61 000 t散货船危险货物清单及危险区域确定
2020-09-05马宇斌刘灿波
马宇斌,刘灿波
(南通中远海运川崎船舶工程有限公司,江苏 南通 226005)
0 引言
随着国际贸易及船舶运输业的发展,船舶可装载的货物种类繁多,而危险货物的安全装载是船舶营运安全及海洋环境保护的重要保证。为加强海运危险货物装载管理,提高装载安全性,国际海事组织决议通过了《国际海运危险货物规则》(IMDG)、《国际海运固体散装货物规则》(IMSBC)、《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC)、《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(IGC)等一系列规则。对于船厂而言,货物装载具有多样性、灵活性特点的船舶设计无疑在市场上更具竞争力,但随之带来的货物安全装载特别是危险货物的安全装载问题在船舶设计过程中需引起足够重视。而设计初期确定可装载危险货物种类、货物清单及危险区域的范围则是货物安全装载的前提条件,为后续船舶危险区域内的设备布置、电气设备防爆等级及防护等级的选择提供设计依据。
本文以61 000 t散货船为研究对象,针对散装固体危险货物装载,结合IMDG、IMSBC、SOLAS、IEC 60092-506等规范中的相关要求,确定本船可装载的散装固体危险货物清单及相应的危险区域,为船东实际装载营运提供参考。
1 危险货物种类介绍
根据IMDG规则,对于符合规定的物质和物品,按照它们所呈现的危险性或最主要的危险性,被划分为以下1~9类。
(1)第1类 爆炸品,又分为6个小类:
1.1类:具有整体爆炸危险的物质和物品。
1.2类:具有抛射危险但无整体爆炸危险的物质和物品。
1.3类:具有燃烧危险和较小爆炸或较小抛射危险,或同时兼有此两种危险,但无整体爆炸危险的物质和物品。
1.4类:无重大危险的物质和物品。
1.5类:具有整体爆炸危险但极不敏感的物质。
1.6类:无整体爆炸危险的极度不敏感物质。
(2)第2类 气体,根据危险特性进一步细分为:
2.1类:易燃气体。
2.2类:非易燃、无毒气体。
2.3类:有毒气体。
(3)第3类:易燃液体。
(4)第4类:易燃固体;易自燃物质;遇水放出易燃气体的物质。
4.1类:易燃固体、自反应物质、固体退敏爆炸品和聚合性物质。
4.2类:易自燃物质。
4.3类:遇水放出易燃气体的物质。
(5)第5类:氧化物质和有机过氧化物。
5.1类:氧化物质。
5.2类:有机过氧化物。
(6)第6类:有毒和感染性物质。
6.1类:有毒物质。
6.2类:感染性物质。
(7)第7类:放射性物质。
(8)第8类:腐蚀性物质。
(9)第9类:杂类危险货物物质与物品。
对于固体散装货物,IMSBC又将其分为了A组、B组和C组,具体内容如下:
A组包括在超出适运水分极限进行船运时可能会流态化的货物。
B组包括会使船舶产生危险局面的具有化学危险的货物。
C组包括既不易液化(A组)也不具有化学危险(B组)的货物。
本文将主要对IMSBC中B组危险货物的装载进行分析。按照IMDG中分类,B组危险货物包括了第4类、第5.1类、第6.1类、第7类、第8类、第9类及仅在散装运输时具有化学危险的、除IMDG列为危险品的物质以外的物质(MHB)[1]。
2 危险货物清单确定
2.1 船型介绍
61 000 t散货船作为新一代绿色节能环保型散货船,满足最新IACS协调共同结构规范(HCSR)及其他最新国际法规,具有适货装载性强、载重量大、结构安全、油耗低、绿色环保等特点,船舶设计能效指数(EEDI)可满足第2阶段(phase 2)要求,综合性能指标优异。本船型主要技术参数如下:
总长199.90 m,型宽32.24 m,型深18.60 m,设计吃水11.30 m,结构吃水13.00 m,货舱数5。
2.2 规范对固体散装危险货物运输要求
SOLAS第II-2章第19条规范(Reg.19)对危险货物运输提出了多项装载特殊要求。对于固体散装危险货物,须满足该规范表19.2中要求,该表列出了4.1、4.2、4.3、5.1、6.1、8、9等7种类别。当船舶装载这7种类别的散装危险货物时,需满足Reg.19中的3.1.1、3.1.2、3.2、3.4.1、3.4.2、3.4.3、3.6、3.8条对应要求[2]。
除SOLAS要求外,IMSBC规则对大部分固体散装货的装载要求有详细描述,对部分特定货物的装载也有特殊要求。需要注意的是,每种货物的装载需要确认是否能同时满足SOLAS与IMSBC规则中的相关要求。
2.3 船舶设计规格
由于船东在设计初期往往并未明确要求装载的货物的种类,因此针对此种设计情况,需按照SOLAS与IMSBC规则中要求,并根据船舶当前设计规格,以确定本船可以装载的货物种类。本文以在建一艘61 000 t散货船为例,其主要设计规格见表1。由于本船5号货舱与1号、2号燃油舱相邻,按照IMSBC要求,与货舱相邻的燃油舱及其加热系统若无任何保护措施,则无法装载硝酸铵及硝酸铵化肥。但考虑到大多数船东对于该种类货物的装载需求,作为设计规格优化项目,本船燃油舱加热系统设有切断法兰装置。当装载硝酸铵货物时,切断法兰装置需在整个货物装载期间一直保持关闭状态;燃油舱将提供温度监控系统,当燃油温度超过45 ℃即会报警;同时本船货舱区域与机舱之间设置燃油舱,即可免去装载部分货物时货物处所与机舱间舱壁需A60隔热要求。
表1 运输固体散装危险货物时船舶主要设计规格
2.4 可装载的危险货物清单
确定船舶设计规格后,对照SOLAS及IMSBC中对每种货物的设计规格要求,确定本船装载货物的清单。为优化人工查询确定清单的流程,对所有货物种类和船舶设备规格的内在联系进行了分析并建立数据库模型,在此基础上编制了危险货物装载自动查询程序,实现方便快速查询该散装危险货物是否可装载并同时汇总给出本船可装载的危险货物清单。表2为IMSBC中列出的货物种类信息,表3为根据SOLAS及IMSBC要求整理出的货物装载设计规格清单。表2中的装载货物要求的设计规格以数字编号形式与表3中的ID编号一一对应建立联系,通过勾选出本船已满足的设计规格从而列出本船可以装载的危险货物清单。若在设计初期船东已明确本船可装载的危险货物,也可通过该程序反查询出船舶需满足的设计规格。
表2 IMSBC规则中货物种类信息(仅列出部分)
表3 货物装载需满足的设计规格(仅列出部分)
通过以上危险货物装载查询程序,再根据表1中已确定的船舶设计规格,列出本船可装载的危险货物清单,其内容见表4。
表4 本船可装载的危险货物清单(仅列出部分)
对于上述危险货物清单,注意当装载硝酸铵及硝酸铵化肥时,IMSBC中要求货舱内电气设备需为本质安全型[3]。目前货舱内水位探测系统防爆类型为Ex ia IIC T6,满足要求,1号货舱进口处的灯防爆类型为Exd IIC T6,非本质安全型设备,但可作为替代方案,该防爆灯在1号货舱入口外部布置有开关,当装载硝酸铵及硝酸铵化肥时,可在货舱外部将其断电,即可满足装载要求。另对于种子饼,含植物油(b)类,注意本船货舱未配备机械通风,根据规范中装载要求及表1中船舶设计规格,含有溶剂萃取物的种子饼本船将无法装载。对于硫磺(破碎的块体及粗颗粒),根据IMSBC规则,精细研磨的硫磺(硫花)不得散装运输。对于上述需要特殊装载说明的危险货物,需在清单中备注清楚。
3 危险区域划分
根据IEC 60092-506,对于特定类别的散装危险货物,在一定范围内会形成危险区划及延伸危险区划[3]。按照表4清单,本船可装载4.1、4.2、5.1、7、9类及MHB等类别的危险货物。按照IEC60092-506第4.3.1节中危险区域划分要求,当装载4.1、4.2、9类及MHB等产生爆炸性粉尘环境的散装固体危险货物时,危险区划即为围蔽的货舱区域、围蔽货舱区域的通风管(如有),无延伸危险区划。
另根据SOLAS第II-1章第45.10条及IACS 统一要求 E12条中规定:蓄电池间、油漆间、乙炔间及类似场所属于易燃混合气体易于积聚的处所,也需划为危险区域。
除以上IEC 60092-506及SOLAS外,还需考虑入级船级社对危险区域的定义。美国船级社(ABS)规范规定:当装煤时,货舱区域、有开口直接通往货舱的围蔽或半围蔽处所、开敞甲板上距货舱机械通风出风口3 m范围内为危险区域,此外油漆间、电池间及氧气乙炔间的自然通风出口1 m或机械通风出风口3 m范围内,油漆间通风进口的1 m范围内及乙炔气瓶减压释放口3 m范围内也为危险区域。中国船级社(CCS)规范对于载运只产生爆炸性粉尘环境的散装固体危险货物(包括4.1、4.2、5.1、9类及MHB)规定:围蔽的货舱区域、危险区域的通风管道(如有)、有开口直接通往货舱或货舱通风管道的围蔽或半围蔽处所(并无防止易燃粉尘进入该处所得适当措施)为危险区域;另在开敞甲板上距油漆间进气和排气通风口1 m或距机械通风排气出口3 m范围内也为危险区域等。
综合考虑以上各规范要求后,最终全船危险区域划分见图1。
图1 全船危险区域划分图
4 结语
本文以某在建61 000 t散货船为例,当船舶设计初期船东未明确所装危险货物种类时,根据船舶当前设计规格并结合相关规范要求,确定了船舶可装载散装固体危险货物清单及全船危险区域。同时为优化原有人工查询确定清单的流程,通过建立货物种类和船舶设备规格的数据库模型,编制了可装载危险货物清单的自动查询程序,有效地提高了清单的准确性及工作效率。若在设计初期船东已明确船舶所装危险货物种类,则需要根据已确定的货物类别,确定出船舶危险区域范围,并可通过自动查询程序反推出船舶需满足的设计规格要求,但对于此种情况,应注意尽早与船东商谈确定装载货物种类及对应的危险区域范围,尽可能在满足船东要求情况下选择合适的设计规格,以达到船东利益的最大化,同时也可避免在设计后期因船舶设备规格不满足某些特定货物的载运而引起的设计改正。