Risk analysis of an ammonia-fueled handymax bulk carrier
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2024-05-20
Department
Major/Subject
Marine Technology
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
en
Pages
82+4
Series
Abstract
Ammonia is seen as one of the frontrunners of the alternative zero-carbon fuels for shipping since it can theoretically be combusted with no carbon emissions. However, using ammonia as a shipping fuel involves many safety risks due to its toxic and corrosive properties that could lead to severe hazards if crew or environment would be exposed to it. Due to this matter, it is important to address these safety issues with a risk analysis that studies the potential risks and hazards that ammonia may cause when used as a shipping fuel. Toxicity and corrosivity are the primary hazards of ammonia but fire hazards should also be considered. This study implements Formal Safety Assessment (FSA) for analyzing the risks associated with using ammonia as a ship fuel in the ammonia supply system that could be implemented for the Bluetech 45 bulk carrier (BT45). Additionally, it utilizes FSA to analyze risk mitigation approaches associated with the identified risks and presents risk control options that have the highest potential for ammonia-fueled Bt45. Most risks associated with ammonia-fueled Bt45 relate to the toxic and corrosive properties of ammonia and their possible effect on the crew and environment. This is why the key risk control options include isolating ammonia and the systems where ammonia flows and secondary containment mechanisms. Due to the gaseous nature of ammonia, redundant and enhanced ventilation systems should also be applied to these high-risk areas. Ammonia storage also poses multiple risks and thus suitable storage type, and placement should be considered according to the requirements of the vessel. Proper risk mitigation for firefighting should also be considered with fire extinguishants suitable for ammonia fires such as carbon dioxide (CO2).Ammoniakki nähdään yhtenä vaihtoehtoisten hiilettömien polttoaineiden edelläkävijöistä merenkulussa, koska teoriassa sitä voidaan polttaa ilman hiilidioksidipäästöjä. Kuitenkin ammoniakin käyttöön merenkulun polttoaineena sisältyy monia turvallisuusriskejä sen myrkyllisten ja syövyttävien ominaisuuksien vuoksi, jotka voisivat aiheuttaa vakavia vaaroja, jos miehistö tai ympäristö altistuisivat sille. Siksi on tärkeää käsitellä näitä turvallisuuskysymyksiä riskianalyysin avulla, joka tutkii ammoniakin mahdollisia riskejä ja vaaroja käytettäessä merenkulun polttoaineena. Myrkyllisyys ja syövyttävyys ovat ammoniakin ensisijaiset vaarat, mutta myös tulipalovaarat tulisi huomioida. Tässä tutkimuksessa käytetään virallista turvallisuusarviointia riskien analysointiin, jotka liittyvät ammoniakin käyttöön laivan polttoaineena ammoniakin syöttöjärjestelmässä, joka voitaisiin ottaa käyttöön Bluetech 45 irtolastialuksessa (BT45). Lisäksi virallista turvallisuusarviointia käytetään analysoitaessa riskienhallintakeinoja, jotka liittyvät tunnistettuihin riskeihin sekä esitellään riskienhallintavaihtoehtoja, jotka ovat potentiaalisimpia ammoniakkikäyttöiseen Bt45:een. Useimmat ammoniakkikäyttöiseen BT45:een liittyvät riskit liittyvät ammoniakin myrkyllisiin ja syövyttäviin ominaisuuksiin ja niiden mahdollisiin vaikutuksiin miehistöön ja ympäristöön. Tämän vuoksi keskeisiin riskienhallintavaihtoehtoihin sisältyvät ammoniakin ja sen järjestelmien eristäminen, joissa ammoniakkia virtaa. Ammoniakin kaasumaisen luonteen vuoksi näihin korkean riskin alueisiin tulisi myös soveltaa turvallisuuden kannalta tarpeellisia ja tehostettuja ilmanvaihtojärjestelmiä. Ammoniakin varastointiin liittyy myös useita riskejä, jotka tulisi ottaa huomioon valitsemalla sopiva varastointitapa- ja paikka aluksen tarpeet huomioon ottaen. Tulipalonsammutusta koskevaa asianmukaista riskienhallintaa tulisi myös huomioida käyttämällä ammoniakkitulipaloille sopivia sammutusaineita, kuten hiilidioksidia (CO2).Description
Supervisor
Valdez Banda, OsirisThesis advisor
Ala-Peijari, JuhoKeywords
formal safety assessment, risk analysis, ammonia, bulk carrier