LNG加注船风险识别及加注作业风险分析

发布时间：2020-11-12 15:06

　　 在低碳环保节能的大环境下,液化天然气作为一种高热值、低排放的绿色能源逐渐替代原先的船舶燃料。并根据挪威船级社调查可知,LNG燃料动力船的订单数量将会在2年后达到千艘,这将会是一个极大的突破,并在环保倡行的大趋势下,也会发展的越来越好。但关于LNG燃料动力船的投入使用中,出现了一些无法避免的问题就是LNG加注问题,这牵涉到LNG加注供应链上的基础设施问题。目前,由于时间的问题,没有完全配套的设施能够满足燃料动力船,也阻碍了LNG船舶的发展。这也激发了业内关于LNG加注船的开发研究,并赋予了该船灵活操作、高效率加注等特点。由于液化天然气的危险特性和作为加注船既需要承担运输功能又需要保持加注功能,更是大大增加了LNG加注船的风险性。本文针对LNG加注船从通航过程和加注过程两方面展开风险分析,包括加注过程加注作业中泄漏火灾爆炸事故的定性定量分析、加注作业泄漏后果模拟分析及加注作业安全阀释放后果模拟分析。本文主要工作如下:(1)对LNG加注船进行了详细的介绍,从LNG加注船的水上加注特点、货物围护系统、蒸发气管理系统、天然气发动机在加注船上的应用入手,展开后续的识别分析。(2)分析LNG的危险特性,从泄漏导致的对船舶和船员的低温和火灾爆炸危害两方面入手,并结合对LNG加注船的通航过程和加注过程的分析展开LNG加注船的风险识别。(3)运用故障树分析法,基于加注作业火灾爆炸事故为顶事件的前提下,展开定性和定量的分析。通过简化火灾爆炸故障树,确定基础事件的概率,并计算出顶上事件的发生概率和个人风险值。(4)介绍了PHAST的基础功能和与LNG加注船可能发生的事故对应的模型,并参照国际上关于LNG加注软管的泄漏孔径范围在10%D~50mm之间,选取易发生10mm和最危险50mm孔径泄漏,并针对5000m~3加注船进行后果模拟分析,计算5000m~3LNG加注船的危险区域、限制区域以及警戒区域。同时考虑加注作业中安全阀释放是否到会影响受注船的甲板进行后果模拟,并提出关于人员因素、船舶设备因素、管理因素以及环境因素四方面的风险控制措施建议。
【学位单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U698
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 LNG加注船发展现状
        1.2.2 国内外船舶风险评估相关研究现状
        1.2.3 国内外LNG泄漏风险评估研究现状
    1.3 本文的主要研究内容与研究方法
第2章 LNG加注船
    2.1 LNG加注船加注作业的特点
        2.1.1 LNG水上加注特点
        2.1.2 LNG加注船加注工作原理
        2.1.3 LNG加注船加注连接方式
    2.2 LNG加注船货物围护系统
    2.3 LNG加注船蒸发气管理系统
    2.4 LNG加注船天然气发动机的应用
        2.4.1 LNG加注船船用天然气发动机简介
        2.4.2 天然气发动机在机舱内的布置应用
        2.4.3 LNG加注船气体燃料系统
    2.5 本章小结
第3章 LNG加注船风险识别
    3.1 风险识别方法
    3.2 LNG的危险特性
        3.2.1 LNG泄漏对船舶及人员的低温危害
        3.2.2 LNG泄漏引发的火灾爆炸对船舶及人员的危害
    3.3 LNG加注船可参考的危险事故
    3.4 LNG加注船舶风险识别
        3.4.1 通航过程风险识别
        3.4.2 加注过程风险识别
        3.4.3 加注船风险评估内容确定
    3.5 本章小结
第4章 LNG加注船加注作业风险分析
    4.1 研究对象LNG加注船概述
    4.2 LNG加注船加注作业事故定性分析
        4.2.1 故障树分析法简述
        4.2.2 故障树定性分析
        4.2.3 安全分析与对策
    4.3 加注作业事故定量分析
        4.3.1 基础事件发生概率的确定
        4.3.2 风险值计算
    4.4 本章小结
第5章 基于PHAST软件LNG加注船加注作业事故后果模拟
    5.1 PHAST软件介绍
    5.2 事故模拟计算模型说明
        5.2.1 泄漏扩散模型
        5.2.2 火灾模型
        5.2.3 蒸汽云爆炸模型
    5.3 LNG加注事故模拟
        5.3.1 参数设定
        5.3.2 10mm孔径泄漏模拟
        5.3.3.50 mm孔径泄漏模拟
    5.4 安全阀起跳释放BOG事故模拟
        5.4.1 释放场景
        5.4.2 释放速率和释放量计算
        5.4.3 安全阀释放事故模拟
    5.5 LNG加注船作业安全间距划分总结及控制措施建议
        5.5.1 人员因素
        5.5.2 船舶设备因素
        5.5.3 管理因素
        5.5.4 环境因素
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文研究内容总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
附录1 评估意见征询问卷
攻读硕士学位期间发表的学术论文和取得的科研成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2880886