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老轨去培训了双燃料主机,写了个总结报告

 张小猛 2024-04-11 发布于浙江

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2015年6月,国际海事组织通过了«使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则»(The international code of safety for ships using gases or other low-flashingpoint fuels), 规则的目标是规范使用气体或其他低闪点燃料船舶的安全和环保设计、建造和操作并提供标准,特别是对使用天然气或其他低闪点燃料作为燃料的推进设备、辅助发电设备和/或其他目的机械系统的安装做出规定;2017年1月1日,该规则(简称IGF规则)正式生效。
根据«IGF规则»要求,各航运公司须确保使用气体或其他低闪点燃料船舶的任职船员已完成培训,并获得与拟承担的职务、职责与责任相应的能力。
2019年8月30日,中华人民共和国海事局印发了修订后的«中华人民共和国海船船员培训合格证书签发管理办法»,新办法于2019年10月1日实施。在特殊培训合格证中,新增“使用气体或其他低闪点燃料船舶船员基本培训合格证”(T11)、“使用气体或其他低闪点燃料船舶船员高级培训合格证”(T12),培训合格证有效期5年;
在参加T12合格证培训前,应完成T11合格证培训 ;T11合格证培训完成后可直接发证;T12合格证需要在使用气体或其他低闪点燃料的船舶上不少于1个月的海上资历,包括至少3次船上燃料加装操作,3次加装中的两次可由认可的加装燃料操作模拟器培训替代;即T12的模拟器培训操作完成后,只需要在船完成1次加装、至少一个月的该类型船资历,即可办理出T12证书;
在使用气体或其他低闪点燃料船舶上任职的所有人员需持有T11合格证,船长、轮机长、轮机员须持有T12合格证;
T11、T12合格证培训内容:
1.使用气体或其他低闪点燃料船舶操作与管理的理论知识学习;
教材:中国海事服务中心组织编审,大连海事大学出版社出版的«使用气体或其他低闪点燃料船舶操作与管理»;
2.在瓦锡兰LNG系统模拟器上进行LNG的加装操作、双燃料主机LNG系统的准备与由燃油模式转换为燃气模式的操作;
3.消防设备、器材的使用及LNG泄漏、火灾情况的应急演练;
低闪点燃料简介
甲醇燃料特性:无色有酒精气味易挥发的液体,对人体有强烈毒性,常温下为液态,沸点为64.7摄氏度;蒸气比空气重;易燃,遇到火源会着火回燃和爆炸;甲醇便于存储、加注和运输,但在压燃式发动机上应用甲醇存在难蒸发、难压燃。与柴油难混溶等难题,并对密封材料和金属容器有一定的腐蚀性。
双燃料发动机
双燃料发动机是以可燃气体为主要燃料,采用柴油为引火燃料的发动机(以LNG为例,天然气自燃温度为650摄氏度,很难压燃)。
双燃料发动机在燃油或燃气模式下,基本需要约1%的引燃油,保持引燃油喷嘴清洁的同时迅速进入工作状态;
机动航行时,因负荷变化过快可能会导致燃气供气系统压力波动过大,因此采用燃油喷射系统在燃油模式下工作;稳定工况时使用燃气喷射系统在燃气模式下工作;
在燃气模式下,当供气系统出现问题或安全报警时,发动机会自动切换到燃油模式,燃油系统一直处于随时可用状态;
MAN 双燃料主机循环工作原理
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WIN  G&D双燃料主机循环工作原理(燃气供给压力约为1.6MPa)
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MAN 双燃料主机循环工作原理
目前,应用较多的船用二冲程低速双燃料发动机有MAN公司的高压燃气(30MPa)ME-GI型和WIN G&D公司的低压燃气(1.6MPa)XDF型两种机型;据几位在这两种机型都做过的轮机长讲,WIN G &D低压机型比MAN 的高压机型更稳定可靠;
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LNG系统简介
系统一般组成:
1.加注站(BS)及充装管路(气相管、液相管);
2.储液罐;
3.TCS(储罐管路接头间);
4.燃气阀组单元(GVU)及其管路,每台机器一组,控制燃气供给;
5.LNG汽化/加热系统,作用是将液态天然气通过热交换的方式汽化,并加热到发动机使用的温度。
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瓦锡兰LNG系统模拟器
图片加注站(BS)
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储液罐
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TCS间(tank connection space)
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GVU(gas valve unit)
GVU一般由燃气滤器、燃气流量计、燃气压力控制单元、快速切断阀组、透气管路和惰性气体接口组成;
LNG汽化/加热系统:将液态天然气通过热交换方式汽化,并加热到发动机使用的温度。以水/乙二醇按1:1体积混合作为加热循环介质,该混合液冰点可达-30℃,可以降低和有效防止LNG汽化器换热管表面出现结冰的风险,提高换热效率。
LNG系统安全保护设备介绍
1.ESD系统(emergency shut down),当出现重大事故时,需要立即执行无延迟的关闭动力装置运行、切断燃料供应及非防爆电气设备供电等安全操作,以避免对周围环境和人员造成损害;在以下位置设有紧急切断按钮:驾驶台、货物控制室、机舱集控室、消防控制站、加注站、燃料准备间附近;
2.除气惰化(制氮系统):指对LNG储存仓或天然气输送管路进行充氮以置换空气或者天然气,防止形成5%-15%天然气含量的气体,降低爆炸风险;
在LNG加装前及加装完成后,需要对管路进行惰化处理;
燃油模式下启动发动机,在切换为燃气模式之前,需要先对燃气供气管路用氮气惰化吹扫,然后再用天然气吹扫;
发动机退出燃气模式后,供气管路也要经过氮气惰化吹扫;
在LNG管线出现泄漏等异常情况需要维护时,需要对管路充氮惰化后再检修。
1.ESD系统(emergency shut down),当出现重大事故时,需要立即执行无延迟的关闭动力装置运行、切断燃料供应及非防爆电气设备供电等安全操作,以避免对周围环境和人员造成损害;在以下位置设有紧急切断按钮:驾驶台、货物控制室、机舱集控室、消防控制站、加注站、燃料准备间附近;
2.除气惰化(制氮系统):指对LNG储存仓或天然气输送管路进行充氮以置换空气或者天然气,防止形成5%-15%天然气含量的气体,降低爆炸风险;
在LNG加装前及加装完成后,需要对管路进行惰化处理;
燃油模式下启动发动机,在切换为燃气模式之前,需要先对燃气供气管路用氮气惰化吹扫,然后再用天然气吹扫;
发动机退出燃气模式后,供气管路也要经过氮气惰化吹扫;
在LNG管线出现泄漏等异常情况需要维护时,需要对管路充氮惰化后再检修。
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3.可燃气体探测装置
气体探测装置包括固定式气体探测器和便携式气体探测器;对于有液态或气态天然气管路的处所应设置可燃气体探测装置和报警系统,探头安装位置如加注站、通风系统、燃料准备间、TCS(燃料接头舱处所)等。
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储存气体的燃料罐舱室和可燃气体管路双壁管外管,应设有有效的负压式通风系统,通风能力应满足至少每小时换气30次。
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4.水雾系统及承接盘
在加注站位置和任何可能导致泄漏的接头等位置,应设置承接盘,有些还安装水雾系统,以防止超低温(-162度)的LNG直接接触船体,造成船体钢板冷脆甚至断裂;
充装方式可分为:
1.船-船加注:利用加注船对受注船舶直接进行加注;
2.槽罐车-船加注:利用LNG槽罐车在码头上对受注船舶进行加注;
3.岸站-船加注:利用专用LNG加注码头对受注船舶进行加注;
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充装程序:
1.在抵达充装地点前船上对ESD(emergency shut down)系统进行试验,确保该系统工作正常;对相关管路阀门进行开关测试,并对相关的消防安保设备进行检查试验,确保工作正常;
2.对充装管线进行检查、清洁、干燥,并用氮气吹扫、试验,确保充装管线处于良好状态;
3.受注船到达加注地点靠好后,需要连接ESD船岸连接设备,确保出现ESD启动信号时双方ESD同时启动;打开加注站的水帘阀,防止可能的泄漏损伤船体;
4.加注方与受注方召开安全会议,逐项检查checklist中的检查项是否落实到位,根据加注方提供的MSDS检查货物是否合适合格;并就装货速度、装货压力等达成一致意见;
5.连接气相管、液相管,连接完成后对管路进行充氮惰化,测含氧量合格后,用氮气对管路试压,检查有无泄漏;
6.对ESD系统进行功能测试,一般会有两次测试,受注方一次,加注方一次,并对ESD阀的关闭时间进行计时,一般30秒内全部ESD阀门应能全部关闭;
7.预冷;若受注方储液罐存有超低温LNG,则只需要对充装管线进行预冷,管路温度降低每分钟不能超过3-5度;若LNG罐初次充装或检修后充装,则需要对罐体首先进行惰化、干燥后再预冷,预冷期间每小时罐体内温度下降不能超过10-15度,一般要求预冷到-130以下才能进行充装;
预冷通过向罐体顶部的喷嘴加注液态天然气汽化进行;
8.正常充装;通过罐体底部的液相管,按照双方约定的速度和压力进行充装;
9.充装完成后,用气态天然气对液相管路进行清扫,以驱走管路内的液态天然气;关闭相关阀门,然后对管路充氮进行惰化处理,惰化完成后,检测管路含氧量合格、管路无压力后,拆除液相管,气相管;
10.计算接收货物的数量并签单,检查完货checklist各项落实到位;
11.拆除船岸ESD连接设备电缆,关闭加注站水帘阀。
LNG火灾特点及应对措施
低闪点燃料着火与其他火情不同,在灭火前必须先切断气源,否则火虽然灭了,但继续泄漏出来的可燃货物蒸汽仍会与空气混合形成爆炸性混合气体,碰到原火灾现场未熄的火星、火源或受热表面,可能会再被点燃或引起灾难性的爆炸。因为扑灭液化气火灾的核心是关闭相关阀门,切断泄漏来源,如果遇到阀门被火势包围的,则先用干粉扑灭或者水雾压制住,再去关阀。
对于无法切断气源的液化气火灾,最安全的作法是让它继续燃烧,液化气烧完后,即自动熄灭。这时要用大量冷却水保护周围区域免受热辐射和火焰烧烤的破坏。
对于管路设备等局部泄漏着火,虽然及时停泵和关闭速闭阀,但管路设备内仍可能积存了大量的液相或气相货物,这时最安全的做法是切断管路设备的两端阀门后,让火自行燃烧直至烧完为止,同时也须用水冷却保护周围区域。对于管道、阀门和安全阀排气筒及其他设备等泄漏着火,最有效的灭火剂是化学干粉等火焰抑制剂,不能采用泡沫灭火剂灭火。
燃料舱泄漏着火的扑救方法:出现这种情况时首先工作是冷却。利用船上燃料区域内的水雾喷淋系统和消防皮龙冷却燃烧的燃料舱周围相邻的区域。冷却工作要持续进行,把火势控制在一定范围内。若无法切断气源,就不能灭火,应让其稳定燃烧直至烧完。同时由于燃烧温度高,在第一线喷水或灭火的消防员必须穿防火服,组织第二线消防员对第一线消防员喷水雾进行掩护,并及时替换第一线消防员。
燃料失火时一个重要危险是由于火焰烧烤或强大的热辐射,会使燃料容器内压力升高,并使容器外壳强度降低,如不及时冷却泄压,容器有可能突然被撕裂,发生物理性爆炸。受损容器的碎片以巨大能量射向四周,容器内低温燃料急剧蒸发膨胀使燃烧物像升高的火球,继而会发生剧烈的灾难性爆炸。因此防爆工作是最重要的工作。在冷却货舱防止压力升高的同时,应利用货舱透气排放系统排放泄压。一边组织消防冷却,一边注意观察货舱有无爆炸征兆,当发现货舱货罐抖动,燃烧处发出刺耳的哨声,火焰由红变白,光芒耀眼时,有可能是爆炸前奏,应设法疏散人员到安全地点。

作者:张庆刚轮机长

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