Глобальный центр декарбонизации судоходства (GCMD) успешно завершил новаторский пилотный проект по перекачке жидкого аммиака между двумя газовозами. Испытания, направленные на отработку протоколов безопасности и эксплуатационных инструкций для бункеровки, проходили на Западном рейде WA19 вблизи порта Дампир в регионе Пилбара, Западная Австралия. Этот эксперимент знаменует собой важный шаг вперед в демонстрации возможности и безопасности использования аммиака в качестве альтернативного судового топлива, поддерживая усилия морской отрасли по снижению выбросов углерода.
В ходе испытаний, как поясняется в отчете «Путь к судоходству с нулевым выбросом углерода», была осуществлена передача 2700 метрических тонн аммиака, что эквивалентно 4000 кубическим метрам, между судами Green Pioneer и Navigator Global. Перекачка производилась со скоростью 700–800 кубических метров в час, отражая реалистичные параметры типичной бункеровочной операции. Место проведения было выбрано благодаря своим эксплуатационным преимуществам: наличию действующего аммиачного терминала, многолетнему опыту обращения с аммиаком, выделенной большой якорной стоянке протяженностью в одну морскую милю и безопасному расстоянию в 20 морских миль от берега.
Основное внимание в рамках пилотного проекта было уделено техническим, логистическим, нормативным аспектам и требованиям безопасности, связанным с бункеровкой аммиаком на якорной стоянке действующего порта. Для этого были проведены комплексные исследования безопасности, структурированные по четырем ключевым направлениям: оценка осуществимости операций, анализ потенциальных рисков, моделирование последствий возможных инцидентов и оценка готовности систем экстренного реагирования.
В рамках оценки осуществимости были проанализированы условия на выбранной якорной стоянке, совместимость судов-участников, схемы швартовки, динамика их поведения при волнении, операционные окна и другие факторы, влияющие на процесс бункеровки аммиаком. Параллельно проводился тщательный анализ рисков: на семинарах по выявлению опасностей (HAZID) и исследованию опасностей и работоспособности (HAZOP) были идентифицированы и оценены потенциальные угрозы. Важно отметить, что рисков высокого уровня выявлено не было; обнаруженные 15 средних и восемь низких рисков по HAZID и восемь средних и три низких риска по HAZOP были эффективно снижены благодаря внедрению дополнительных мер безопасности. К ним относятся использование устройств обнаружения расхождения судов VSD, аварийных разъединительных муфт ERC, исключение одновременных операций SIMOPS, проведение учений по пожаротушению и ликвидации разливов непосредственно перед операцией, а также постоянное дежурство специализированного судна реагирования. Комплексность и адекватность принятых мер подтвердила также оценка рисков по задачам (Task and Safe Job Analysis) в рамках совместного плана операций JPO.
Для понимания потенциальных последствий аварийных ситуаций было выполнено моделирование вероятных сценариев выброса аммиака. С использованием методов вычислительной гидродинамики CFD был смоделирован выброс 33 кубических метров аммиака, что в четыре раза превышает наиболее критический, но маловероятный сценарий. Расчеты показали, что даже при таком значительном выбросе шлейф с опасной концентрацией аммиака, соответствующей уровню острого токсического воздействия третьего уровня (AEGL-3) или 1600 частям на миллион, не выйдет за пределы одномильной зоны якорной стоянки при различных скоростях ветра. Продолжительность существования такого шлейфа составит от 30 минут при ветре 10 м/с до 60 минут при слабом ветре 1 м/с. Детальное описание высоты, ширины и дальности распространения шлейфа во времени легло в основу разработки планов эвакуации и экстренного реагирования, минимизируя риски для персонала, портовой инфраструктуры и окружающей среды.
Оценка готовности к экстренному реагированию подтвердила высокий уровень подготовки и наличие необходимых ресурсов. План реагирования, учитывающий как бортовые процедуры, так и данные моделирования рассеивания аммиака, включал четкие протоколы связи с портовыми властями и профильными ведомствами, такими как Управление порта Пилбара (PPA), Австралийское управление безопасности на море (AMSA), Департамент транспорта (DoT) и Департамент пожарных и чрезвычайных служб (DFES). Эти организации также предоставили ценные рекомендации по обеспечению эксплуатационной безопасности. Была разработана матрица использования средств индивидуальной защиты для каждого этапа операции, назначен ответственный за координацию действий при инциденте, а также проверена комплектация и готовность бортовых средств для борьбы с разливами и пожарами. Непосредственно перед испытаниями были проведены специализированные учения для экипажей по действиям в случае аварии с аммиаком, что позволило отработать реакцию на различные сценарии.
Итоговые выводы по всем четырем направлениям исследований однозначно подтверждают, что перекачка аммиака между судами на якорной стоянке является безопасной и практически осуществимой операцией при строгом соблюдении рекомендованных мер предосторожности и операционного контроля. В частности, анализ динамики судов на основе метеоокеанографических данных за август-ноябрь 2023 года определил критический порог бортовой качки в четыре градуса для предотвращения столкновений для участвовавших газовозов. Безопасной была признана работа при высоте волны до 0,88 метра с периодом 9–11 секунд, скорости ветра до 20 узлов и высоте зыби до 0,3 метра. Расчетные нагрузки на швартовные устройства не превышали 50% от их средней разрывной нагрузки, составляя около 211–265 килоньютонов, а на отбойные системы – 3015 килоньютонов, что свидетельствует о значительных запасах прочности.
Испытание продемонстрировало практическую возможность перекачки аммиака и предоставило ценные знания для поддержки разработки будущих нормативных баз по бункеровке аммиаком. Ключевые выводы подчеркнули важность тщательного планирования, готовности инфраструктуры, совместимости судов и четкой коммуникации между всеми заинтересованными сторонами. Этот пилотный проект представляет собой значительный шаг на пути к утверждению аммиака в качестве жизнеспособного низкоуглеродного судового топлива. Реальные данные и выводы, задокументированные в отчете по итогам испытаний, служат практической основой для совершенствования передовых методов масштабирования бункеровки аммиаком в глобальном масштабе.
GCMD стремится к тому, чтобы эти результаты укрепили доверие среди заинтересованных сторон и регулирующих органов, способствуя в конечном итоге более широкому внедрению аммиака в качестве судового топлива. Генеральный директор GCMD, профессор Линн Лу, заявляет, что разработка руководящих принципов опережает фактические коммерческие операции, что делает особенно важным проведение максимально информативных и всесторонних испытаний. Такие испытания, по ее словам, могут служить актуальным ориентиром для отраслевых организаций при совершенствовании процедур безопасного обращения, планов реагирования на чрезвычайные ситуации и эксплуатационных инструкций.
GCMD также сообщает о планах по выпуску в июле 2024 года руководства, предназначенного для информирования заинтересованных сторон об опасностях, связанных с выбросами аммиака в морской среде.