Evaluation of electric vessel battery room safety regulations
Elektrik tahrikli deniz araçlarında batarya odası emniyet prensiplerinin irdelenmesi
- Tez No: 976606
- Danışmanlar: PROF. ZUHAL ER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Ulaşım, Denizcilik, Marine Engineering, Transportation, Marine
- Anahtar Kelimeler: Deniz araçları, Endüstriyel sürdürülebilirlik, Lityum iyon pil, Türk denizciliği, Uluslararası deniz taşımacılığı, Naval vessels, Industrial sustainability, Lithium ion battery, Türkiye's maritime, International maritime transport
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, iyi tasarlanmış güvenlik protokolleri vasıtasıyla güvenilir ve verimli batarya sistemleri oluşturmayı hedefleyerek, elektrikli gemilere ait batarya odalarının güvenlik düzenlemelerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Denizcilik sektöründe emisyonların azaltılması ve batarya tahrikli sevk sistemlerine geçiş, çevresel zorlukların üstesinden gelmek açısından kritik önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, gemilerdeki elektrikli batarya odalarına ilişkin yasal çerçeveyi, güvenlik önlemlerini incelemek ve risk değerlendirmesi icra etmektir. Yöntemsel olarak tez, teorik analizi FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) başta olmak üzere çeşitli risk değerlendirme araçlarının incelenmesiyle birleştirerek, güvenlik standartlarının yükseltilmesine yönelik pratik bulgular sunmaktadır. Çalışmanın kısıtları, teknolojinin ve düzenlemelerin sürekli gelişimi ile farklı gemi tiplerine ait bulguların genellenmesindeki zorluklardan kaynaklanmaktadır. Tezin birinci bölümünde, çalışmanın amacı, önemi, kısıtlamaları ve kapsamı ele alınmaktadır. Gemilerde kullanılan yakıt teknolojisine ve emisyonları azaltmaktan sıfır emisyon yaklaşımına doğru ilerleyen sürece değinilmektedir. İkinci bölümde, konuya ilişkin bir literatür taraması sunulmakta; farklı yaklaşımlar ve uygulama alanları incelenerek, ana konuya odaklanmadan önce geniş bir bakış açısı ortaya konmaktadır. Üçüncü bölümde ise tezin yöntemi açıklanmaktadır. Literatür incelemeleri, çalışmalar ve yasal düzenlemeler esas alınarak temel çerçeve oluşturulmuştur. Ayrıca saha uzmanlarının deneyim ve görüşlerinden de yararlanılarak bir risk analizi çalışması yapılmıştır. Dördüncü bölümde, elektrikli enerji depolama sistemi veya batarya sisteminin temel bileşenleri tanıtılmaktadır. Sistemin temelinde, geleneksel yakıt temelli motorların yerine elektrik motorlarına enerji depolayan ve ileten bataryalar bulunmaktadır. Bataryaların optimal performansını ve ömrünü güvence altına almak için Batarya Yönetim Sistemi (BMS) hayati öneme sahiptir. BMS, batarya sağlığını, şarj seviyelerini ve termal koşulları izleyerek güvenliği ve verimliliği sağlamaktadır. Termal yönetim sistemleri de ısınma ve termal kaçak risklerini önlemek için sıcaklığı düzenler. Mekanik muhafaza, yapısal bütünlüğü korur ve batarya bileşenlerini dış etkenlerden korurken; kontaktörler ve pano sistemleri elektrik gücünün akışını yönetir. Beşinci bölümde, batarya odaları kapsamında geniş bir çerçevede olası tehlike tanımları sunulmuştur. Gemilerdeki batarya odalarında, kullanıma bağlı çeşitli tehlikeler söz konusudur. Bu bölüm, söz konusu riskleri ayrıntılı biçimde ele almakta ve tasarım, gözlem ve acil durum müdahale yoluyla bu tehlikelerin nasıl hafifletilebileceğine dair zemin hazırlamaktadır. Altıncı bölümde, denizcilikte batarya odalarına öncülük eden güncel yasal çerçeve incelenmektedir. Bu düzenlemeler, sadece batarya odasının fiziksel bütünlüğünü değil, aynı zamanda gemi mürettebatının ve çevrenin güvenliğini temin etmeye yönelik operasyonel protokolleri de kapsamaktadır. Yedinci bölümde ise FMEA Risk Analizi ve batarya odalarına uygulanması üzerinde durulmaktadır. FMEA, bir sistemdeki olası arıza modlarını belirlemek ve her bir arıza ile ilişkili riskleri değerlendirmek için kullanılan sistematik bir yöntemdir. Bu uygulama, batarya odasının yüksek güvenlik standartlarında tasarlanmasını ve işletilmesini sağlayarak, ciddi boyuttaki arızaların riskini azaltmakta ve sistemin genel güvenilirliğini artırmaktadır. Yürürlükteki düzenlemeler taranarak en sık kullanılan ifadeler bir tabloda listelenmiş, ardından FMEA risk analizi ile tespit edilen arıza modlarının derecelendirmeleri yine bir tabloda sunularak ilişkiye dikkat çekilmiştir. Ayrıca FMEA derecelendirmeleri üzerine nedensel değerlendirmeler yapılmıştır. Son bölüm ise, bu tezdeki araştırmanın temel bulgularını ve FMEA gibi risk değerlendirme araçlarının uygulanmasını özetlemeye odaklanmıştır. Çalışma, elektrikli gemi batarya odalarının güvenli işletilmesinde düzenlemelerin ve risk analizinin kritik rolünü ortaya koymaktadır. Araştırma, temiz ve batarya tahrikli sevk sistemlerine geçiş yapan denizcilik sektöründe yeniliklerin sürdürülmesinin ve güvenlik standartlarının sürekli iyileştirilmesinin önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to evaluate electric vessel battery room safety regulations, focusing on building reliable and efficient battery-powered systems through well-constructed safety protocols. The importance of reducing emissions in the maritime sector and the transition to battery-powered propulsion systems is critical in addressing environmental challenges. The purpose of this study is to explore the regulatory framework, safety measures, and risk assessments involved in electric battery rooms on ships. Methodologically, this thesis combines theoretical analysis with an application of risk assessment tools, including FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), to provide practical insights into enhancing safety standards. The limitations of the study include the evolving nature of technology and regulations, as well as the difficulty of applying findings across diverse vessel types. In the first part purpose, importance, limitations and scope of the study explained. Ship fuel technology and from cutting the emissions to zero-emission approach is introduced. In the second part, a literature review presented, different approaches and application areas are studied and a wide perspective is used before narrowing the main subject. In the third part, the methodology of this thesis is explained. The Main frame is created with the use of literature reviews and studies and regulations. Also field experts' experiences and opinions are benefited and included in a risk analysis. The main components of an electric energy storage system or battery system is introduced in the fourth part.. At the heart of this system is the battery, which stores and supplies energy to electric motors, replacing conventional fuel-based engines. A battery management system (BMS) is crucial in ensuring optimal performance and longevity of the batteries. The BMS monitors battery health, charge levels, and thermal conditions, ensuring safety and efficiency. Thermal management systems are also vital, as they regulate temperature to prevent overheating and thermal runaway. The mechanical housing provides structural integrity and protects the battery components, while contactors and switchboards manage the flow of electrical power. The fifth part includes possible hazard definitions of battery rooms with a large perspective. There are several hazards associated with the use of batteries on ships, particularly in battery rooms. This section outlines these risks and provides a deeper understanding of how such hazards can be mitigated through design, monitoring, and emergency response measures. The current regulatory framework pioneering maritime battery rooms are studied in the sixth part. These regulations address not only the physical integrity of the battery room but also operational protocols to ensure the safety of the crew and the environment. The seventh part is focused on FMEA Risk Analysis and the application of battery rooms. FMEA is a systematic method used to identify potential failure modes within a system and assess the risks associated with each failure. This application ensures that the battery room is designed and operated with high standard safety, reducing the risk of catastrophic failure and enhancing the overall reliability of the system. A scan of the regulations is conducted and then listed with a table then with FMEA risk analysis failure modes rankings are shown with a table to see the correlation. Also FMEA rankings are discussed. The last part concludes this thesis by summarizing the key findings from the research and the application of risk assessment tools like FMEA. The study demonstrates the critical role of regulations and risk analysis in ensuring the safe operation of electric vessel battery rooms. The research highlights the importance of ongoing innovation and the need for continuous improvements in safety standards as the maritime industry transitions towards cleaner, battery-powered propulsion systems.
Benzer Tezler
- Elektrikli gemilerin şarj prosesi için yapay zekâ tabanlı yeni bir otonom kontrol sistemi
A novel AI-based autonomous control system for the charging process of electric ships
EMİN GÜNEY
Doktora
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CÜNEYT BAYILMIŞ
- Hibrit bir feribotun enerji verimliliği kapsamında incelenmesi
Evaluation of a hybrid ferry from an energy efficiency perspective
SAİT AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞLAR KARATUĞ
- Dynamic modelling, simulation based analysis and optimization of hybrid ship propulsion systems
Gemi hibrit tahrik sistemlerinin dinamik modellemesi, optimizasyonu ve simülasyon temelli analizi
ÖMER BERKEHAN İNAL
Doktora
İngilizce
2022
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Evaluation of fire safety onboard passenger ships
Yolcu gemilerinde yangın güvenliğinin değerlendirilmesi
TOLGA AYCI
Doktora
İngilizce
2025
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BARLAS
PROF. DR. AYKUT İBRAHİM ÖLÇER
- Trigeminal nevralji ve hemifasiyal spazm olgularında jelatin sünger ile mikrovaskuler dekompresyon tekniğinin incelenmesi
Evaluation of the microvascular decompression technique using gelatin sponge in cases of trigeminal neuralgia and hemifacial spasm
NURSEL YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
NöroşirürjiMarmara ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SAKAR