اولین کشتی جهان که برای مقابله در برابر آتش‌سوزی متانول تجهیز شده است.

اولین کشتی در جهان که از متانول به عنوان سوخت استفاده می‌کند، برای مقابله با خطرات ناشی از آتش‌سوزی مورد ارزیابی قرار گرفت و ایمنی لازم در مقابل آتش‌سوزی را کسب کرد.

 

راه حلی برای چالش  SECA

Stena Germanica  به اصطلاح کشتی  RO-PAX می‌باشد که برای حمل‌و‌نقل وسایل و مسافران در سراسر دریای بالتیک مورد استفاده قرار‌ می‌گیرد. این منطقه همراه با دریای شمال و کانال انگلیسی‌، منطقه کنترل انتشار گوگرد می‌باشد که در آن قوانین و مقررات سختگیرانه‌ای برای به حداقل رساندن تولید گازهای گلخانه‌ای وضع شده است. چرا که از جمله چالش‌های منطقه می‌باشد. محدودیت‌های مشابه در سراسر آمریکای شمالی اعمال می‌شود و برای گسترش این قوانین به مناطق مختلف سرتاسر جهان در آینده برنامه‌ریزی شده است. شرایط جدید خواستار راه‌حل‌های جدید، از جمله استفاده از سوخت‌های جایگزین می‌باشد. بسیاری از شرکت‌های حمل‌و‌نقل استفاده از LNG را ترجیح می‌دهند تا از مشکلات گازهای آزاد‌شده خلاص شوند. استفاده از متانول باعث حل مشکلات شده و پیچیدگی‌های موجود را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، فایده بزرگ استفاده از متانول، تجدید‌‌پذیر بودن آن از نظر زیست‌محیطی می‌باشد. بنابراین Stena متانول را برای استفاده در Stena Germanica انتخاب کرد تا مطابق قوانین جدید عمل کرده باشد.

 

روشی  برای سوخت‌های فرار

متانول نسبت به LNG دارای فراریت بهتری است اما فراریت آن، هنوز هم پایین‌تر از آنچه توسط مقررات بین‌المللی ایمنی حریق دریایی

(SOLAS ایمنی جان اشخاص در دریا) تعیین شده است، می‌باشد. یک کد بین‌المللی تحت استانداردSOLAS  در مورد ایمنی برای کشتی‌هایی که از گازها و سایر سوخت‌های فرار استفاده می‌کنند، مشخص شده که کدIGF) ) نام دارد. عمل براساس چنین کدی تنها راه قانونی است. بدین ترتیب که برای نشان‌دادن ایمنی معادل، از طریق تنظیمSOLAS I / 5  یاII-2/17  اقدام می‌شود. این مقررات برای طراحی جایگزین‌ها و تمهیدات ایمنی از حریق می‌باشد ولی نیازمند آن است که ایمنی از بین نرود. از این رو، با استفاده از سوخت فرار مانند متانول و به‌کارگیری مقررات ایمنی لازم می‌توان از روش‌های جایگزین بهره‌مند شد. پس از آن لازم است که یک ارزیابی از خطر آتش‌سوزی انجام شود تا از خصوصیات متانول در جهت حفظ ایمنی اطمینان حاصل ‌شود.

استفاده گسترده‌تر از LNG به ‌این معنی‌ است که باید قوانین و مقررات بیشتر و بهتری در مقایسه با متانول اعمال شود. این مقررات برای متانول نیز قابلیت استفاده دارد. با این حال، استفاده پراکنده از متانول به عنوان سوخت باید موجب شود که در مورد ایمنی حریق و خصوصیات متانول، رویکرد و روش جدیدی به کار بسته شود. این ارزیابی خطر آتش‌سوزی توسط SP در قالب تحقیقات به عنوان بخشی از پروژه جایگزینی متانول در Stena  انجام شد که شامل Lloyd’s ، تولید‌کننده موتورWARTSILA  و طراح کشتیScandiNaos  به عنوان شرکای کلیدی بودند.

فراتر از روش‌های سنتی حفاظت از آتش
در اولین گام‌های ارزیابی خطر آتش‌سوزی واضح  است که پیدا‌کردن جایگزین به جای سوخت‌های فرارتر ضروری می‌باشد. نکته مهم دیگری که وجود دارد احتمال نشت و جرقه زود هنگام سوخت‌های فرار است. با ‌این‌حال، تنها به حداقل رساندن نشت و جرقه کافی نیست بلکه باید تمام سطوح ایمنی مقابله با آتش در نظر گرفته شود.

در ارزیابی خطرات آتش‌سوزی، تشخیص آتش و خاموش‌کردن آن از جمله الزاماتی هستند که باید مورد بررسی قرار گیرند. به عنوان مثال، خطرات ناشی از آتش‌سوزی متانول چطور قابل تشخیص خواهد بود، در صورتی که دارای دود و شعله نیست؟! چگونه خاموش‌کننده‌ها با توجه به فراریت بیش از حد متانول توانایی خاموش‌کردن آتش را خواهند داشت؟ این سوالات نشان‌دهنده این نکته مهم است که آنالیز و ارزیابی بیشتری باید انجام شود.

در این پروژه، تصمیم بر این است که کشتی باید در نهایت ایمنی نسبت به کشتی‌های معمولی طراحی شود. برای مدیریت این امر، پارامتر‌های بیشتری به چک‌لیست‌های اندازه‌گیری‌ کنترل ریسک افزوده شد. به‌عنوان مثال، تمام خطوط لوله‌های سوخت به‌صورت لوله دو‌جداره و جوش‌داده ساخته شدند. تنها جایی که در آن، متانول در لوله تک‌جداره جریان داشت، اتاق پمپ بود. یک سیستم دقیق تخلیه قرار داده شد و تجهیزات مناسب مورد استفاده قرار گرفتند. هم‌چنین، یک سیستم هوشمند تشخیص گاز به صورت اتوماتیک در کنار سیستم پمپ طراحی شد. بدین صورت که اگر کوچک‌ترین نشت متانول تشخیص داده شد، سیستم تهویه فعال شده و اگر سطح بالایی از متانول (کمتر از حد اشتعال) شناسایی شود، موتورهای ۷۰۰ آتمسفری متانول خاموش ‌شوند. کارشناسان توانستند توسط یک سیستم اتوماتیک و با استفاده از نیتروژن مشکل افزایش دما را تا حدودی برطرف کنند. مخزن ذخیره متانول به طور مداوم با نیتروژن خنک‌سازی می‌شود تا از اشتعال آن جلوگیری شود. علاوه بر این، به‌منظور تأمین ایمنی مضاعف، مخزن توسط آب احاطه می‌گردد تا از مشکلات نشت جلوگیری به عمل ‌آید. مخازن زیرزمینی نیز جهت ذخیره ایمن و موثر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نحوه تشخیص زودهنگام حریق توسط تجهیزات هوشمند مدیریت می‌شود. به این‌صورت که این تجهیزات قادر هستند تا ذرات بسیار ریز ناشی از کربن‌دی‌اکسید حاصل از سوختن را به‌سرعت شناسایی کنند. بنابراین آشکارسازهای حریق با صرف‌نظر از دود و شعله‌های قابل‌رویت طراحی و ساخته شده است. همچنین قسمتی از این سیستم حفاظتی پیشرفته، استفاده از دوربین‌های مادون قرمز برای تشخیص سریع‌تر حریق و فرایند رشد آن است.

سیستم‌های ثابت اطفای حریق

سیستم‌های ثابت اطفای حریق این شناور غول‌پیکر نیازمند تدابیر مهندسی خاصی بود. بدین منظور، دو سیستم مورد بررسی قرار گرفت: گاز دی ‌اکسید ‌کربن (CO_۲) و غبار ‌آب با فشار بالا (Watermist). چند خصوصیت متانول منجر به شناسایی خاموش‌کننده‌ مناسب شد. متانول می‌تواند در سطح اکسیژن ۱۲ درصد شعله‌ور شود، پس حساسیت بیشتری نسبت به پراکندگی دارد و در نتیجه اثربخشی سیستم گازیCO2  کاهش می‌یابد و گاز بیشتری برای خاموش‌کردن مورد نیاز خواهد بود. یک سیستمCO2  معمولی در فضاهای ماشین‌آلات باید به گونه‌ای طراحی شود که حدود ۴۰‌ درصد حجم فضای خالی را اشغال کند. یک مطالعه نظری براساس غلظت حداقل خاموش‌کننده برای دیزل و متانول نشان داد که این مقدار به حدود ۲۵ درصد افزایش یافته ‌است.

زمانی که اثربخشی آن مانند سیستم‌های پایه آبی باشد، حساسیت به پخش اکسیژن نقش عمده‌ای خواهد داشت. علاوه بر این، نبود دود در شعله آتش، موجب می‌شود که خنک‌کنندگی بر شعله تاثیر کمتری داشته باشد و بازدهی مطلوبی نداشته باشد. پس برای یک سیستم پایه آبی، تاثیر اولیه خاموش‌کننده کمتر است و زمانی که محتوای آب سطح آن تقریبا ۷۵ درصد باشد، مقدار تبخیر کافی نخواهد بود. از این رو، یک سیستم مه‌آبی می‌تواند به حفاظت و خنک‌کردن محیط اطراف و آتش‌نشان‌ها کمک کند ولی به خاطر گسترش اکسیژن، خاموش‌کردن آتش، دشوار می‌شود. این امر توسط آزمایش‌های مختلف آتش در مقیاس کامل تأیید شد. برخی از سیستم‌های مضاعف برای خاموش‌کردن متانول لازم است. به طور خاص در سوخت مورد نظر، گرما باعث افزایش تبخیر می‌شود.

با توجه به این ویژگی‌های متانول، عملکرد و تاثیر خاموش‌کننده‌ها در حضور اسپری آب افزایش می‌یابد. با افزایش مقدار آب در این سیستم، عملیات رقیق‌سازی و خنک‌کردن بهتر صورت می‌گیرد. ولی مشکلات هزینه‌ای و پایداری به وجود می‌آید. با‌این‌حال، قبل از نتیجه‌گیری کلی، باید تست‌ها و آزمایش‌های مختلفی انجام شود.

 

ایمنی آتش و مقررات مربوطه

ارزیابی خطرات آتش‌ نشان می‌دهد که چالش‌های ایمنی حریق برای متانول، قابل مدیریت و کنترل می‌باشند. همچنین می‌توان به این نتیجه رسید که تنها ویژگی فراریت برای سوخت‌های مختلف نباید مورد توجه قرار گیرد. براساس داده‌های معتبر در نواحی مختلف، سطح خاصی از ایمنی بدست می‌آید. برخی الزامات باید مورد توجه قرار گیرند، به عنوان مثال در مورد خاموش‌کننده‌های ثابت باید از سیستم کربن‌دی‌اکسید و سیستم مه‌آب استفاده شود.

به دلیل نیاز به اطلاعات در این زمینه، پروژه تحقیقاتی جدیدی به نام proFlash ایجاد شده است. این پروژه توسط SP تعریف شده و هدف آن بررسی عملکرد سیستم‌های خاموش‌کننده برای متانول و LNG با استفاده از مطالعات نظری و تست‌های میدانی می‌باشد. نتایج بررسی‌ها بعنوان ورودی مستقیم در IMO  برای توسعه کد IGF سوخت‌های متانولی به‌کار می‌رود. همچنین این پروژه در مورد ایمنی LNG نیز مطالب زیادی عنوان کرده ‌است که می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

تصویبStena Germanica  برای ارزیابی ریسک آتش‌سوزی توسط سوئد در ژانویه سال ۲۰۱۵ مورد بررسی قرار گرفت. در پایان همان ماه کشتی‌سازی‌ فوق سیستم‌های حفاظت از حریق جدیدی را به‌کار گرفت و کشتی جدیدش در حال حاضر اولین سفر خود را با استفاده از متانول انجام می‌دهد. این تحقیقات نشان داد که با مدیریت همه خطرات آتش‌سوزی، می‌توان از سوخت متانول بهره گرفت. امید می‌رود که یافته‌های این پروژه و تحقیقات آینده،  منجر به درک بهتری از سوخت‌های دریایی جایگزین و تبدیل ایمن‌‌تر به متانول و LNG باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر به سایت زیر مراجعه شود.  www.sp.se