Battery Fire Safety Ventilation for Fully Electrical Vessel

The project "Battery Fire Safety Ventilation for Fully Electrical Vessel" is a follow-up project to the previous project "Electric Light", both carried out within the Swedish Transport Administration’s industry program Sustainable Shipping. The objective of the project is to develop ventilation concepts and post-fire strategies for fully electric Ro-Pax ships (roll-on/roll-off passenger ships) for international voyages. The project aims to develop design guidelines for ventilation system concepts, considering the management of thermal runaway scenarios. It also seeks to initiate a strategy for changing ventilation rates based on different fire suppression and ventilation concepts. Additionally, the project aims to develop strategy for purging battery rooms that may contain flammable gases and for removing damaged batteries from the battery room in the ship's bottom deck. The project acknowledges that regulations regarding battery installations and safety on board vessels are still developing. Classification societies such as DNV, Bureau Veritas, and Lloyd's Register are working on rules and recommendations, but they are currently vastly subjective and qualitative in nature. This project aims to improve quantitative definitions, requirements, and procedures to further enhance existing and future regulations. The project methodology involves close cooperation with industry partners, regulatory bodies, and experts in battery safety, electrical engineering, fire safety, and ship design. Workshops, focus discussions, and regular meetings have been conducted to gather input, discuss ventilation design concepts, and address regulatory aspects. The project has also considered different battery chemistries and their safety aspects. The project outcomes revealed deficiencies in battery room ventilation design, regulation, and operation. The general concept emphasized the importance of off-gas ducts and propagation safety within battery modules for optimal ventilation design. Overall, the project aimed to address these issues and provide ventilation solutions for different scenarios to ensure safety in a fully electric Ro-Pax ship.

Projektet "Battery Fire Safety Ventilation for Fully Electrical Vessel" är ett uppföljningsprojekt till det tidigare projektet "Lätta Elfartyg" vilka båda genomförts inom Trafikverkets branschprogram Hållbar sjöfart. Målet med projektet är att utveckla ventilationskoncept och åtgärdsstrategier efter brand, för helt elektriska Ro-Pax-fartyg (roll-on/roll-off passagerarfartyg) som opererar internationellt. Projektet syftar till att utveckla designriktlinjer för ventilationskoncept, med hänsyn till hanteringen av termisk rusning. Projektet syftar också till att initiera en strategi för att ändra ventilationshastigheter baserat på olika brandsläcknings- och ventilationskoncept. Dessutom syftar projektet till att utveckla strategier för att rena batterirum som kan innehålla brandfarliga gaser och för att ta bort skadade batterier från batterirummet som är placerat på däck 1, fartygets lägsta däck. Projektet konstaterar att reglerna för batteriinstallationer och säkerhet ombord på fartyg fortfarande är under utveckling. Klassningssällskap som DNV, Bureau Veritas och Lloyd’s Register arbetar med föreskrifter och rekommendationer, men de är för närvarande mycket subjektiva och kvalitativa till sin natur. Detta projekt syftar till att förbättra kvantitativa definitioner, krav och procedurer för att ytterligare förbättra befintliga och framtida regler. 
Projektets resultat avslöjade brister i design, reglering och drift av batterirumsventilation. Det framarbetade ventilationskonceptet betonar vikten av avgaskanaler för gaser från termisk rusning, och säkerhetsbarriärer för propagering inom batterimoduler för optimal ventilationsdesign. Sammantaget syftade projektet till att ta itu med dessa frågor och tillhandahålla ventilationslösningar för olika scenarier för att säkerställa säkerheten för ett batterirum på ett helelektrisk Ro-Pax-fartyg. 

Rapporten har författats av:
Vasudev Ramachandra, Anna Karlsson, Ola Willstrand och Mikael Hägg på RISE Research Institutes of Sweden AB samt
Martin Schreuder på Chalmers University of Technology
I samarbete med: Corvus, ABB, Echandia, Trident BMC, Consilium Safety, Stena Teknik, ForSea, Wallenius Marine, Destination Gotland, Transportstyrelsen och DNV.