随着航运业转向低温室气体燃料，确保过渡期间的安全性已变得极其重要。在这一篇文章里，DNV船级社重点介绍了安全有效地向低碳燃料和技术过渡所需的关键措施和注意事项：

随着船东响应当前的排放法规并致力于在短期内降低碳强度，新船订单已越来越多地被以液化天然气 (LNG) 和甲醇为燃料的船舶、还有首批氨燃料船给占据。然而，鉴于国际海事组织 (IMO) 的目标是要到 2050 年实现温室气体净零排放，预计，源自化石能源的LNG和甲醇将主要作为过渡燃料被采用，与此同时，该行业也需要进一步转向低温室气体或零温室气体替代品。

为未来的燃料转换及其风险做好准备

为了支持这一转型，从设计和新造阶段开始就必须考虑船舶的未来燃料灵活性。其中，这包括确保为替代燃料系统提供充足的空间和结构集成，并尽可能选择与各种燃料兼容的材料，以及可在最大程度上减少设计影响的情况下进行改装的燃料储存和供应系统。此外，在设计阶段早期进行高级别风险评估，也是避免后期潜在的代价高昂设计变更的有效策略，并具体取决于所需重新安排的程度。

液化气体（例如氢气和氨）的风险缓解措施通常包括在燃料储存、加工和泵送设备之间设置物理屏障，并尽可能与船员住宿和工作场所保持一定距离。此外，在相关位置实施气体泄漏和火灾等危险的检测系统是非常重要的安全措施，以能够在发生危险时及早发出预警，并启动缓解措施。而在危险区域，则应强制要求配备实用且级别适当的个人防护装备 (PPE)。

生物燃料：具有特定风险的即时替代方案

从安全和设计的角度而言，在未来从传统化石燃料转换为生物燃料涉及必须解决的实际运营和操作风险，需确保燃料系统兼容不同纯度水平或因不同生产工艺而导致性能略有差异的燃料。与传统船用燃料相比，某些生物燃料的保质期较短，并因此需要谨慎储存和处理。此外，若采用某些生物燃料，也可能需要对船员进行额外的操作培训。

安全从LNG过渡

LNG 能够应对当今的挑战，而要从LNG过渡至成功应用下一代燃料，则将取决于前瞻性的规划和能够同时满足安全和监管要求的设计方法。随着行业转向氨、氢和绿色甲醇等燃料，并基于这些燃料独特的风险特征，包括氨的毒性，以及氢的易燃性和扩散性及其在液化和压缩状态下的特性，还有甲醇的低闪点和几乎不可见的火焰，都构成了安全性必须持续被视为重中之重。此外，氢容易发生泄漏，在泄漏时也可能引起严重爆炸；因此，当氢以液态形式储存在-253°C的超低温下时，将需要使用先进的真空隔热压力罐，同时，这些罐必须满足比LNG罐更为严格的要求。另一方面，液化氢与空气或其他气体的相互作用，也会带来额外的安全风险，并因此必须在设计储存和处理系统时考虑这些风险。而相对于液态储存，作为替代方案，氢可以以压缩形式在极高的压力下被储存；同样地，其储罐容器系统必须满足严格的要求，以降低发生泄漏的可能性。

与此同时，液氨泄漏可能因低温脆化原理而损坏船舶结构，并因此需要选择合适的材料来建造液舱、处理系统及其周围环境。此外，氨对某些常用的建筑材料也具有很强的腐蚀性，因此，在选择材料时必须考虑到这一点。而船舶设计的重点，则应围绕于最大限度地减少和减轻氨的排放。

确保燃料转换达至安全且准备充分

应尽早启动全面的风险评估，以指导技术决策并确保安全运行。其中，这些评估可能包括定性评估，例如：危害识别 (HAZID)、危害与可操作性分析(HAZOP)、故障模式与影响分析 (FMEA)，以及定量研究，例如：定量风险评估 (QRA)、气体扩散分析 (GDA) 或爆炸风险分析 (ERA)。同时，决定使用替代燃料的组织也必须与技术发展同步发展，以确保船员培训、操作程序和应急准备等方面都已准备好向新燃料过渡。

从甲醇燃料过渡

甲醇为未来的燃料转型提供了一个相对灵活的平台，因为，它不需要以低温储存，而且，与LNG或氢相比，其处理基础设施也更简单。当下，设计从传统化石燃料转向甲醇的船舶，只需进行少量技术改造，即可转换使用绿色甲醇或蓝色甲醇。

虽然，绿色甲醇或蓝色甲醇的改装通常不需要进行重大的结构或系统改造，但是，在其设计阶段仍必须考虑如何持续遵守不断变化的安全标准、排放报告要求和认证框架。

另一方面，转换使用甲醇以外的氨或氢等低排放燃料在技术上更为复杂，并通常需要对燃料储存、供应系统和安全措施进行大规模的重新设计。因为，这些燃料具有不同的物理特性和风险特征，而需要量身定制的围护系统、通风系统和灭火系统。

目前，针对使用替代燃料【甲醇、氨和氢（草案）】的船舶临时指南均以《国际船舶使用气体或其他低闪点燃料安全规则》（IGF规则）的安全原则为出发点。因此，在全面的法定法规出台之前，任何替代燃料项目的替代设计评估都非常重要。其中，国际海事组织 (IMO) 基于风险的替代设计 (ADA) 流程 (MSC.1/Circ.1455) 为单项审批提供了依据。

安全安装船上碳捕集与封存 (OCCS) 系统

使用化学溶剂从废气流中捕获二氧化碳 (CO2) 并经过净化和压缩后，可在船上封存。虽然，二氧化碳根据《国际海运危险货物规则》(IMDG Code) 被列为危险品，且最近也被国际海事组织 (IMO) 将其列为有毒物质，但是，如果能通过适当的安全措施予以处理，还是能够有效管理其风险。其中，二氧化碳会取代空气中的氧气，造成窒息或中毒风险，而必须通过充足的通风和监控系统来进行缓解。此外，用于液化和储存压缩二氧化碳的溶剂和制冷剂一样也需要小心处理。然而，通过引入相关的培训、个人防护装备 (PPE) 和安全规程，这些风险可以得到最大程度的降低。

此外，船上碳捕集系统的安装必须遵守严格的准则，并涵盖废气预处理、吸收工艺、液化、储存和输送系统。其中，定期进行维护和监测，对于防止设备故障和确保捕集与储存系统的完整性极其重要。而对船员进行全面的OCC系统操作与应急程序培训，也将对于提高安全性和应急准备非常重要。通过这些措施，加上持续的法规更新和对国际安全标准的遵守，将成为在船上成功部署碳捕集技术的主要关键。

目前，IMO已计划将船上碳捕集的应用纳入其生命周期评估 (LCA) 指南。其中，挪威船级社 DNV已发布船上碳捕集安全安装指南以及全面的储存和入级规则，并提供其“OCCS”和“OCCS Ready”船级符号。此外，对于是否接受这些指南，船旗国主管部门将拥有最终的决定权，并可能将对船上安全实践提出额外要求。
 

 
图片来源：Yara/DNV
发布日期：2025年9月9日