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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(點擊查看相關鏈接)


3月3日,中華人民共和國海事局發布關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,航行期間未關閉貨艙下艙的艙門,造成貨艙內的甲烷氣體進入錨機控制間并聚集達到爆炸極限。該輪大副啟動錨機開關的一瞬間,充滿甲烷的錨機控制間發生閃爆,導致了事故的發生。

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煤炭作為世界上第二大干散貨,通過海上運輸由來已久,但由于煤炭的化學危險性和易液化的特性,近年也屢屢發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,錨地進行卸貨前的準備工作,水手長開艙后立即進入貨艙,缺氧窒息摔落,船舶采取營救措施不當導致另外兩位船員也缺氧窒息,經送岸搶救,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生甲烷爆炸,造成艙蓋嚴重損壞不能正常開閉,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,途中發生煤炭自熱,船上封艙隔絕通風并冷卻貨艙周圍,成功控制了煤炭的自熱。但在隨后的艙內氣體檢測中發現,一旦艙內氧氣濃度降到 10% 以下,甲烷濃度就顯示超過限值。協會建議船長在海上進行有限通風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入大艙來控制煤炭的自熱,靠港卸貨前進行旺盛通風,并在甲板上控制一切火源,盡快安排卸貨。開艙前給艙蓋滾輪和軌道涂上牛油以避免產生火花。靠港期間嚴禁任何人在甲板和貨艙周圍吸煙,不安排任何明火作業,經船方的謹慎操作,有驚無險地卸完所有貨物。





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生。




一、煤炭里藏著甲烷?

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


二、煤炭的運輸特性 

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

具有自熱和自燃性:煤炭在空氣中會氧化而放出熱量,當熱量積聚達到自燃點時便會自燃,揮發物含量越高的煤炭越易自燃。煤炭自燃的同時會產生一氧化碳,人員吸入有毒,而且煤炭的氧化會使艙內缺氧,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,遇明火會爆炸。煤炭(粉)具有易流態化的特性。


三、煤炭的裝運要求

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

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 鎖等均應處于良好的備用狀態。

?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.貨煤裝畢必須進行合理平艙。


5.貨艙及其毗鄰艙室應禁止一切明火作業。人員進入裝有煤炭的艙室時,不能穿能產生靜電的服裝,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。如果不得已要進行明火作業,必須做好風險評估、采取控制措施后,經岸基批準后方可實施,且必須有一名管理級船員在工作現場監督、指導。


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


7. 裝運煤炭的船舶應做到快裝,快卸,盡量縮短貨物在船時間,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 進行滅火,不能用海水直接冷卻或滅火。


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


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,應立即停止通風,封閉貨艙及通風筒,防止空氣進入貨艙。

3)注意監測貨艙污水 PH 值并及時排水。

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,開關時間;

4.5) 大艙污水井液位,污水排放時間和數量。


建議航運公司進一步組織船員加強煤炭運輸安全知識的學習,嚴格依照 IMSBC code 和公司安全管理體系要求進行操作,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。