散裝煤炭海上安全運輸詳解

煤炭運輸風(fēng)險警示

當(dāng)?shù)貢r間 2025 年 8 月 18 日，利比里亞旗散貨船 “W Sapphire” 輪在巴爾的摩港滿載煤炭離港后不久，于已坍塌的弗朗西斯?斯科特?基大橋附近突發(fā)爆炸。（相關(guān)閱讀：）這起事故再次將煤炭運輸?shù)陌踩L(fēng)險推向行業(yè)焦點，也讓業(yè)界對煤炭海運中的潛在隱患產(chǎn)生了更深的擔(dān)憂。

事實上，針對美國東海岸煤炭運輸?shù)娘L(fēng)險預(yù)警早有跡可循 ——Northstandard保賠協(xié)會此前已發(fā)布通告，明確警示在Baltimore或Convent港裝載的煤炭存在多項安全隱患，需高度警惕。

Northstandard 的通告指出該區(qū)域煤炭甲烷釋放速率異常偏高。根據(jù)《國際海運固體散裝貨物規(guī)則》（IMSBC 規(guī)則）要求，船舶在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測前需關(guān)閉貨艙通風(fēng)系統(tǒng) 4 小時，而在該區(qū)域裝載的煤炭案例中，短短 4 小時內(nèi)甲烷濃度便飆升至爆炸下限（LEL）的 100% 以上；

更有甚者，即便實施 24 小時持續(xù)貨艙通風(fēng)，部分案例中甲烷濃度仍無法降至 20% LEL 以下，最低也穩(wěn)定在 50% LEL 的危險水平。

通常情況下，煤炭釋放甲烷是常見現(xiàn)象，通過常規(guī)貨艙通風(fēng)即可將濃度控制在 20% LEL 以下的安全范圍。但此類煤炭的甲烷釋放速率已超出常規(guī)防控能力，IMSBC 規(guī)則規(guī)定的通風(fēng)措施難以對其實現(xiàn)可靠控制，使其成為 “隱形炸彈”。在正常氣壓下，甲烷的爆炸下限為 5%~6%、上限為 15%~16%，當(dāng)濃度達(dá)到 9.5% 時更會發(fā)生最強烈的爆炸，這也讓該區(qū)域煤炭運輸?shù)娘L(fēng)險等級大幅提升。

IMSBC 規(guī)則下的煤炭分類

依據(jù) IMSBC 規(guī)則

（一）煤炭通常同時屬于A（易流態(tài)化）/B類（化學(xué)危險）貨物（同時存在自熱和液化風(fēng)險）

（二）只有在以下情況下才為B組：經(jīng)有資質(zhì)的檢測單位實驗確認(rèn)或者具有以下顆粒度分布：①小于1mm的顆粒按重量計不超過10%（D10>1mm）；

②小于10mm的顆粒按重量計不超過50%（D50>10mm）。

兩種或更多的煤混裝時須分組為A和B組，除非所有混裝的原煤均僅是B組的。

煤炭運輸?shù)亩嘀仫L(fēng)險特性

除上述提到的甲烷釋放異常外，煤炭自身的物理與化學(xué)特性還暗藏多重風(fēng)險，共同構(gòu)成運輸中的安全挑戰(zhàn)：

（一）自燃性

部分低煤化程度煤種（如褐煤、長焰煤）具有顯著自燃傾向。當(dāng)煤炭水分含量低于 12% 且含硫量較高時，硫化物氧化反應(yīng)會持續(xù)釋放熱量；

當(dāng)煤溫升至 40~60℃時，煤炭與氧氣的氧化反應(yīng)加劇，不僅釋放一氧化碳（CO），更會產(chǎn)生大量熱能。

CO 與空氣混合的爆炸極限為 12%~75%，而煤炭的燃點普遍較低（褐煤 210℃~350℃、煙煤 320℃~380℃、無煙煤約 400℃），若熱量無法及時散發(fā)，煤溫達(dá)到燃點后便會引發(fā)自燃甚至爆炸；當(dāng)溫度升至 1500℃~2300℃且氧氣充足時，煤炭將進(jìn)入劇烈燃燒階段。因此，監(jiān)測 CO 濃度成為煤炭自燃的重要早期預(yù)警手段。

（二）易流態(tài)化

IMSBC 規(guī)則將煤炭列為 A 類貨物，核心原因在于其易流態(tài)化特性。當(dāng)煤炭水分含量超過適運水分極限時，在船舶航行的震動、傾斜等外力作用下，貨物會喪失抗剪強度，呈現(xiàn)類似流體的流動狀態(tài)。這種 “流態(tài)化” 會導(dǎo)致貨物重心急劇偏移，嚴(yán)重時可使船舶穩(wěn)性減小甚至喪失，最終引發(fā)側(cè)傾、傾覆等致命事故。

（三）揚塵性

粒度較細(xì)的煤炭（如煤粉）在裝卸、運輸過程中易產(chǎn)生揚塵。當(dāng)揚塵濃度處于 20~2000g/m3 的爆炸極限范圍內(nèi)，且遇到機械火花、靜電放電、高溫表面等點火源時，便可能發(fā)生粉塵爆炸。這類爆炸不僅會產(chǎn)生瞬時高壓沖擊波破壞設(shè)施，還可能引發(fā)二次火災(zāi)，同時釋放的有毒氣體（如一氧化碳）會對人員造成多重傷害。

《IMSBC規(guī)則》研究室針對煤炭運輸特性給出相關(guān)建議

一、貨物裝載前

（一）托運人

1.托運人或其指定的代理人須以書面形式向船長提供關(guān)于貨物特性的資料，以及裝載及運輸該貨物的推薦的安全裝卸程序。貨物合同須至少列明水分含量、含硫量及尺寸，并須特別說明是否可能釋放甲烷或自熱。

2.如果擬托運的貨物具有易流態(tài)化特性，托運人應(yīng)當(dāng)提交檢測機構(gòu)出具的含有貨物適運水分極限、水分含量等技術(shù)指標(biāo)的檢測報告。

（二）船舶

1.船長須確保：

（1）所有貨物處所和艙底污水阱清潔和干燥，除去任何廢棄物殘留或原先的貨物，包括可拆卸的貨物壓條，貨艙污水阱蓋好以防止貨物進(jìn)入。

（2）貨物處所和毗鄰封閉處所內(nèi)的所有電纜和電氣設(shè)備應(yīng)無缺陷。電纜和電氣設(shè)備應(yīng)在爆炸性氣體中或在完全隔離時能夠安全使用。

2.船舶須適當(dāng)裝備有相應(yīng)儀器設(shè)備，以便不進(jìn)入貨物處所即可測得下列數(shù)據(jù)：

（1）空氣中的甲烷濃度；

（2）空氣中的氧氣濃度；

（3）空氣中的一氧化碳濃度；

（4）貨物處所艙底污水樣品的pH值。

以上儀器設(shè)備須進(jìn)行定期維修和校準(zhǔn)。船上人員須經(jīng)過使用這些儀器的培訓(xùn)。

3.建議船舶配備溫度測量儀，量程為0℃至100℃。以便在裝載和航行途中不進(jìn)入貨物處所就可測得煤的溫度。

二、貨物積載隔離要求

1.除非另有明文規(guī)定，裝載煤的貨物處所的艙壁須能防火并防液。

2.煤須與第1（第1.4類）、2、3、4和5類包裝危險貨物“隔離”，并與第4類和5.1類固體散裝危險貨物“隔離”。

3.禁止在煤的上方或下方積載第5.1類包裝危險貨物或第5.1類固體散裝危險貨物。

4.船長須確保煤不積載在熱區(qū)域附近。

5.煤須與第1.4類以外的第1類貨物“用一介于中間的整個艙室或貨艙作縱向隔離”。

三、貨物在船上的安全管理要求

(一)一般要求

1.在貨物區(qū)域或鄰近處所內(nèi)須禁止吸煙和使用明火，并須在顯著的位置張貼相應(yīng)的告示，除非貨物處所已完全通風(fēng)且甲烷氣體的含量經(jīng)測量表明安全，否則不得在靠近貨物處所和其他毗鄰處所進(jìn)行燃燒、切割、鏟鑿、焊接和其它產(chǎn)生火源的作業(yè)。

2.須對每一貨物處所內(nèi)貨物上方空間氣體中的甲烷、氧氣和一氧化碳的含量定期進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測的頻率須取決于托運人提供的資料及通過對貨物處所內(nèi)氣體分析所取得的信息。

3.除非另有明文規(guī)定，各貨物處所裝完貨離港后24小時之內(nèi)須進(jìn)行表面通風(fēng)。在此期間，每一貨物處所須選定一個取樣點進(jìn)行一次對貨物處所內(nèi)氣體的測量，且就該氣體監(jiān)測而言，須在氣體監(jiān)測之前停止通風(fēng)適當(dāng)?shù)臅r間。

4.如果離港24小時之后測得的甲烷含量處于可接受的較低水平，則須關(guān)閉通風(fēng)口并須監(jiān)測貨物處所內(nèi)的氣體。如果離港24小時之后測得的甲烷含量不是處于可接受的較低水平，須保持表面通風(fēng)（僅除監(jiān)測氣體的適當(dāng)時段外），并須監(jiān)測貨物處所中的氣體。在甲烷含量低至可接受水平之前，須遵循這一程序。無論如何，均須每天進(jìn)行甲烷含量測量。

5.如果在未通風(fēng)的貨物處所內(nèi)產(chǎn)生了相當(dāng)濃度的甲烷，則須對煤釋放甲烷采取適當(dāng)?shù)奶貏e措施。

（二）特殊要求

1.會釋放甲烷的煤

如果托運人已經(jīng)說明貨物易釋放甲烷，或貨物處所內(nèi)氣體分析表明甲烷含量超過其爆炸下限（LEL）的20%，須采取以下附加措施：

（1）須保持對貨物表面的通風(fēng)，只有監(jiān)測氣體的適當(dāng)時段除外。

（2）由于包括卸貨在內(nèi)的任何原因而開啟艙蓋或其它開口之前，須注意將積存的氣體排出。艙蓋或其它開口須小心開啟，以免產(chǎn)生火花。須禁止吸煙和使用明火。

（3）除非貨物處所或附近封閉處所已經(jīng)通風(fēng)且監(jiān)測表明不存在有害氣體，且含有足以維持生命的氧氣，否則人員不得進(jìn)入。盡管有上述規(guī)定，在負(fù)責(zé)的高級船員的監(jiān)督下，由受過訓(xùn)練的人員佩戴自給式呼吸器，以及采取特別預(yù)防措施以保證不將火源帶入處所內(nèi)，則可在緊急情況下進(jìn)入貨物處所。

（4）船長須確保定時對附屬工作處所如物料間、木工間、通道、管隧等中的甲烷含量進(jìn)行監(jiān)測。這些處所須經(jīng)充分通風(fēng)，且在使用機械通風(fēng)時，須使用可以在可爆氣體中安全使用的設(shè)備。

2.自熱煤

如果托運人已經(jīng)告知貨物可能發(fā)生自熱，或貨物處所內(nèi)氣體分析表明一氧化碳含量增加，則須采取以下附加措施：

（1）每一貨物處所裝載完畢后須立即將貨物處所的艙口關(guān)閉。艙口蓋還可以用密封膠帶進(jìn)行額外密封。只允許使用自然表面通風(fēng)，且通風(fēng)時間須以排出可能積存的甲烷氣體所需的絕對最少時間為限。

（2）除非佩戴自給式呼吸器且進(jìn)入貨物處所對保障船舶或人命安全非常必要，否則航行期間不允許人員進(jìn)入貨物處所。

（3）裝載期間，須監(jiān)測該貨物的溫度。須只有在該貨物的溫度不超過55℃時，方可裝載。

（4）如果艙內(nèi)一氧化碳含量不斷升高，則可能正在發(fā)生自熱。在這種情況下，須將貨物處所完全封閉，停止一切通風(fēng)，且船長須立即征求專家意見。在海上不得用水冷卻貨煤或用水撲救煤火，但可以用水冷卻貨物處所的艙壁。

（5）如果任何貨物處所內(nèi)的一氧化碳水平達(dá)到50ppm，或連續(xù)三天穩(wěn)定上升，則可能正在發(fā)生自熱，船長須在準(zhǔn)確評估形勢之后最少將以下信息告知托運人和公司：

1.明確所涉及的貨物處所；一氧化碳、甲烷和氧氣含量的監(jiān)測記錄。

2.如可能，應(yīng)提供貨煤的溫度、位置和取得測量結(jié)果的方法。

3.艙內(nèi)氣體的采樣時間（常規(guī)監(jiān)測）。

4.通風(fēng)機的開/閉時間。

5.艙內(nèi)貨煤的數(shù)量。

6.每一貨物信息中顯示的貨煤種類，及信息中顯示的特殊注意事項。

7.裝載日期和預(yù)計抵達(dá)擬卸貨港口的時間。

8.船長的意見或看法。

（三）通風(fēng)

1.通風(fēng)時，須確保額外的空氣不會進(jìn)入貨煤本身內(nèi)部，因其可最終導(dǎo)致自熱。

2.由于隧道上方貨物漏斗的底部存在非氣密的卸貨門，須使用下述通風(fēng)方式：

（1）如果在隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)甲烷，須“正壓”通風(fēng)（在隧道內(nèi)供氣比排氣量大以去除甲烷氣體）。

（2）如果隧道內(nèi)發(fā)現(xiàn)一氧化碳，須“負(fù)壓”通風(fēng)（在隧道內(nèi)排氣比供氣量大以去除一氧化碳）。

（四）平艙

如果不進(jìn)行合理平艙，煤體中會形成垂直裂縫，使氧氣可以循環(huán)并可能自熱。當(dāng)裝載混裝的煤須適當(dāng)考慮水分轉(zhuǎn)移和形成危險濕底。因此船舶應(yīng)當(dāng)按照《國際海運固體散裝貨物規(guī)則》第4和5節(jié)的有關(guān)規(guī)定合理進(jìn)行平艙。

四、貨物火災(zāi)時的應(yīng)急行動

封艙。氣封可以足以控制火災(zāi)。不得用水進(jìn)行滅火。如裝有二氧化碳或惰性氣體，只有火災(zāi)明顯時才能使用。征求專家意見并考慮向最近港口航行。

五、其他注意事項

1.具有易流態(tài)化性質(zhì)的煤，在降水天氣作業(yè)時要注意符合法律法規(guī)關(guān)于易流態(tài)化貨物作業(yè)的管理要求

2.根據(jù)《船載危險貨物安全監(jiān)督管理規(guī)定》，煤散裝運輸時屬于危險貨物，在進(jìn)出港前，船舶還要注意按照要求開展船載危險貨物進(jìn)出港申報。

3.散裝煤炭裝卸前，船岸雙方要加強溝通協(xié)調(diào)，落實好《海運固體散裝貨物安全監(jiān)督管理規(guī)定》中船岸安全檢查的要求，提前采取必要的安全措施。

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