船舶雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)安全技術(shù)探討
發(fā)布時間:2021-09-06 17:11
LNG作為一種清潔環(huán)保的能源,近年來在船舶領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但LNG的安全風(fēng)險不容忽視,本文介紹了船舶雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)的主要安全技術(shù):包括船舶安全區(qū)域與危險區(qū)域的劃分,加注站、儲罐及燃料準備間承接盤的設(shè)計,儲罐氣穹保護間、燃料準備間、機艙雙壁管的通風(fēng)設(shè)計與風(fēng)機選型。通過對上述研究內(nèi)容的梳理總結(jié)與探討,有助于系統(tǒng)設(shè)計人員更好的了解LNG供氣系統(tǒng)安全技術(shù)的相關(guān)設(shè)計。
【文章來源】:廣東化工. 2020,47(19)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
LNG燃料相比柴油燃料的減排效果Fig.1EmissionreductioneffectofLNGfuelcomparedwithdieselfuel
G為主要燃料的雙燃料發(fā)動機也在船舶領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[2]。但因LNG易燃易爆的特性,在將其應(yīng)用為船舶主要燃料的過程中,存在許多安全問題,為此,在LNG供氣系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計過程中,采取了許多有針對性的設(shè)計來確保LNG供氣系統(tǒng)的安全可靠的運行,本文將以國內(nèi)某散貨船為設(shè)計對象,系統(tǒng)論述在為雙燃料發(fā)動機設(shè)計研發(fā)的LNG供氣系統(tǒng)中采取的主要安全技術(shù)。圖1LNG燃料相比柴油燃料的減排效果Fig.1EmissionreductioneffectofLNGfuelcomparedwithdieselfuel2船舶供氣系統(tǒng)區(qū)域劃分圖2區(qū)域劃分Fig.2Areadivision區(qū)域分級是一種用來對可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域進行分析和分類的方法。分級的目的是為了選擇能夠在這些區(qū)域內(nèi)安全運行的電氣設(shè)備。區(qū)域整體分為安全區(qū)域與危險區(qū)域,危險區(qū)域又依據(jù)危險等級的不同分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)[3],如圖2所示。就散貨船LNG供氣系統(tǒng)而言,將LNG燃料罐內(nèi)部、輸送LNG及NG的管路、用于燃料艙壓力釋放或其他透氣系統(tǒng)的任何管路劃分為0類危險區(qū)域。將加注站、承接盤、LNG儲罐氣穹及氣穹圍蔽處所、透氣桅、燃料準備間、機艙內(nèi)雙壁管環(huán)形空間劃分為1類危險區(qū)域,其中1類危險區(qū)域還包括距離燃料準備間入口、通風(fēng)進口以及通向1類危險區(qū)域處所的其他開口1.5m以內(nèi)的開敞甲板上的區(qū)域或甲板上的半圍蔽處所,此外距離1區(qū)通風(fēng)出口3m以內(nèi)的開敞甲板上的區(qū)域或甲板上的半圍蔽處所同樣被劃分為1類危險區(qū)域,如圖3所示[3]。[收稿日期]2020-08-10[作者簡介]戴冰(1990-),男,濟南人,研發(fā)工程師,主要研究方向為LNG供氣系統(tǒng)。
廣東化工2020年第19期·142·www.gdchem.com第47卷總第429期圖3通風(fēng)入口及出口Fig.3Ventilationinletandoutlet2類危險區(qū)域為距離1類危險區(qū)域的開敞或半圍蔽處所1.5m的區(qū)域。就機艙而言,為了減少發(fā)生氣體爆炸的可能性,最大程度保證系統(tǒng)的安全,可將機艙設(shè)置為ESD防護型機器處所或者氣體安全機器處所,氣體安全機器處所能夠保證在所有情況下均可視為安全區(qū)域,ESD防護型機器處所在正常情況下可以視為安全區(qū)域,但當(dāng)在異常情況下,會成為潛在的危險區(qū)域,需要緊急切斷非安全設(shè)備和機器[3]。其中在0區(qū)的電氣設(shè)備必須選擇本質(zhì)安全型設(shè)備“ia”,且防爆設(shè)備的防爆類別和溫度組別應(yīng)不低于IIA,T2,通過劃分安全區(qū)域與危險區(qū)域,進而選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備,可以最大程度保證船舶在海上航行的安全[3]。3承接盤設(shè)計船用液化天然氣承接盤的主要作用是防止LNG發(fā)生意外泄露時損壞船體甲板,LNG的溫度一般在-163℃左右,普通碳鋼無法承受,容易產(chǎn)生低溫斷裂,為保證船體安全必須在加注站、儲罐、燃料準備間等可能存在LNG泄漏的區(qū)域底部設(shè)置承接盤。圖4承接盤布置Fig.4Arrangementofreceivingplate承接盤的設(shè)計主要考慮以下幾個方面,分別為承接盤容量、承接盤材料、承接盤隔熱性能。3.1承接盤容量承接盤的容量要根據(jù)LNG的最大泄漏量進行設(shè)計,LNG的最大泄漏量與泄漏時間緊密相關(guān),在承接盤上安裝布置帶信號變送功能的溫度傳感器,一旦相關(guān)區(qū)域發(fā)生泄漏,泄漏的LNG被區(qū)域下方的承接盤所承接,承接盤接觸到LNG后溫度迅速降低,當(dāng)材料溫度低于溫度傳感器的設(shè)定值時,溫度傳?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]船舶LNG燃氣供應(yīng)系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計[J]. 石蘊玉,張金玉,徐新. 船舶標準化工程師. 2019(06)
[2]船舶LNG燃料雙壁管通風(fēng)計算和風(fēng)機選型[J]. 姜華,劉禎. 中國高新科技. 2019(15)
[3]LNG作為船舶代用燃料的應(yīng)用分析[J]. 李斌. 世界海運. 2012(01)
本文編號:3387851
【文章來源】:廣東化工. 2020,47(19)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
LNG燃料相比柴油燃料的減排效果Fig.1EmissionreductioneffectofLNGfuelcomparedwithdieselfuel
G為主要燃料的雙燃料發(fā)動機也在船舶領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[2]。但因LNG易燃易爆的特性,在將其應(yīng)用為船舶主要燃料的過程中,存在許多安全問題,為此,在LNG供氣系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計過程中,采取了許多有針對性的設(shè)計來確保LNG供氣系統(tǒng)的安全可靠的運行,本文將以國內(nèi)某散貨船為設(shè)計對象,系統(tǒng)論述在為雙燃料發(fā)動機設(shè)計研發(fā)的LNG供氣系統(tǒng)中采取的主要安全技術(shù)。圖1LNG燃料相比柴油燃料的減排效果Fig.1EmissionreductioneffectofLNGfuelcomparedwithdieselfuel2船舶供氣系統(tǒng)區(qū)域劃分圖2區(qū)域劃分Fig.2Areadivision區(qū)域分級是一種用來對可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域進行分析和分類的方法。分級的目的是為了選擇能夠在這些區(qū)域內(nèi)安全運行的電氣設(shè)備。區(qū)域整體分為安全區(qū)域與危險區(qū)域,危險區(qū)域又依據(jù)危險等級的不同分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)[3],如圖2所示。就散貨船LNG供氣系統(tǒng)而言,將LNG燃料罐內(nèi)部、輸送LNG及NG的管路、用于燃料艙壓力釋放或其他透氣系統(tǒng)的任何管路劃分為0類危險區(qū)域。將加注站、承接盤、LNG儲罐氣穹及氣穹圍蔽處所、透氣桅、燃料準備間、機艙內(nèi)雙壁管環(huán)形空間劃分為1類危險區(qū)域,其中1類危險區(qū)域還包括距離燃料準備間入口、通風(fēng)進口以及通向1類危險區(qū)域處所的其他開口1.5m以內(nèi)的開敞甲板上的區(qū)域或甲板上的半圍蔽處所,此外距離1區(qū)通風(fēng)出口3m以內(nèi)的開敞甲板上的區(qū)域或甲板上的半圍蔽處所同樣被劃分為1類危險區(qū)域,如圖3所示[3]。[收稿日期]2020-08-10[作者簡介]戴冰(1990-),男,濟南人,研發(fā)工程師,主要研究方向為LNG供氣系統(tǒng)。
廣東化工2020年第19期·142·www.gdchem.com第47卷總第429期圖3通風(fēng)入口及出口Fig.3Ventilationinletandoutlet2類危險區(qū)域為距離1類危險區(qū)域的開敞或半圍蔽處所1.5m的區(qū)域。就機艙而言,為了減少發(fā)生氣體爆炸的可能性,最大程度保證系統(tǒng)的安全,可將機艙設(shè)置為ESD防護型機器處所或者氣體安全機器處所,氣體安全機器處所能夠保證在所有情況下均可視為安全區(qū)域,ESD防護型機器處所在正常情況下可以視為安全區(qū)域,但當(dāng)在異常情況下,會成為潛在的危險區(qū)域,需要緊急切斷非安全設(shè)備和機器[3]。其中在0區(qū)的電氣設(shè)備必須選擇本質(zhì)安全型設(shè)備“ia”,且防爆設(shè)備的防爆類別和溫度組別應(yīng)不低于IIA,T2,通過劃分安全區(qū)域與危險區(qū)域,進而選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備,可以最大程度保證船舶在海上航行的安全[3]。3承接盤設(shè)計船用液化天然氣承接盤的主要作用是防止LNG發(fā)生意外泄露時損壞船體甲板,LNG的溫度一般在-163℃左右,普通碳鋼無法承受,容易產(chǎn)生低溫斷裂,為保證船體安全必須在加注站、儲罐、燃料準備間等可能存在LNG泄漏的區(qū)域底部設(shè)置承接盤。圖4承接盤布置Fig.4Arrangementofreceivingplate承接盤的設(shè)計主要考慮以下幾個方面,分別為承接盤容量、承接盤材料、承接盤隔熱性能。3.1承接盤容量承接盤的容量要根據(jù)LNG的最大泄漏量進行設(shè)計,LNG的最大泄漏量與泄漏時間緊密相關(guān),在承接盤上安裝布置帶信號變送功能的溫度傳感器,一旦相關(guān)區(qū)域發(fā)生泄漏,泄漏的LNG被區(qū)域下方的承接盤所承接,承接盤接觸到LNG后溫度迅速降低,當(dāng)材料溫度低于溫度傳感器的設(shè)定值時,溫度傳?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]船舶LNG燃氣供應(yīng)系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計[J]. 石蘊玉,張金玉,徐新. 船舶標準化工程師. 2019(06)
[2]船舶LNG燃料雙壁管通風(fēng)計算和風(fēng)機選型[J]. 姜華,劉禎. 中國高新科技. 2019(15)
[3]LNG作為船舶代用燃料的應(yīng)用分析[J]. 李斌. 世界海運. 2012(01)
本文編號:3387851
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