Đưa metanol vượt qua các "nhịp độ" với trọng tâm là an toàn
Minh họa của ABS
Với hơn 90% GDP toàn cầu hiện được bao phủ bởi mục tiêu ròng bằng 0, sự đồng thuận ngày càng tăng trong việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu chỉ phù hợp với sự hiểu biết sâu sắc hơn về mức độ to lớn của thách thức. Đối với ngành vận tải biển, việc đảo ngược mức tăng phát thải 20% trong thập kỷ qua là thực sự cấp thiết và bắt đầu nhiệm vụ thiết yếu nhưng tốn kém là khử cacbon cho đội tàu toàn cầu, theo báo cáo năm 2023 của UNCTAD, 98,8% trong số đó vẫn chạy bằng nhiên liệu hóa thạch. nhiên liệu.
Thử thách đầu tiên là vượt qua sức ì rất lớn của một đội tàu già cỗi, với tuổi tàu trung bình là 22,2 năm. Với hơn một nửa đội tàu toàn cầu có tuổi đời trên 15 năm, nhiều tàu đã quá cũ để trang bị thêm hoặc quá trẻ để tháo dỡ. Theo thời gian, chu trình thay thế sẽ thay đổi lượng phát thải của đội tàu, khi các chủ tàu đặt hàng các tàu đóng mới có thể chạy bằng nhiên liệu sạch hơn như LNG, amoniac và metanol.
Đồng hồ hiện đang tích tắc để đẩy nhanh tốc độ thay đổi đó, đặc biệt khi chiến lược GHG tăng cường của IMO cho năm 2030 bao gồm các mục tiêu chặt chẽ hơn để cắt giảm 40% cường độ carbon trong vận tải biển quốc tế. Các chủ tàu phải hành động sớm để chuyển đổi đội tàu của mình vì nếu không có tín hiệu đầu tư rõ ràng thì sự sẵn có của nhiên liệu ứng cử viên sẽ làm chậm nhu cầu, tạo ra sự do dự hơn nữa và có khả năng làm chệch hướng quá trình chuyển đổi.
Tuy nhiên, bất kỳ loại nhiên liệu mới nào cũng phải được thực hiện PACES để đáp ứng mong đợi của ngành về Hiệu suất, Tính sẵn có, Chi phí, Khí thải và An toàn. Ở đây, metanol có khởi đầu thuận lợi vì xét về mặt hiệu suất, nó đã là một loại nhiên liệu đã được chứng minh, với kho lưu trữ metanol có sẵn ở hơn 100 cảng trên khắp thế giới. Ưu điểm chính của nó là dễ dàng thay thế cho dầu diesel vì đây là nhiên liệu lỏng trong điều kiện môi trường xung quanh, giúp dễ dàng vận chuyển, bảo quản và chứa nhiên liệu bằng các quy trình quen thuộc. Chi phí chuyển đổi động cơ diesel sang tàu sử dụng nhiên liệu kép metanol và lắp đặt cơ sở hạ tầng trên đất liền thấp hơn đáng kể so với các loại nhiên liệu thay thế khác yêu cầu điều áp hoặc đông lạnh.
Metanol làm từ hóa thạch (được gọi là metanol xám hoặc nâu, tùy thuộc vào nguồn gốc từ khí đốt hay than đá) đốt cháy sạch hơn và giúp giảm lượng CO2 từ bể chứa khoảng 7% so với dầu diesel nhưng hoạt động kém hơn khi hoạt động tốt nền tảng. Tuy nhiên, metanol xanh lam hoặc xanh lục (được làm từ sinh khối tái tạo hoặc thông qua quy trình điện phân), tuy đắt tiền và vẫn chỉ có sẵn với số lượng hạn chế, nhưng lại giống hệt về mặt hóa học với metanol thông thường, có nghĩa là không có vấn đề tương thích trong tương lai hoặc không cần đầu tư thêm động cơ khi vận chuyển. các công ty, cho phép chuyển đổi dần dần, liền mạch để đáp ứng các quy định về phát thải ngay sau khi thức dậy trong tương lai.
Chuyển tiếp an toàn
Là nhiên liệu có điểm chớp cháy thấp, metanol đặt ra các cân nhắc bổ sung về an toàn trong một số trường hợp, chẳng hạn như trong quá trình vận hành nhiên liệu, đó là lý do chính ABS quyết định xuất bản Tư vấn kỹ thuật đầu tiên về nạp nhiên liệu metanol nhằm cung cấp hướng dẫn về những thách thức kỹ thuật và vận hành cần phải vượt qua.
Các phương pháp chính của việc nạp metanol là xe tải chở dầu tới tàu, sà lan/tàu với tàu và kho chứa trên đất liền. Đối với các tàu nhỏ hơn có thể chạy bằng pin nhiên liệu metanol, có thể cung cấp nhiên liệu trong các thùng chứa di động.
Do điểm bốc cháy thấp và đặc tính độc hại nên các ống mềm và đầu nối phải được phê duyệt để sử dụng metanol và được kiểm tra định kỳ theo phiên bản mới nhất của MSC.1-Circ. 1621. Các phụ kiện và kết nối phải được làm sạch, lắp chặt, tháo nhanh và loại tự hàn kín. Các vòng đệm phải ở tình trạng tốt, được kiểm tra áp suất và các ống mềm phải được chứng nhận lại theo thông tư IMO nêu trên. Bất kỳ cơ sở di động nào như xe bồn, toa xe lửa và bồn chứa di động đều phải tuân thủ ISO và các tiêu chuẩn khác để xử lý nhiên liệu metanol.
Đối với hoạt động của cảng, điều quan trọng là phải xác minh tính tương thích, tốc độ truyền tải, sắp xếp thu hồi hơi, thông tin liên lạc, Tắt khẩn cấp (ESD) và các quy trình khẩn cấp. Các trách nhiệm và thủ tục phải được thỏa thuận và xác nhận bằng văn bản trước khi bắt đầu nhận nhiên liệu – danh sách kiểm tra là cách tốt để xác nhận tính tương thích và nắm bắt thông tin này và Tư vấn Kỹ thuật ABS bao gồm các danh sách kiểm tra mẫu để trợ giúp công việc này.
Điều quan trọng là sà lan tiếp nhận và cung cấp nếu có thể phải được neo đậu an toàn và chắn bùn đầy đủ, đồng thời chú ý đúng mức đến điều kiện thủy triều và thời tiết, chưa kể đến nước dâng do tàu đi qua. Các ống mềm phải có độ chùng vừa đủ để cho phép bất kỳ chuyển động tương đối nào có thể xảy ra và việc bố trí ống góp, hệ thống ngăn tràn và các kết nối ống mềm cho nguồn cung cấp và tàu tiếp nhận phải được xác nhận bao gồm cả việc bố trí xả khẩn cấp (tách ống).
Nhận biết tia lửa
Do điểm chớp cháy thấp nên điều quan trọng là phải đặc biệt cẩn thận với các nguồn gây cháy tiềm ẩn. Xe tải đường bộ/bồn ISO và tàu phải được nối đất bằng dây liên kết để bảo vệ khỏi tĩnh điện
Vật liệu phải không phát ra tia lửa, giải quyết các rủi ro về hồ quang điện và cần phải xem xét cẩn thận để đảm bảo cả nguồn cung cấp và tàu tiếp nhận đều không đưa bất kỳ nguồn gây cháy nào vào bất kỳ khu vực nguy hiểm nào.
Hơi hồi lưu cần phải được quản lý cẩn thận để đảm bảo các hệ thống tương thích và có đủ không gian, với điều kiện thể tích hơi ước tính lớn hơn 1:1,4 lần so với thể tích không gian hàng hóa mà nó thay thế. Và cả nguồn cung cấp và tàu tiếp nhận đều cần có khả năng làm trơ và thanh lọc. Rõ ràng điều quan trọng là phải có các quy trình chữa cháy và khẩn cấp tại chỗ.
An toàn bắt nguồn từ giao tiếp tốt. Cần phải có thông tin liên lạc tương thích giữa nguồn cung cấp và tàu để cả hai bên có thể giám sát hoạt động tiếp nhiên liệu và nếu cần, bắt đầu ngừng hoạt động khẩn cấp.
Phải cung cấp một đường liên kết từ tàu tới bờ để cho phép ESD tự động và thủ công trong các hoạt động tiếp nhiên liệu. ESD phải có khả năng kích hoạt từ cả tàu nhận nhiên liệu và nhà cung cấp nhiên liệu, đồng thời tín hiệu phải kích hoạt đồng thời ESD ở cả hai phía của hoạt động chuyển giao mà không giải phóng chất lỏng hoặc hơi trong quy trình này. ESD có thể được kích hoạt vì nhiều lý do, bao gồm tràn bể tiếp nhận, áp suất bể cao, phát hiện rò rỉ, hơi hoặc cháy, mất thông gió trong đường ống vách đôi, tàu chuyển động quá mức, áp suất bất thường trong hệ thống chuyển tải hoặc mất điện.
Tại điểm nối ống góp, phải trang bị van chặn vận hành bằng tay và van ngắt vận hành từ xa.Van từ xa này phải là loại đóng khi có sự cố, đóng khi mất nguồn kích hoạt và có khả năng đóng bằng tay và có chỉ báo về vị trí của van. Có nhiều tiêu chuẩn và quy định ngành áp dụng cho việc tắt khẩn cấp và các hệ thống an toàn liên quan, đồng thời những tiêu chuẩn và quy định này được liệt kê trong phần Tư vấn của chúng tôi, cùng với các khuyến nghị bổ sung về ABS. Chúng bao gồm các hệ thống được thiết kế để thích ứng với áp suất tăng và có thể vận hành thủ công hệ thống ESD bằng một bộ điều khiển duy nhất trên cầu, trạm điều khiển an toàn và ít nhất hai vị trí chiến lược xung quanh khu vực đường ống dẫn nhiên liệu.
Yếu tố con người
Việc đào tạo và cấp chứng chỉ cho thuyền viên là cần thiết để tiếp nhiên liệu metanol an toàn, với các yêu cầu tối thiểu được nêu trong Bộ luật IGF và Hướng dẫn tạm thời về an toàn của tàu sử dụng cồn Methyl/Ethyl làm nhiên liệu hoặc Bộ luật đào tạo, chứng nhận và trực ca của thuyền viên (STCW) dành cho Tàu mã IBC. Đào tạo chính thức nên bao gồm cách xử lý cơ bản, bao gồm các tình huống rò rỉ, đổ tràn và cháy. Nhân viên phải hiểu các đặc tính của metanol, các rủi ro và mối nguy hiểm khi vận hành, các quy trình phòng cháy và chữa cháy, đồng thời quan trọng là hiểu rõ vai trò và trách nhiệm của họ, đặc biệt trong trường hợp khẩn cấp. Chỉ những người được đào tạo phù hợp mới được phép vào khu vực an toàn được chỉ định cho hoạt động tiếp nhiên liệu, đó là khu vực không có lửa với ranh giới được xác định rõ ràng, thường được thiết lập bằng đánh giá rủi ro và được xác định theo quy định.
Đối với các chủ tàu đang xem xét hỗn hợp nhiên liệu cho đội tàu của họ, metanol đã vượt qua bài kiểm tra PACES. Đó là một loại nhiên liệu đã được chứng minh, với cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hiện có ở một số cảng và nhiều cảng khác đang được xây dựng. Đảm bảo nhiên liệu bắc cầu này được xử lý an toàn, đặc biệt là trong quá trình tiếp nhiên liệu, sẽ là chìa khóa cho sự thay thế liên tục của nhiên liệu hóa thạch trong đội tàu toàn cầu. Tư vấn kỹ thuật này sẽ hỗ trợ nỗ lực này khi ngành hàng hải hướng tới IMO2030 và hơn thế nữa.
Quaim Choudhury là Kỹ sư chính quản lý cấp cao tại ABS.
