航运应用中液化石油气燃料使用的风险优先级评估：基于实验数据的FMEA与熵权多准则决策方法框架

《Future Transportation》：Risk Prioritization of LPG Fuel Use in Maritime Applications: An Experimental Data-Supported FMEA and Entropy-Weighted MCDM Framework

　　

摘要

关于液化石油气（LPG）在航运领域应用的研究，大多分别评估排放、发动机性能或系统安全性；将实验结果与船舶级风险相结合的方法仍然有限。本研究旨在在共同的决策支持框架内，评估LPG在环境优势与能源性能和安全要求之间的权衡关系。在实验阶段，研究人员在五组LPG混合比和6个500–3000 W负荷等级下，对一台单缸汽油–LPG火花点火发动机进行了测试；测量了比油耗、热效率、CO、CO₂以及HC的数值。利用法规、文献资料和工程评估，研究人员从实验结果中识别出38种故障类型，并使用失效模式与影响分析（FMEA）及熵权多准则决策方法对其进行优先级排序。最终排名采用博尔达计数法得出，并通过敏感性分析验证了各方法之间的一致性及其排名稳定性。结果表明，提高LPG比例可降低CO、CO₂和HC的排放量，但较高的比例会增加燃油消耗并降低热效率。比油耗、气体检测误差和热效率被确定为最优先应对的三个风险。研究结果揭示，LPG在航运领域应用的排放优势应结合传感、隔热、紧急停止可靠性及能源性能一并评估。这一综合方法为平衡且透明的燃料决策提供了科学依据。