СЦЕНАРНО-ОРІЄНТОВАНИЙ ПІДХІД ДО ОЦІНЮВАННЯ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ СУДНОВИХ ЕНЕРГОУСТАНОВОК ПРИ ВИКОРИСТАННІ ВОДНЮ ЯК ДОМІШКИ ДО ДИЗЕЛЬНОГО ПАЛИВА

Анотація

Проблема. У сучасних дослідженнях суднових двигунів внутрішнього згоряння розглядаються різні варіанти використання водню як добавки до основного палива, зокрема в якості мікродомішки для покращення експлуатаційних та екологічних показників. Водночас фізико-хімічні властивості водню формують новий профіль пожежо- та вибухопожежної небезпеки машинного відділення, пов’язаний із витоками, швидкою дифузією та накопиченням газоповітряних сумішей. Існуючі підходи не забезпечують узгодженої ризик-орієнтованої оцінки пожежної безпеки саме для дизельних суднових енергетичних установок (СЕУ) з водневою домішкою. Мета. Розроблення сценарно- та ризик-орієнтованої методики оцінювання пожежної безпеки суднових енергоустановок при впровадженні водню як добавки до дизельного палива. Методи. Застосовано сценарний аналіз із формуванням типових аварійних сценаріїв S1–S4 (мікровитоки без/з займанням, масовані витоки з негайним займанням та за неефективної вентиляції). Для кількісної оцінки використано систему критеріїв: умовна ймовірність займання, інтенсивність теплового потоку, час досягнення граничних температур і час збереження функціональності критичних систем. Узагальнення виконано за матрицею «ймовірність–наслідки» та інтегральним показником пожежної небезпеки. Результати. Показано, що без спеціальних заходів інтеграція водню призводить до зростання пожежного ризику за рахунок сценаріїв масованих витоків. Запропонований інтегральний показник дозволяє порівняльно оцінювати конфігурації СЕУ та кількісно обґрунтовувати ефективність вентиляції, газодетекції, автоматичних блокувань і конструктивного теплозахисту. Продемонстровано зниження інтегрального ризику до рівня, близького до традиційної дизельної СЕУ, за умови комплексної оптимізації. Висновки. Розроблена методика забезпечує системний перехід від якісної оцінки небезпек до інженерно обґрунтованого управління пожежним ризиком у двопаливних суднових енергоустановках і може застосовуватися на етапах проєктування та модернізації з урахуванням вимог пожежної безпеки. У роботі розглянуто не спалювання водню як самостійного палива, а використання його малої домішки до дизельного палива в кількості до 0,1 % за масою, що вводиться безпосередньо у паливопровід високого тиску перед форсункою. За такого підходу змінюється конфігурація потенційних пожежонебезпечних зон і виникає потреба в окремому ризик-орієнтованому оцінюванні пожежної безпеки суднової енергоустановки.