油改气的安全命题

2013-09-06 06:12杨培举
中国船检 2013年9期
关键词:船用业界燃料

本刊记者 杨培举

当前,在国家政策的推动下,一场“油改气”的船舶燃料“革命”在内河航运市场悄然进行。能源公司纷纷提速加气站布局,一些沿江省份也是不遗余力地推动LNG动力船舶改造,各相关配套企业亦摩拳擦掌加紧了行动,欲从船舶“油改气”盛宴中分得一杯羹。前景看似一片美好,但作为船舶新兴绿色能源,其安全问题一直被业界所关注,能否正确认识和解决安全问题,对船舶“油改气”的推广至关重要。

LNG动力船安全正解

作为一种新型能源,LNG动力船之所以在航运市场引起强烈关注,是因为相对于传统燃料,LNG无论在节能减排效果上还是在燃料费用上都存在一定优势。然而,不容忽视的是,作为一种新型能源,社会上对于其安全性的关注也非常强烈。LNG一旦发生泄露,若被引燃很可能会产生爆炸,给水上安全带来很大隐患。所以,在业界大力提倡发展LNG动力船的当下,对于其安全性,也需要有一个正确的全面认知。

首先,从燃料发展轨迹来看,以气体为燃料是人类科学技术不断发展的结果。中国船级社(CCS)武汉规范研究所所长罗肖锋认为,LNG作为一种高效、洁净、经济的能源,具有广阔的水上应用前景。然而,与常规燃料相比,LNG的低温、燃爆特性带来了新的船用风险,需要进一步探索和正确了解其属性,研究新的风险控制措施,以便促进LNG在水上应用的持续发展。

对于业界和公众担心的LNG动力船方面的安全问题,罗肖锋进一步分析说,社会上对于LNG动力船安全的担忧可以理解,但从专业角度来看,对其安全问题不必过分担忧。从以往LNG运输船舶的运营情况来看,已拥有40多年非常良好的安全纪录,尚未发生人员死亡或货物损毁的海上事故。LNG的低温、燃爆等风险,可通过适当的围护、防爆、通风等措施予以控制,同时,在操作、管理、人员培训等方面对LNG燃料动力船也提出了更高的要求,有助于对其风险控制。

不过,从当下公众和业界对于LNG动力船安全方面的认知来看,仍需加强宣传力度,消除误解。对此,CCS技术处高级工程师范云志认为,公众乃至业界目前对LNG的认知尚不统一甚至存在一些偏见,政府主管机关也担心LNG一旦发生泄漏,发生爆炸或火灾,影响船舶本身和通航安全,因此更侧重强调LNG的船用风险;另一方面,船东从经济性的角度出发,认为基于LNG在陆用车辆上所积累的丰富使用经验、相关产品的技术水平已较为成熟,船用不存在太多风险,因此特别强调LNG使用的经济性,忽视其风险。因此,业界对于LNG动力船的安全问题,应该有一个客观全面的认知,同时逐步培养公众对LNG的正确认识,以有助于这一行业的科学、健康和可持续发展。

① 气罐及管系

② LNG气罐区域

③ 阻火器

④ 气动薄膜阻断阀

⑤ 气化撬控制箱

对于LNG动力船的安全问题,中国海事局常务副局长陈爱平曾指出,国际上人们对发展LNG动力船的认识和接受有一个过程。LNG动力船在经济性、环保性等方面具有很多优势,其发展前景看好,但由于缺乏相关标准,其发展尚处于起步探索阶段。我国长江、赣江、京杭运河的一些试点船舶已经试航运行,各方面都比较积极,但安全问题仍是制约LNG动力船舶发展的关键性问题。

抓住安全风险源

近几年,虽然我国内河船舶“油改气”炒得很热,但实际进展并不快,其中原因之一就是有安全问题的掣肘。若想解LNG动力船安全之虞,除了对其要有正确的认知外,还需从风险源入手,找出主要风险源,从而做到有效预防和控制风险。

CCS基于相关课题的技术研究成果,在风险评估、对标分析的基础上,识别出了LNG动力船安全的风险源。就LNG动力船本身安全风险而言,其危险主要集中在“三点一线,四大部件”,即气罐处所、机器处所、充装处所三个点和管系(含附件和阀件)一线,及发动机、气罐、热交换设备和中央控制单元四大部件上。气罐处所含有气罐、热交换设备和部分管系,其主要危险在于:其一,因气罐和热交换设备带来极冷介质泄露引起金属“冷脆”而产生结构坍塌;其二,因气罐、热交换设备和管系的泄露而产生的可燃气体与着火源带来火灾危害。机器处所含有发动机、中央控制单元(ECU)和气体管系,其着火源集中,发动机和管系泄露产生的可燃气体火灾危害性较大,因此,防火为该处所的重点。另外,中央控制单元是控制燃料供给的核心,因此,其危险主要在于可靠性、与发动机协调的工作能力。充装处所其主要设备为管系,其泄露的介质可能带来金属“冷脆”,其介质的挥发可能形成可燃气体,危及邻近设备和处所。

另一方面,从安全监管方面来说,还存在不少安全隐患。长期以来,安全监管部门对LNG动力船的安全属性定位一直未予以明确,导致安全监管规章制度的建立滞后,无法针对船舶特性进行有效监管,客观上造成监管部门无法对试点项目的船员培训与配备、船公司的质量体系管理改进进行有效监管,带来安全隐患。另外,条块分割的安全监管体制也留下安全隐患。以长江为例,由于长江双燃料动力船舶的试点不需要运力审批,再加上长江水系海事监管两套机构并存的管理模式,导致已开展的试点项目,大多由各地方政府委托当地地方海事部门各自主导和实施,标准执行情况紊乱,缺乏统一的实施程序。

其次,法规规范体系尚不完善,导致试点船检验控制无序。据业内专家介绍,目前国内LNG动力船的技术标准体系还不够完善,需要提升技术标准的法律地位。同时,由于船检体制的原因,相当多的试验船是由各地方船检机构执行检验的。但是,部分地方船检在人力资源和人员素质上存在着不足,再加上统一的检验标准的欠缺,导致LNG动力船试点的检验控制无序,很多环节把关不严,给船舶带来安全隐患。

对此,CCS武汉分社总经理王志刚非常担忧。他认为,从目前的态势来看,部分地方政府和企业呈现出各自为战的趋势。其共性表现是“急功近利”,一拥而上,盲目改造。由于没有建立完善的市场准入机制,导致船况差的船舶或设备简陋、改造厂资源条件不够的船厂进入市场,或者由于设计单位能力不足和检验把关不严等,所有这些都给船舶留下了安全隐患。这种现象如果得不到有效控制,就像前些年一些地区出现的“低质量船舶”现象一样,走入“无序市场——治理整顿——资源虚耗”的恶性循环。这个问题必须引起业界和政府主管部门的重视。值得庆幸的是,CCS陆续完成了LNG动力船相关指南、原则、技术要求等的制定工作,《天然气燃料动力船舶规范》已正式发布,《天然气燃料动力船舶法定检验暂行规定》也已上报中国海事局,法规、规范系统已初步成型,这样为LNG动力船筑起了一道强力的安全保障。

不可否认,我国LNG动力船改造前景十分广阔,但行业发展,安全是前提。因此,这就需要业界把有关LNG动力船各环节存在的安全风险深入了解,以便做到对各种安全风险有效预防和控制。

共筑产业安全链

目前,LNG动力船具有广阔的发展前景已被业界所公认。中国将LNG作为新型能源在内河航运的推广应用,无疑是对内河航运能源结构的一次战略性调整。CCS武汉规范研究所规范法规部主任助理甘少炜认为,在目前业界对LNG的认识水平、国内相关工业水平和安全管理水平尚难确保有效控制LNG船用风险的情况下,应尽快完善管理制度,明确责任主体,夯实技术基础,确保LNG改造工作安全、有序开展。

首先,加紧制定现有船改造评估标准,提高准入门槛。从技术的角度看,由于对LNG船用风险及其风险控制理解不深,可能导致船舶改造后能效水平降低,发动机排放水平不降反升(NOX排放未降低,相反温室气体,尤其是甲烷排放增加)的情况。因此,建议加紧制定营运船舶LNG—柴油双燃料动力改造适改条件评估标准,从设计、改造、检验等环节进行把关,提高行业准入门槛,尽快出台相关的产业人员、船舶、船用产品和公司的资质认可办法,设置必要的技术和质量门槛,以保障产业链的安全质量。

其次,加强LNG安全风险和试验研究,提升认识水平。目前,业界对LNG风险尚缺乏完整和统一的认识,是阻碍LNG安全应用的关键因素之一。在现有的改造船中,由于对LNG基本属性、船用风险缺乏客观认识,部分改造技术粗糙,留下了安全隐患。建议工业界联合开展LNG安全风险和试验研究,根据理论研究与试验结果,建立适用于船用LNG燃料的风险评估模型,为评估LNG船用风险,制定风险控制措施提供技术支持。

再次,从产业结构上来看,小型LNG运输船、LNG加注趸船(或岸基加注站)和LNG动力船形成了从运输,到储存、加注,再到利用这样一条LNG水上应用链,需要完善的技术标准体系和严格的检验控制。目前在这方面我国尚存不足,因此应尽快完善LNG相关船舶技术标准,将已积累的LNG动力船舶技术研究成果纳入技术标准体系,将已有的技术标准提升到法规、规范的层次,建立涵盖法规、规范、指南、须知各个层次的完善的LNG动力船舶技术标准体系,并在实践中不断补充、修订和完善。同时,船检机构应加强对试点船的检验控制,严格执行试点船的事前技术状况勘验,对改造方案进行科学的技术论证。

另外,业界应加强技术合作,引导安全发展。工业标准是目标型标准体系的重要组成部分,但目前重要的船用LNG产品,大多参照陆用标准,船用标准尚不健全。以气体燃料发动机为例,目前在试验台架标准、航行与系泊试验大纲、排放测试标准等方面,均没有专门针对气体燃料的内容;作为重要的相态转换设备——热交换器,尚无针对LNG应用的船用标准。因此,作为国家船级社的CCS下一步将和业界紧密合作,一方面制定船用LNG产品技术标准,为CCS规范提供补充;另一方面推动我国船用LNG产品技术进步,为确保规范的顺利执行打下基础。

为促进LNG水上应用安全、健康、持续发展,2012年,国家海事局和国家能源局联合启动了“LNG燃料动力船舶应用安全研究”专项课题,下设LNG燃料动力船舶安全性评价及其保障措施研究;LNG燃料动力船标准研发及试验研究;内河LNG燃料动力船舶安全操作及监督管理研究;LNG燃料动力船舶加注模式及加注站研究;LNG燃料动力船舶试点工程系统研究;LNG燃料动力船舶加注站区域性规划研究六个专题。截止目前,已完四项课题的结题评审。工业和信息化部也启动了“使用新能源、节约能源型船舶车船税减免政策”及配套技术标准的研究制定工作。无疑,这一系列举措给LNG在航运中的应用增添了强劲助力和安全砝码。

文章的最后,记者引用CCS武汉规范所所长罗肖锋的一句话作为收尾:“船舶用LNG作为燃料是有风险的,但以现在的科技、管理手段完全可以将各种风险控制在可控范围之内。LNG动力船前行的步伐已势不可挡,顺势而为者兴,反之,则会失去发展先机。”

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