甲醇燃料船加注泄漏模拟及影响因素分析

为研究甲醇燃料船加注作业泄漏事故对人员安全和环境污染的影响,指导甲醇加注作业安全开展,基于有害大气空中定位(ALOHA)模型模拟分析甲醇泄漏事故的影响范围和影响因素。根据点火条件、泄漏源位置和消防系统响应等因素构建甲醇泄漏事件树,在此基础上对泄漏导致的毒性扩散、闪火和蒸气云爆炸等3类典型场景进行模拟计算,并分析不同环境条件对甲醇泄漏后果的影响。结果表明,在设定场景下,毒性扩散最大距离为1450 m,闪火伤害最大距离为225 m,蒸气云爆炸最大直径为65 m;大气温度和风速对甲醇泄漏后果有重要影响,甲醇蒸气云爆炸最大直径、毒性扩散和闪火伤害最大距离随大气温度的升高而增大,随风速的增加而减小;相对湿度和云层覆盖率对甲醇泄漏的后果基本无影响。研究成果可供甲醇燃料加注作业的开展参考。

固相萃取-气相色谱-串联质谱技术测定船用残渣燃料油中酚类及脂肪酸甲酯类化合物

本文利用乙酸银修饰的氧化铝-硅胶材料制备固相萃取柱对船用残渣燃料油样品进行净化分离,结合气相色谱-串联质谱技术,使用DB-35 MS UI色谱柱分离,多反应监控模式,内标法定量测定酚类及脂肪酸甲酯(FAME)类化合物。对影响酚类和FAME类化合物的进样方式、萃取溶剂的选择、固相萃取柱类型的选择以及淋洗和洗脱条件进行了优化,建立了船用残渣燃料油中酚类及FAME类化合物的测定方法。方法在浓度0.05~2.5μg/mL范围线性良好,具有检出限(0.1~1.2 mg/kg)和定量限(0.3~4.0 mg/kg)低,稳定性好和萃取效率高,以及基质效应不显著等优势。通过用不含目标物的空白燃料油配制0.10、0.50、2.50 mg/L浓度水平的试样考察方法的可靠性,获得满意的回收率(85.5%~115.4%)和相对标准偏差(RSD≤6.2%)。实验结果表明,建立的方法可实现船用残渣燃料油中酚类及FAME类化合物的有效检测。另外,劣质船用燃油存在不少的酚类和FAME类物质,高浓度苯酚、甲酚、二甲酚、对枯基苯酚、脂肪酸甲酯等物质可能是导致船舶油泵损坏的重要原因。

甲醇加注系统及其惰化监测设计

针对船舶主机COx排放量需满足国际海事组织(IMO)的要求,文章基于甲醇燃料动力系统展开设计和布置分析。具体针对加注系统和惰化监测功能等关键问题方案进行研究,结果显示:采用U型包围式顶平设计可节省主甲板空间和实现自流通断功能。分析表明,在燃料舱上设计PV阀并在其出口管路上设置干燥气吹扫(风速0.5~3.0 m/s)和可燃气体探测,可有效进行燃料舱压控制和惰化监测,并增强了系统的安全性。

新型内河LNG燃料加注趸船

为了解决天然河流水位高差与航道宽度季节性变化大而导致的LNG船舶燃料加注困难的问题,提出了一种介于岸基式加注站与加注船之间的新概念——内河LNG燃料加注趸船。为此,分析了LNG加注趸船概念提出的背景、船型的市场需求和分级管理理念,并从安全屏障角度讨论了LNG加注趸船的安全设计原则,重点阐述了LNG的安全储存理念及其实现手段,从储罐的选型、设计压力的确定、选材、泄漏防护原则及其试验验证等方面明确了LNG安全储存的实现方式。在LNG系统方面,提出了LNG补给及加注系统的工艺安全要点,阐明了轻型加注臂的技术特点,同时论述了锚泊与系泊的安全考虑。结论认为:①基于分级管理,采用国际海事组织的C型独立罐,并进行工艺安全、锚泊和系泊设计的LNG加注趸船是可行的;②至2025年,我国长江和珠江上500 m^3规模LNG加注趸船的需求量将接近30艘;③该船型的安全性、可靠性已经得到了实践的检验,目前已发展出第四代船型。

LNG独立C型液舱晃荡特性试验研究

与LNG运输船不同,LNG加注船的液舱会经常处于部分装载状态,故液舱晃荡问题必须予以考虑.由于目前LNG加注船主要采用独立C型液舱,针对该种形式液舱,使用模型试验,系统研究了不同载液高度、激励频率及激励幅值影响下的晃荡情况.讨论分析了其晃荡时自由液面的波形特征,对中间液深工况下,自由液面在舱顶的影响下出现的波形进行分类.通过对晃荡荷载的统计分析,发现产生最大荷载的激励频率与理论固有频率有所偏差,且该偏差会随着液位的升高而降低.此外,在荷载空间分布方面,载液高度为0.6 D_i(D_i为模型液舱直径)时,自由液面在封头处破碎严重,会对液舱封头上部产生较大冲击;而在0.8 D_i载液高度时,应充分考虑0.8f_n(f_n为理论固有频率)至1.2f_n激励区间内的顶部冲击荷载.

基于GARCH模型族的国际船用燃油价格波动性研究

船用燃油成本一直都在航次成本中占有较大的比重,加强对船用燃油价格波动的监控和预测是航运企业加强经营成本控制和管理的重要手段。以新加坡市场船用燃油IFO380cst作为研究对象,利用ARMA(1,1)模型对其价格收益率进行回归拟合,通过GARCH模型消除了序列存在的异方差性,并利用GARCH-M模型和TARCH模型对其进行进一步研究,发现对于新加坡市场船用燃油IFO380cst而言,不存在ARCH in mean效应和杠杆效应。

塔河渣油深度减粘生产船用燃料油的研究

介绍采用悬浮床加氢工艺进行塔河渣油临氢减粘的方法。通过对反应温度、反应时间以及添加剂的加入量等工艺条件的考察,得到了悬浮床临氢减粘处理塔河常压渣油生产船用燃料油的操作条件,为加工塔河渣油找到一个新途径。

国际航运业碳减排和船舶燃料转型趋势

国际航运业是全球碳减排的先行行业,在国际海事组织的碳减排战略、欧盟为代表的区域性市场机制措施以及"零排放联盟"的行动共同影响下,船舶燃料供应未来将与石油储备脱钩,以可再生电力生产的合成燃料——氢和氨将扮演重要角色.液化天然气是低碳燃料,将其作为过渡船舶燃料面临多方面的挑战.包括生物燃料、氢、氨以及合成的碳基燃料等候选清洁能源中,氨和氢最有优势.未来零碳船舶燃料所需投资主要是在能源和燃料生产的上游部门.欧洲国家、日本、韩国的一些企业和机构积极开展零碳船舶、零碳燃料的研发.亚洲是最重要的零碳燃料市场,高收入国家将成为零碳船舶燃料的生产大国,更多国家有机会参与船舶燃料市场.建议中国创建扶持性环境,补短板,重视氨和氢燃料开发,尤其要重视零碳船舶的研发,争取在零碳燃料的标准、供应、定价和时间安排上领跑,把握成为国际零碳船舶燃料供应中心的机遇.

基于双线性差值法的船舶燃油加装精确计算方法

随着燃油价格的不断上涨,燃料费用在船舶营运费用中所占的比例越来越大。船舶营运方正逐渐加强对燃油管理各个环节的控制。保证加装燃油时有足额的燃油进油舱,是降低燃油费用的有效途径之一。要进行科学、严谨的舱容测量,需要对传统的测量方式和测量习惯进行修正,并充分考虑各种因素对油舱测量的影响,尤其是在使用舱容表时,应该用插值法来代替传统的粗略估算法,以精确计算燃油的加装数量。

内河液化天然气岸基式加注码头设计要素及要点

目前国内液化天然气受注船数量有限,内河岸基式加注码头设计经验较欠缺,为更好推进加注码头的规划建设,通过对现有受注船型的燃料组成、LNG燃料罐的位置及仓容、受注口分布、受注船型等级等要素的分析总结,提出岸基式加注码头建设规模的确定、加注点的布置、主尺度的确定、加注设备的确定、受注时间的控制、BOG的处理等设计要点,并结合国内已建、在建及设计中的岸基式加注码头项目经验对相关设计要点进行研究分析。

船舶液化天然气加注站现状与发展趋势

液化天然气(LNG)是国家优先推广的清洁能源,水运行业推广应用LNG是发展绿色交通、建设生态文明的需要,是实现水运行业节能减排、转型升级和优化用能结构的有效措施。文中阐述水上LNG加注方式、国内外船舶LNG加注站发展现状及未来趋势,认为水上LNG未来将会快速发展并广泛应用,建议制定指导性文件及技术标准规范、推进相关研究工作,加快内河及海上船舶LNG加注站规划建设,以保障船舶LNG燃料供应,促进行业转型升级、提升企业竞争力。

远洋LNG燃料加注船分析与研究

比较多种LNG燃料加注方式,提出加注船为大型远洋LNG动力船舶最佳加注形式。选取当前典型船舶进行燃料计算与热值分析,确定加注船的容量,并借鉴燃油加注经验,提出相关LNG加注要求。最后,针对加注船的类型和连接方式,进行选择性分析。

石油加工与消费环节的防霾综合施治

我国炼油企业不仅要承担清洁油品的生产供应压力,也面临着治理二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)、烟尘和粉尘等污染物的严格要求。当前国内成品油质量升级加快,船用燃料油降硫任务艰巨,石油焦成为大气污染防治重点。石油炼制企业需要从源头抓起,加快炼油结构调整,催化裂化烟气要脱硫脱硝,加大挥发性有机物排放控制力度等;消费环节要严控废气排放,机动车减少颗粒物排放要从技术着手。我国船用燃料油低硫化的机遇和挑战并存,石油焦使用行业减少污染排放任重道远。总之,供应侧与消费侧需要协同努力,方能保证我国经济社会与资源环境的协调可持续发展。

低硫政策下船舶废气清洁系统推广使用前景分析

国际海事组织(IMO)规定,自2020年起,全球范围内船用燃料硫含量质量占比由现行的不超过3.5%降至不超过0.5%。为有效应对这项低硫政策,船舶运营商可选择直接使用低硫船用燃料,或者为船舶加装废气清洁系统(EGCS)从而继续使用低价高硫燃油。船舶业是否愿意以及是否能够在2020年前后大规模使用废气清洁系统,直接影响着高低硫船用燃料未来的市场需求比例。梳理废气清洁系统的技术现状以及推广应用的潜在限制因素,结合自主建立的经济性测算模型,全面分析在国际海事组织2020年低硫政策下,船舶业推广使用废气清洁系统的可行性。结果表明,若仅从经济层面出发,到2020年全球约有12%~17%的船舶会选择加装废气清洁系统,但由于各方面的风险与限制因素,实际普及率将会更低。船舶业大范围推广使用废气清洁系统不切实际,低硫政策的应对关键仍将取决于炼化行业。

国内外船用燃料市场现状及展望

国际海事组织(IMO)规定,自2020年1月起全球船用燃料硫含量质量占比不得超过0.5%,这将对现在以高硫燃料油为主的船用燃料市场产生重大影响。为满足标准要求,未来将有大量船用高硫燃料油被船用馏分油和低硫燃料油取代。北美和亚洲(尤其是中国)可依托现有装置的闲置能力加工高硫燃料油,同时美国可加大船用馏分油产出;欧洲倾向于新建或重启装置来生产符合标准的船用燃料。与国外市场有所不同,中国船用燃料分为保税油和内贸油,目前保税油市场大于内贸油市场,并在未来有较大发展潜力。受中国船用燃料低硫化进程加快及保税油经营资质放开等因素的影响,未来中国船用燃料在质量和数量上都将发生重大变化。政府正从低硫燃料油的生产、供应、流通、使用等各方面规范市场,炼厂应在生产低硫优质船用燃料方面提前准备,通过各方共同努力做大做强中国船用燃料市场。

集装箱船LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域分析

大型LNG燃料船舶的LNG加注量大,为了减少靠港时间,需要考虑在LNG燃料在港加注的同时进行船舶装卸货操作。以一艘10 000 m3 LNG加注船对一艘18 000 TEU LNG燃料动力集装箱船的在港加注为研究对象,基于失效频率分析拟定了4个LNG泄漏场景,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS分析了LNG泄漏后的可燃气体影响范围,最终得到了一个矩形危险区域,将此危险区域范围之外的区域作为LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域。研究表明,LNG燃料船对船加注与装卸货同时操作的安全区域设定不可一概而论,不同的设计和作业条件将有不同的安全区域,在该类问题分析中,不能忽视LNG加注软管泄漏和加注船液货舱安全阀排放两种场景。

船用燃料油新法规对其市场的影响及中国石油应对策略

国际海事组织(IMO)规定,自2020年1月1日起全球船用燃料油(船燃)硫质量分数不得超过0.5%,因此全球范围内将有大量的高硫船燃被低硫船燃和船用柴油所取代。通过分析预测国内外船燃市场需求,并主要基于国内船燃市场供需及生产技术现状,指出中国石油应充分利用资源优势,加快调整布局船燃生产、销售,优化部分炼厂油品生产结构,抢占低硫船燃市场。

某型云爆弹对地堡目标有生力量杀伤仿真研究

地堡类坚固工事难发现、难摧毁、难压制,如何对其开展有效打击一直是困扰我军的历史性难题。为探索某型云爆弹对地堡类目标有生力量打击效果,丰富作战手段,利用Ansys/Autodyn有限元仿真平台,模拟云爆弹爆炸冲击波超压对地堡内部人员作用效果,结合超压杀伤判据给出基于蒙特卡洛仿真的单个地堡封锁率评估模型。对比分析仿真试验和现地实打结果表明,所提模型方法具有较高可行性,为我军开展新型弹药作战效能研究提供了方法借鉴。

LNG加注船的技术发展动态

文章介绍了LNG燃料动力船及LNG加注船的发展现状,总结了LNG加注船具有机动性好、加注效率高和加注范围广等优点,并重点分析了未来LNG加注船的技术发展方向:LNG燃料舱容量的大型化发展,未来B型舱和薄膜型LNG燃料舱将成为优选方案;LNG加注船在加注平台设计、加注对接方式和LNG燃料舱操作服务方面的灵活性将得到极大提升;LNG加注船还将具备更高机动性和操纵性,能够实现无需拖轮协助的一人操作而自主安全靠泊。随着全球LNG作为船用燃料的推广,LNG加注船作为LNG产业链上的战略新兴产品,是保障我国能源战略安全,实施"绿水青山"生态发展必不可少的重大装备,其应用和发展空间将十分广阔。

典型炼油企业低硫重质船用燃料油生产方案研究

国际海事组织发布“限硫令”,要求2020年全球使用硫含量小于0.5%的低硫船用燃料油。面对低硫船用燃料油市场供应缺口,我国炼油企业迎来重要市场机遇。本文应用流程优化模型,选择适用不同生产路线的典型企业,测算低硫船用燃料油生产方案,并定量分析经济效益。结果表明,在70美元/桶价格体系下,不同路线测算方案的低硫船用燃料油生产保本价在3260~3410元/吨,均低于市场预测价格,具有较好的经济效益。各个炼油企业应选择适宜的低硫船用燃料油生产路线并进行优化,制定“一企一策”的生产方案。