蓄电池集装箱海运安全监管

黄志球　陈小信　陈伟建

摘要为提高蓄电池运输的安全性,在分析蓄电池种类及其特性的基础上,对蓄电池集装箱海运存在的突出问题进行剖析,并提出对策建议。

关键词蓄电池;危险货物;集装箱;海上运输

我国是电池生产和消费大国,蓄电池产量和出口量均位居世界首位。蓄电池出口主要采用集装箱海运方式。由于蓄电池在运输过程中可能因电解液泄漏或短路等原因而引起火灾,因此被视为危险货物。随着我国蓄电池行业的发展,蓄电池海运安全问题随之而来。作为水上交通安全主管机关,海事部门应当加强对蓄电池集装箱海运安全问题的研究,进而采取切实可行的对策措施,提高监管的针对性和实效性。

1蓄电池分类及其物理化学性质

1.1蓄电池分类

蓄电池是将电能以化学能的形式贮存,并将化学能转为电能的电化学装置,包括单体蓄电池(由电极和电解质组成,是构成蓄电池组的基本单元)和蓄电池组(通过电气方式将用作电源的多个单体蓄电池连接而成)2大类。蓄电池按原料成分主要可分为铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池等,按危险性排序为:锂离子蓄电池>镍氢蓄电池>铅酸蓄电池>镍镉蓄电池。

1.2蓄电池的物理化学性质

(1)铅酸蓄电池负极为铅,正极为二氧化铅,电解液为硫酸,有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型等类型,多数为开口或防酸式,少数为胶体电解质蓄电池。铅酸蓄电池价格低廉,适于低温高倍率放电,应用广泛,但由于其比能量低,生产过程容易污染环境,近年来使用范围受到一定限制。

(2)镍镉蓄电池负极为海绵状金属镉,正极为氧化镍,电解液多为氢氧化钾和氢氧化钠碱性水溶液。镍镉蓄电池具有放电倍率高、低温放电性能好和循环寿命长等优点。

(3)镍氢蓄电池负极为吸氢稀土合金,正极为氧化镍,电解液为氢氧化钾和氢氧化锂水溶液。镍氢蓄电池的容量比镍镉蓄电池大1.5~2倍,具有充电快速、放电倍率高和低温放电性能好等优点,价格低廉且无污染,被称为“绿色环保电池”。

(4)锂离子蓄电池负极是碳(石墨),正极是氧化钴锂,电解液为有机溶剂。锂离子蓄电池具有电压高、比能量高、循环寿命长和安全无污染等优点,被称为“绿色电源”。

2《国际海运危险货物规则》有关蓄电池 运输的规定

《国际海运危险货物规则》(以下简称《国际危规》)对蓄电池进行分类,并对密封湿式蓄电池作出特殊规定。

2.1蓄电池分类

根据《国际危规》的规定,锂电池组属于第9类危险货物(杂类危险物质),联合国编号为UN3090和UN3091,运输包装类别为Ⅱ类;含钠蓄电池组属于第4.3类危险货物(遇水放出易燃气体的物质),联合国编号为UN3292,运输包装类别为Ⅱ类;其他蓄电池属于第8类危险货物(腐蚀性物质),联合国编号分别为UN2794,UN2975,UN2800和UN3028,运输包装类别为Ⅲ类。

2.2关于密封湿式蓄电池的特殊规定

密封湿式蓄电池属于第8类危险货物,联合国编号为UN2800,运输包装类别为Ⅲ类。《国际危规》特别指出,密封湿式蓄电池经过以下与运输安全相关的测试,无电解液泄漏,并对电极实施良好的防短路保护后,其运输包装方式不受《国际危规》的限制。

(1)振动试验该试验通过模拟蓄电池在运输过程中经受的振动,测试蓄电池结构变化情况。对包括蓄电池注液孔和排气孔处于倒置位置在内的3个互相垂直的位置(圆柱形蓄电池为2个方向)进行振动试验,每个位置的试验时间为(95±5)min。在试验过程中和试验结束后,目视检查蓄电池有无电解液泄漏、整体结构有无变形以及表面有无裂缝或破损。

(2)压差试验该试验测试蓄电池的密封性能。密封湿式蓄电池的极板和隔板密封在金属、塑料或玻璃等材料制成的壳体内,可能漏液的部位主要是蓄电池的安全阀(排气孔)、注液孔和正负极之间的绝缘密封圈。压差试验主要测试蓄电池是否存在安全阀设计压力偏低或封口不严等结构性缺陷。试验结束后,目视检查蓄电池表面有无电解液泄漏、整体结构有无变形。

(3)高温试验该试验模拟运输过程中可能遇到的极端高温环境,并在蓄电池外表面有损伤的情况下,测试其耐高温性能。试验结束后,目视检查蓄电池表面有无电解液从裂缝或孔洞中漏出、内部有无游离液体(电解液)流出以及整体结构有无变形。

3蓄电池集装箱海运存在的问题及对策建议

作为技术含量较高的电池产品,蓄电池具有环保、可反复使用和应用广泛等特点,国际市场需求旺盛。据海关统计,2007年前11个月,我国出口蓄电池27.9亿个,价值56.8亿美元,分别同比增长8.9%和24.7%,其中:出口锂离子蓄电池10.9亿个,同比增长20.4%;出口镍氢蓄电池8.8亿个,同比增长6.9%;出口镍镉蓄电池6.8亿个,同比增长1.6%;出口铅酸蓄电池1.3亿个,同比下降15.8%。[1]海运出口蓄电池的持续快速增长以及运输中存在的突出问题,对海事部门的安全监管提出严峻挑战。

3.1存在问题

(1)部分蓄电池生产企业出于成本和技术等多方面考虑,未采用先进生产工艺提高蓄电池安全性能,未对蓄电池进行有效包装保护,对后续集装箱运输造成一定安全隐患。

(2)部分企业生产管理人员不了解蓄电池作为危险货物运输时的分类标准,导致蓄电池海运风险提高。

(3)部分船公司、船舶代理企业、港口码头经营企业和物流企业等单位的工作人员安全意识薄弱,安全知识不足,特别是承运人及其代理人对蓄电池运输安全知识不甚了解,对蓄电池在运输过程中可能产生的风险认识不够,对蓄电池包装要求不够严格,容易导致事故发生。

3.2对策建议

作为水上交通安全主管机关,海事部门应当针对上述问题采取切实有效的措施,对蓄电池集装箱海运加强监管,从而保障船舶航行安全,保护海洋环境。

(1)加强与蓄电池生产企业的沟通联系,从源头上加强控制,督促企业采用先进生产工艺,改进蓄电池安全性能。为了进一步保障蓄电池的运输安全,海事部门除了对蓄电池运输实施监管外,还应当积极推动生产企业从原材料、制造工艺和包装工艺等方面提高蓄电池的安全性能。比如,建议生产企业采用强度高、韧性强和抗酸腐蚀性好的阻燃材料生产蓄电池外壳,既增加电池外壳的(下转第26页)(上接第4页)韧性,又大大降低电池短路造成的危险性;采用超细玻璃纤维做隔膜,通过多层C型横向和U型纵向以双包形式包围极板,增加隔膜的比表面积,增强对电解液的吸附力,减少电解液的流动;采用双层组合端子加胶封等3层密封,防止电解液从极柱缝隙泄漏;在电池端子上加保护套,防止电池短路。

(2)区分不同种类的蓄电池,分别按有关规定严格管理。对富液式(即酸液可以流动,在电池外壳损坏的情况下,电解液可能发生外泄)蓄电池和废铅蓄电池应严格执行危险货物运输管理制度。采用吸附性隔膜的阀控式密封免维护贫液铅蓄电池和胶体铅蓄电池等符合《关于危险货物运输的建议书》中铅蓄电池豁免条款的规定,测试合格后,可不受《关于危险货物运输的建议书》的限制,归入非危险货物作为普通货物运输。此外,海事部门应当加大执法力度,通过实施开箱检查,及时发现和查处蓄电池运输中的瞒报、漏报行为,达到消除安全隐患、化解事故风险和树立法律权威的目的。

(3)加大蓄电池集装箱海运安全知识的宣传力度,提高生产操作人员的安全意识和作业技能。海事部门应当对从事蓄电池集装箱海运管理、申报和装卸等作业的人员加强安全培训,促使从业人员严格按照要求从事装卸作业和储运管理,确保蓄电池海运安全。

总之,尽管当前蓄电池集装箱海运还存在不少问题,但只要海事部门与生产企业、承运人及其代理人、港口码头等各司其职、共同努力,从企业生产源头抓起,加强运输全过程的监管,就一定能够科学、合理、有效地解决蓄电池集装箱海运安全问题,保障人身财产安全,维护海洋环境清洁。

(编辑:张敏收稿日期:2009-03-30)