船舶论文集装箱船装运危险货物的适用规则解读

发布时间：2016-01-17

　　分析了船上危险货物的种类及防爆要求。通过解读规范要求，整理出集装箱船可运输的危险品种类及特殊要求。根据运输危险货物的要求，归纳总结集装箱船设计中应该注意的供水、通风、人员保护和机器处所限界面隔热等问题，并提出设计运输危险货物的集装箱船时应遵循的主要原则。

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　　引言

　　随着经济发展，货物品种不断增加，人们对于一些货品危险特性的认识也不断加深。国际海上人命安全公约(SOLAS)中关于危险货物运输的章节也在不断修改，目前最新的规定是依据MSC.328(90) 国际海运危险货物规则(IMDG Code)的修正案[1]。危险货物种类繁多，规范之间引用错综复杂，涉及专业范围广泛。每艘船舶由于其结构特点与设备配备不同，对于货物的适装要求也不尽相同。船级社根据每艘船舶的具体设计，颁发相应的《船舶危险货物适装证书》。因此，有必要理清集装箱船对危险货物的适装要求，指导集装箱船设计。

　　与集装箱船装运危险品相关的规范有：SOLAS、IMDG Code、IEC 60092中的船舶电气装置章节及各大船级社的规范要求。执行顺序是按SOLAS中关于危险货物装运章节(主要是II-2章第19条)的要求执行，里面会指向IMDG Code和IEC的相关要求。有些不明确的地方和按主管机关批准的部分，需再看入级船级社的要求。相对而言，德国劳氏船级社(已与挪威船级社合并为 DNV-GL)GL2013规范中的表格将各个规范的要求整理得最清晰，建议参照使用，下文将有进一步说明。

　　1危险货物分类

　　SOLAS第VII章明确规定危险货物系指IMDG规则中定义的货品。IMDG规则将危险货物分成以下9大类[2]：1类——爆炸品，按爆炸品的危险程度分为六个小类;2类——气体，按是否易燃以及是否有毒分为三个小类;3类——易燃液体，按闪点的高低分为三个小类;4类——可分为以下三个小类：4.1 类——易燃固体，4.2类——易于自燃的物质，4.3类——遇水会散发易燃气体的物质;5类——可分为以下两个小类：5.1类——氧化物，5.2类——有机过氧化物;6类——可分为以下两个小类：6.1类——有毒的物质，6.2类——传染性的物质;7类——放射性的物质;8类——腐蚀性的物质;9类——杂类危险物质和对环境有害的物质。根据修正的IMDG Code规定，2.3类危险品(具有2.1类属性的，即可燃)、闪点低于23℃的4.3类液体以及5.2类危险品只能装在甲板上。

　　2防爆标识

　　国际电工委员会(IEC)出版物IEC 60079中将防爆等级分为两类[3]：Ⅰ类为煤矿、井下电气设备;Ⅱ类为除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体境用电气设备 。

　　Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类，按爆炸性气体环境的最小点燃电流分为A、B、C三个防爆级别。防爆等级从A至C等级渐高，高等级设备可替代低等级设备。绝大多数常见气体都是A组或B组，只有氢气等极少数气体属于C组(最易爆)。

　　温度等级：这是与气体点燃温度有关的电气设备(假定环境温度为40℃时)的最高表面温度。分为6级，T1-T6，分别为：T1——450℃，T2——300℃，T3——200℃，T4——135℃，T5——100℃，T6——85℃。

　　各种防爆型式：本安型Ex“i”、隔爆型Ex“d”、增安型Ex“e”、正压型Ex“p”、特殊型Ex“s”、充砂型Ex“q”、浇封型Ex“m”。

　　以防爆标识Exd IIC T5为例，具体含义解释如表1所示。

　　此外，外壳防护等级IP由2位数组成。第1位特征数字(0~6)防止固定导体异物进入，船上常用有5级是防尘，6级是尘密;第2位特征数字(0~8)防止进水造成有害影响，船上常用有4级是溅水、5级是喷水、6级是猛烈喷水。

　　防爆等级的选择参照国际电工委员会(IEC)出版物IEC 60092-506 (2003)——运载危险货物和散装危险物质的船舶专辑[4]。该专辑按照载运危险货物的类别规定了相应的防爆类别与温度组别等，规定爆炸气体环境下的等级至少为IIB T3，写得较为笼统，船级社一般有进一步细化规定。例如GL规范要求T4以上(详见下页表4)。

　　3集装箱船适装要求

　　SOLAS II-2 章G部分第19条是关于危险货物运输的特殊要求。对于集装箱船，要结合下页表2(取自SOLAS中表19.1)和下页表3(对应SOLAS中表19.3)的要求。

　　从表2可知，箱船要满足条款3.1.1~3.1.4、3.2、3.3、3.4.1、3.4.2、3.5、3.6.1、3.6.2、3.8的要求。其中 3.4.1是6次通风的要求， 4类和5.1类固体危险品不需要满足;4类和5.1类液体危险品，2类、3类、6.1类和8类可以降低到2次通风的要求。本表格没有针对1类和9类的说明。

　　需要注意的是：表3的要求只针对货物，不针对船型，只要有船型需要满足，则在此表里都标出“X”，即适用。但是具体船型，可以根据表2进一步明确具体要求。举例如下：按表3，所列危险货物适用3.9条款;根据表2，对于集装箱船，不需要满足3.9条款，这个条款仅适用于滚装处所。

　　表4为GL 2013按SOLAS及其指向的IMDG和IEC的要求进行梳理和汇总，非常方便实用。

　　4集装箱船的设计和配置要求

　　按表2集装箱船装货处所载运危险货物需要满足的特殊要求是SOLAS II-2第19条里3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6和3.8条款，下面分别解释。

　　4.1供水

　　供水不只要求确保能够立即从消防总管按所要求的压力供水，水量还应能满足相应要求。

　　对于1.1类-1.6类(不含1.4S)危险货物装运，3.1.3要求设有固定式喷雾器设备或用水浸入货物处所的设备。水量按货物处所水平区域面积每平方米5L/min，排水系统的尺度所达到的排量不低于水雾系统泵和所要求数量的消防水枪组合容量的125%。另外，对污水井的布置也有一定要求。

　　也就是说集装箱货舱装运1.1类-1.6类(不含1.4S)货品时，有特殊的供水和排水要求。供水一般可通过消防水系统，但需按供水量核定消防泵的排量;若系统设计采用消防泵和舱底泵兼用时，如果消防泵容量太大，则兼做舱底泵时，由于压头减小，会导致泵的流量太大，系统设计需考虑流量控制措施。

　　4.2点火源

　　要求危险品装运处所内的电气设备参照IEC 60092，达到合格防爆型。适用于1.1类-1.6类(不含1.4S)、2.1类、3类、6.1类、8类，最新规范增加了4.3类(仅适用于闪点低于23℃)、9类(仅适用产生可燃蒸气的危险品)。

　　4.3探测系统

　　对于集装箱船，配置符合《消防安全系统规则》(FSS CODE)的探测系统即可，不需要额外增加配置。

　　4.4通风布置

　　对于集装箱船而言，结合表2注释和按表3可知，载运1.4S、2类、3类、4类、5.1类、6.1类、8类的货舱每小时至少通风两次可以满足要求。需要注意的是：2.3类(具有可燃属性)和4.3类(遇水会散发易燃气体)不能装载在货舱内;4.1类、4.2类、5.1类、6.1类固体和9类危险货物仅在 IMDG规则要求机械通风时要满足该条通风要求。这个条款SOLAS的表达不够清晰，各家船级社的解释也不一致。例如，对于装运9类需要机械通风的危险货物，GL2013规范是2次通风要求，而DNV则是6次通风要求。笔者认为6次通风的理解更为正确。在签订规格书的时候，要格外注意。

　　4.5舱底水抽排

　　舱底水系统的设计应能防止由于疏忽而将这种含危险物质的货舱舱底水输往机器处所的管路或泵。常见的做法是在货舱舱底水总管进入机舱前，装1只带有明显警告标志的截止隔离阀[5]。当货舱内装运危险货物时，一般考虑专用舱底泵，也有在货舱内设置喷射泵抽排舱底水，排量计算按规范要求。如果采用专用舱底泵，为规避对该泵电机防爆的要求，一般将该泵放在与货舱隔离的围蔽处所，有独立的机械通风，并每小时至少换气6次。

　　4.6人员保护

　　要求额外配备4套抗化学侵蚀的防护服和至少2套自给式呼吸器，并有气瓶配置要求。

　　4.7机器处所限界面的隔热

　　规范原文为：构成货物处所和A类机器处所限界面的舱壁应隔热至“A-60”级标准，但危险货物的堆放处与这些舱壁的水平距离至少为3m者除外。此处处所之间的其他限界面应隔热至“A-60”级标准。表2注释集装箱船仅适用于甲板。

　　按照字面理解，如果危险货物堆放的水平距离至少为3m，则货舱和A类机器处所之间舱壁不需要隔热至“A-60”级;如果小于3m，则舱壁要隔热至 “A-60”级。此处处所之间的其他限界面一般为甲板，需要隔热至“A-60”级标准。对于集装箱船仅适用于甲板，是不是货舱和A类机器处所之间舱壁不需要考虑隔热至“A-60”级甲板(不论货物堆装的水平距离是否为3m以上)呢?

　　GL船级社2013规范的要求详细明确。参见表 4，1.1类-1.6类(不含1.4S)要求货舱和机器处所之间的舱壁既要做A-60隔热，还要求堆放的水平距离至少3m，并且禁止堆放在机器处所上方，2.1类、2.2类、3类、4类、5.1类、6.1类、8类仅要求甲板做A-60隔热。

　　本人建议：从集装箱船设计安全角度考虑，要么隔开至少3m堆放危险货物，要么做A-60隔热。1.1类-1.6类(不含1.4S)尽量远离机舱和上建布置。如果想在A类机器处所相邻的货舱里装危险货物但又不想做A-60隔热，则一定要事先跟相应的船级社沟通。

　　5结论

　　集装箱船装运危险品是放在集装箱内，要求较散装低一些。集装箱船危险品普通装运：不装6.2类(易传染病毒的物质)和7类(放射性物质);货舱按 2次机械通风设计，电气设备按Exd IIB T4等级，舱底水系统设置隔离阀，供水及人员防护按规范最低要求。货舱可满足装1.4S/2.1类(不含氢及混合物)、2.2类、2.3类、3类、4类、 5.1类、6类、8类、9类，遇水会散发易燃气体的2.3类和4.3类除外，船级社规定6次通风的货物除外。

　　进一步配置考虑1.1类-1.6类爆炸物的装运，货舱配置固定式喷雾设备，供水排水系统要特别考虑，电气设备防爆等级按Exd IIC T5。

　　危险品货物的装运除了满足上述船型设计和配置上的要求，还要严格满足包装、积载及隔离的要求，才能保证危险货物运输的安全性。

　　[参考文献]

　　[1] SOLAS 2013.国际海上人命安全公约[S]. 2013.

　　[2] IMDG Code(36-12).国际海运危险货物规则[S]. 2012.

　　[3] IEC60079 Electrical apparatus for explosive gas atmospheres[S]. 2013.

　　[4] IEC 60092-506(2003)船舶电气装置：运载特别危险货物和散装危险物质的船舶[S] . 2003.

　　[5] 夏平凤. 浅析集装箱船危险货物运输的安全管理[C]//气象海洋环境与船舶航行安全学术研讨会论文集. 2010.