船機(jī)艙各個(gè)系統(tǒng)、裝置的特點(diǎn)，可以將不同的識(shí)別方法有機(jī)組合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，得出LNG動(dòng)力船機(jī)艙危險(xiǎn)因素識(shí)別方法。

評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐郑涸谖ｋU(xiǎn)因素識(shí)別和分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn)和布置方案，及評(píng)價(jià)方法的需要，將分析對(duì)象劃分為多個(gè)評(píng)價(jià)單元。例如，某3100噸LNG動(dòng)力散貨船機(jī)艙泄漏單元?jiǎng)澐秩鐖D1所示。

根據(jù)機(jī)艙危險(xiǎn)源識(shí)別方法及評(píng)價(jià)單元的劃分原則，對(duì)兩類機(jī)艙內(nèi)的潛在危險(xiǎn)源進(jìn)行了識(shí)別，共得到68個(gè)泄漏源。本質(zhì)安全型機(jī)艙及增強(qiáng)安全型機(jī)艙的泄漏源分別如表1和表2所示。

表1 本質(zhì)安全型機(jī)艙泄漏源表（部分）

為了評(píng)價(jià)機(jī)艙的整體風(fēng)險(xiǎn)水平，必須對(duì)68個(gè)泄漏源分別進(jìn)行評(píng)估，獲取每個(gè)泄漏源的風(fēng)險(xiǎn)水平，從而得到整個(gè)機(jī)艙的風(fēng)險(xiǎn)水平。根據(jù)數(shù)據(jù)及相關(guān)公式，可以求得危險(xiǎn)源在各預(yù)定義孔徑情況下泄漏的概率。最后要進(jìn)行其他影響因素的修正，包括設(shè)備修正因子、管理修正因子等。

圖1 3100tLNG動(dòng)力散貨船機(jī)艙泄漏單元?jiǎng)澐?/p>

表2 增強(qiáng)安全型機(jī)艙泄漏源表（部分）

2 機(jī)艙預(yù)想災(zāi)害后果分析

確定可燃?xì)怏w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(shí)）擴(kuò)散還是緩慢（持續(xù)）擴(kuò)散，確定擴(kuò)散模型；估算后果，泄漏的結(jié)果類型有安全擴(kuò)散、爆炸或噴射火等。其主要潛在的危害后果包括火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)以及毒性風(fēng)險(xiǎn)。

3 兩類機(jī)艙的安全評(píng)估

本質(zhì)安全型機(jī)艙安全評(píng)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(qiáng)型安全型機(jī)艙安全評(píng)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(jī)艙安全評(píng)估輸入?yún)⒘浚ú糠郑?/p>

表4 本質(zhì)安全型機(jī)艙安全評(píng)估輸出結(jié)果（部分）

表5 增強(qiáng)安全型機(jī)艙安全評(píng)估輸入?yún)⒘浚ú糠郑?/p>

表6 增強(qiáng)安全型機(jī)艙安全評(píng)估輸出結(jié)果（部分）

4 結(jié)論

對(duì)比最終輸出結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)概率，可以得到以下結(jié)論：增強(qiáng)安全型機(jī)艙的風(fēng)險(xiǎn)水平（概率）比本質(zhì)安全型機(jī)艙低，即增強(qiáng)安全型機(jī)艙更為安全。

兩類機(jī)艙在各危險(xiǎn)源處的風(fēng)險(xiǎn)水平相差不大，均在30%以內(nèi)。工大學(xué)，2017.