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運煤船的安全

2021年2月19日,一艘載運煤炭的中國香港籍船舶“CSSC  Cape Town”號在直布羅陀水域發(fā)生爆炸,船上共19名中國籍船員,事故造成4名船員受傷,其中兩名船員受傷較重,分別遭受了40%和25%燒傷(點(diǎn)擊查看相關(guān)鏈接)。


3月3日,中華人民共和國海事局發(fā)布關(guān)于該事故的情況通報,在通稿中指出,此次事故爆炸的原因是:該輪1號貨艙下艙通道與錨機控制間相連,航行期間未關(guān)閉貨艙下艙的艙門(mén),造成貨艙內的甲烷氣體進(jìn)入錨機控制間并聚集達到爆炸極限。該輪大副啟動(dòng)錨機開(kāi)關(guān)的一瞬間,充滿(mǎn)甲烷的錨機控制間發(fā)生閃爆,導致了事故的發(fā)生。

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煤炭作為世界上第二大干散貨,通過(guò)海上運輸由來(lái)已久,但由于煤炭的化學(xué)危險性和易液化的特性,近年也屢屢發(fā)生重大煤炭運輸船舶人員窒息中毒、貨艙甲烷爆炸、煤炭自燃等事故。

案例一:2018 年,某船從印尼裝運煤炭到印度,錨地進(jìn)行卸貨前的準備工作,水手長(cháng)開(kāi)艙后立即進(jìn)入貨艙,缺氧窒息摔落,船舶采取營(yíng)救措施不當導致另外兩位船員也缺氧窒息,經(jīng)送岸搶救,二死一傷。 

案例二:2018 年 5 月,某船從美國巴爾的摩港裝運煤炭到日本福山港,在航行途中第二貨艙發(fā)生甲烷爆炸,造成艙蓋嚴重損壞不能正常開(kāi)閉,從而導致貨艙內的部分貨物不能卸岸只能留在船上。船東苦于一直尋求修理和卸貨方案,直到最近船舶輾轉印度港口才卸掉所有煤炭, 給船東造成了很大的損失。 
案例三:某船從印尼裝運煤炭到中國,途中發(fā)生煤炭自熱,船上封艙隔絕通風(fēng)并冷卻貨艙周?chē)?,成功控制了煤炭的自熱。但在隨后的艙內氣體檢測中發(fā)現,一旦艙內氧氣濃度降到 10% 以下,甲烷濃度就顯示超過(guò)限值。協(xié)會(huì )建議船長(cháng)在海上進(jìn)行有限通風(fēng)控制甲烷的濃度在最低爆炸極限以下,并阻止大量新鮮空氣進(jìn)入大艙來(lái)控制煤炭的自熱,靠港卸貨前進(jìn)行旺盛通風(fēng),并在甲板上控制一切火源,盡快安排卸貨。開(kāi)艙前給艙蓋滾輪和軌道涂上牛油以避免產(chǎn)生火花??扛燮陂g嚴禁任何人在甲板和貨艙周?chē)鼰?,不安排任何明火作業(yè),經(jīng)船方的謹慎操作,有驚無(wú)險地卸完所有貨物。





那么,今后該如何最大程度杜絕運煤船的此類(lèi)安全事故?在此特對煤炭主要成分、運輸特性、裝運要求和運輸注意事項等方面做一個(gè)梳理, 提醒船舶船員安全操作和正確應對,避免貨損、人員傷亡等安全事故發(fā)生。




一、煤炭里藏著(zhù)甲烷?

煤碳是具有裂隙二元結構的吸附體,其內部吸附著(zhù)大量煤化作用過(guò)程中形成的甲烷氣體。從地下開(kāi)采出來(lái)后,由于壓力和溫度等條件的變化,在整個(gè)加工和運輸過(guò)程中,吸附的甲烷氣體會(huì )從煤炭中釋放出來(lái),而且煤炭的自熱還會(huì )加劇甲烷的釋放。


二、煤炭的運輸特性 

產(chǎn)生可燃易爆氣體: 煤炭會(huì )產(chǎn)生甲烷氣體,由于甲烷較空氣輕,會(huì )積存于貨艙的上部,當空氣中甲烷含量達到 5%-15%時(shí)便成為可爆性氣體,遇明火即可爆炸。

具有自熱和自燃性:煤炭在空氣中會(huì )氧化而放出熱量,當熱量積聚達到自燃點(diǎn)時(shí)便會(huì )自燃,揮發(fā)物含量越高的煤炭越易自燃。煤炭自燃的同時(shí)會(huì )產(chǎn)生一氧化碳,人員吸入有毒,而且煤炭的氧化會(huì )使艙內缺氧,二氧化碳增多。 

爆炸性: 煤炭的粉塵在空氣中含量達到 10-30g/m3 時(shí),遇明火會(huì )爆炸。煤炭(粉)具有易流態(tài)化的特性。


三、煤炭的裝運要求

1. 裝運前,應弄清擬運煤炭所屬種類(lèi),特性,岸上堆存時(shí)間,煤堆溫濕度,開(kāi)采季節等。煤中應不含雜草,糞便,廢油渣等有機物質(zhì)。若煤溫超 50℃或含水量過(guò)大者應拒絕裝船。

2.貨煤裝船前,船舶應做好以下工作:

?貨艙,包括可移動(dòng)的艙壁護板都必須清潔,干燥,清除艙內殘余的一切垃圾雜物。

?污水井通暢并封蓋其蓋板,以防被煤粉堵塞。

?貨艙及其毗鄰艙室內的電纜,電器設備的技術(shù)狀況必須良好。符合安全規定并能在含有甲烷或粉塵的空間安全使用,備妥安全燈,貨艙內的電器設備均應為防爆型。

?船上 CO2 滅火系統(包括煙霧探測器),貨艙管系,CO2 鋼瓶,CO2 站的照明燈和門(mén) 鎖等均應處于良好的備用狀態(tài)。

?船舶應配備氣體探測儀、溫度計和貨艙污水 PH 檢測試紙,氣體探測儀必須能測量甲 烷、一氧化碳、硫化氫和氧氣濃度。

3.貨物應避免裝于熱源附近在靠近機艙艙壁處,應采用斜坡式裝載,以減少機艙對煤的傳熱增溫。煤艙下的雙層底中所裝的燃油盡量做到不加溫和少加溫。


4.貨煤裝畢必須進(jìn)行合理平艙。


5.貨艙及其毗鄰艙室應禁止一切明火作業(yè)。人員進(jìn)入裝有煤炭的艙室時(shí),不能穿能產(chǎn)生靜電的服裝,裝有煤炭的貨艙上的甲板區域內,所有非防爆型電器設備均應切斷電源。如果不得已要進(jìn)行明火作業(yè),必須做好風(fēng)險評估、采取控制措施后,經(jīng)岸基批準后方可實(shí)施,且必須有一名管理級船員在工作現場(chǎng)監督、指導。


6.裝貨期間及裝貨后不久的一段時(shí)間內,應對易進(jìn)入易燃氣體的艙室,如起貨機室,配電室, 物料間進(jìn)行通風(fēng)并禁止吸煙和明火作業(yè)。


7. 裝運煤炭的船舶應做到快裝,快卸,盡量縮短貨物在船時(shí)間,以避免其自燃。


8.船舶航行期間,若貨溫持續升高并有煙霧,則應在嚴格封艙的前提下有步驟地施放足量的 CO2 進(jìn)行滅火,不能用海水直接冷卻或滅火。


9.在開(kāi)艙卸貨前,應對貨艙進(jìn)行通風(fēng),以排除有害氣體,確保人員的安全。人員不得隨意進(jìn)入可能積存甲烷氣體或缺氧的艙室,必須進(jìn)入時(shí),應按密閉空間進(jìn)入程序執行。


四、煤炭運輸途中注意事項

1)運輸途中定期測量艙內溫度,氧氣、一氧化碳、甲烷濃度(每天早晚各一次)并做好記錄。

2)當艙內貨溫接近 45 ℃時(shí),應立即停止通風(fēng),封閉貨艙及通風(fēng)筒,防止空氣進(jìn)入貨艙。

3)注意監測貨艙污水 PH 值并及時(shí)排水。

4)運輸途中的測量記錄應包括如下內容(參考如下表格):

4.1) 測量日期時(shí)間、位置和方法;

4.2) 貨物溫度;

4.3) 貨艙內 CO,CH4,H2S,O2 等氣體濃度;

4.4) 通風(fēng),開(kāi)關(guān)時(shí)間;

4.5) 大艙污水井液位,污水排放時(shí)間和數量。


建議航運公司進(jìn)一步組織船員加強煤炭運輸安全知識的學(xué)習,嚴格依照 IMSBC code 和公司安全管理體系要求進(jìn)行操作,確保船舶、貨物和人員安全!

上述海上煤炭安全運輸注意事項由華洋海事中心培訓部提供。