船舶货运 第17章 散装固体货物运输,张 兢,§17 散装固体货物运输,固体散装危险货物系指除液体或气体以外的、直接装入船舶装货处所而不需任何中间容器的、由成分大体一致的微粒、颗粒或任何较大块碎片组成的任何物质,包括装入载驳船上的驳船内的此类物质 散装固体货物运输在世界海运业中占据重要地位,其运量占世界海运总量的30% 散装固体货物运输有以下特点: (1)运输批量大、货种比较单一; (2)货流比较稳定、到发港比较集中; (3)通常采用专用船舶进行整船单向运输、船舶吨位大; (4)货价和运价低廉2011年1月世界船队状况统计,,,世界上最大的散货船之一:“Berge Stahl”,BERGE STAHL”为挪威籍散装运铁矿石船,由韩国现代重工在1986年建成,1988年正式投入航运长年在巴西至欧洲航线运行Name(船名): Berge Stahl IMO No(国际海事组织(IMO)编号): 8420804 Built (完工年份): 12/1986 Type(船舶种类): Bulk Carrier SubType(货物种类): Ore Flag(国籍): Norway (NIS) Builder(建造厂商): Hyundai Heavy Ind. Co. Ltd. Ulsan, Korea Owner(船主): Bergesen d.y.,目前世界上最大的散货船之一:“Berge Stahl”,DWT(载重吨位): 364,767 GT(总吨): 175,720 LOA/LBP(船长): 342.08/328.00 Depth(船深): 30.20 Beam(舷宽): 63.50 Draft(满载吃水)22.85米 Speed(航速): 13.50节 Engine Type(动力装置类型): Burmeister & Wain 7L90MCE, 20301 kW at 73 RPM,,MS Vale Brasil,General Characteristics Tonnage: 198,980 GT (67,993 NT) Length: 362.0 m (1,187,7 ft) Beam: 65.0 m (213.3 ft) Draught: 23.0 m (75,5 ft) Capacity: 402,347 DWT Speed: 15.4 knots (28.5 km/h; 17.7 mph),Name: Vale Brasil Owner: Vale Shipping Holding Pte. Ltd.[1]Port of registry: Singapore Route: Brazil to ChinaOrdered: 26 October 2009 Builder: Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd, South Korea Yard number: 1201 Laid down: 15 November 2010 Launched: 31 December 2010 Completed: 30 March 2011 In service: 2011– Identification: IMO 9488918Call sign 9V9127,,,§17 散装固体货物运输,据国际船级社协会(IACS)统计,散货船艘数占世界商船总艘数的7%,而散货船灭失艘数占灭失船舶总数的57% 。
从1980年至1995年的16年间,2万吨以上的散货船中有148艘发生严重海损事故,其中一半沉没特别是1990、1991两年中有54艘发生海损事故,沉没25艘,死亡近300人§17-1 散装固体货物,IMO制定了《散装固体货物安全操作规则》 Code of safe practice for solid bulk cargoes,简称《BC规则》,于1986年7月1日生效目的是提供散装固体安全运输建议和指导 2004年制定了《国际海运固体散装货物规则》THE INTERNATIONAL MARITIME SOLID BULK CARGOES (IMSBC) CODE,2008年海上安全委员会通过,于2011 年1 月1 日生效,成为强制性规则 大量的散货船海损事故表明,事故的重要原因之一是没有很好地执行《BC规则》因此,IMO要求各国应强化《BC规则》的执行此外,还采取了一系列的安全对策,包括强化PSC检查、对2万吨级及以上的大型散货船强制安装配载仪等由于措施得当,1995年以来,散货船海损事故大幅度下降§17-1 散装固体货物,一、散装固体货物的分类 货物组别:三个 1.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。
2.B 组包括会使船舶产生危险局面的具有化学危险的货物 3.C 组包括既不易液化(A 组)也不具有化学危险(B 组)的货物A 和B组包括既易流态化又有化学危险的货物 1.易流态化货物 A组(类),1)定义易流态化货物Cargoes which may liquefy流态化系指颗粒状物质内饱含液体时,由于震动、撞击或船舶摇摆等外部因素的影响,丧失其内部抗剪强度而呈现出如同液体一样的状态易流态化货物系指至少含有部分细颗粒和一定量水份的货物在运输中,如果这些货物的水分含量超过其适运水分极限,会流态化1.易流态化货物 A组,1)定义流态化会导致货物移动这种现象可描述如下: .1 由于船舶运动使货物密实,从而颗粒之间的空隙体积减小; .2 颗粒间的空隙减小引起水压的增加; .3 水压的增加减小了颗粒间的摩擦,造成货物抗剪强度的减小1.易流态化货物 A组,1)定义如果满足以下条件则不会出现流态化: .1 货物含有非常细的颗粒在这种情形里,颗粒的运动受到粘性的限制,货物颗粒间的空隙的水压不会增加; .2 货物由大颗粒和块体组成水通过颗粒间的空隙,不导致水压的增加完全由大颗粒组成的货物不会流态化; .3 货物内含空气的百分比高,水分含量低。
抑制了任何水压的增加干燥货物不易流态化1.易流态化货物 A组,2)易流态化的成因及危害散货船吨位大而分舱少,每舱装货少则数千吨,多则上万吨以一舱装5000吨散货为例,若货物含水量8%,则含水400吨在航行中一般会渗出10%的水分,则会在货物表面渗出40吨以上的水和/或泥浆样流体在航行途中表层流态化的固体散货,在船舶摇摆时会流向一舷,但在回摇时却不能全部流回,船舶会因此逐渐倾斜乃至倾覆1.易流态化货物 A组,2)易流态化的成因及危害当水分含量超过适运水分极限(TML)时,可能出现流态化造成的货物移动即使平均水分含量低于适运水分极限,有些货物也易于出现水分渗移,形成危险的湿底尽管货物表面可能呈干燥状,导致货物移动的不被察觉的流态化也可能出现高水分含量的货物易于滑动,尤其是当货物很浅且遇到较大倾斜角时在形成的粘性流体状态中,当船舶往一侧倾斜时货物可能流向船舶的一舷,但船舶往另一侧倾斜时不一定完全回流这样,船舶可能会达到一个危险的倾斜角而突然倾覆1.易流态化货物 A组,3)分类 精矿粉:SF为0.33~0.57的各种精矿,如铁精矿、黄铁矿、铅精矿、黄铜矿、锰精矿、锌矿等 与精矿性质类似的其他物质:如散装草泥、散装鲜鱼、细颗粒状煤炭工业,煤泥(颗粒粒度一般小于1mm)等。
1.易流态化货物 A组,4)适运水分限的测定方法 流动水分点 Flow moisture point - FMP流动水分点系指使物质的代表性样品在规定的试验过程中产生流态的含水百分比(按湿重计) 易流态化货物的适运水分极限系指此类货物的最大含水量,该量表示货物可在不满足特别规定的船舶中安全运输 适运水分极限Transportable moisture limit - TML新BC规则为流动水分点的90% ,我国法定规则为流动水分点的80 - 90% 1.易流态化货物 A组,4)适运水分限的测定方法确定“适运水分极限”和“水分含量”的采样/试验与装载的间隔期 固体散装货物的适运水分极限的测定试验须定期(6 个月)进行如果货物成分或性质因某种原因发生了变化,在有理由认为此种变化已经发生的情况下,须再次进行试验以测定适运水分极限 测定水分含量的采样和试验时间应尽可能与装货时间接近若从试验到装货期间遇到大的雨雪,则须进行核对试验,以确保货物水分含量仍低于适运水分极限采样/试验与装货的间隔期不得超过7 天 冻结货物的试样,须在全部解冻后测定其适运水分极限或水分含量§17-1 散装固体货物,附录2:实验室测试程序、使用的仪器和标准目的:测量含水量 (1)流盘试验 适用范围:流盘一般适用于最大粒度为1 毫米的精矿或其它颗粒物质。
最大粒度达到7毫米时也可以使用颗粒大于此限的物质不适用§17-1 散装固体货物,(2)沉降试验(插入度试验)适用于精矿、类似的物质及最大粒度为25mm的煤 插入度试验是使试验物质在圆缸中进行振动,根据其上标尺的插入深度确定流动水分点§17-1 散装固体货物,(3)葡氏/樊氏测试法 适用范围 .1 本方法可用于细粒和相对较粗粒精矿或最大颗粒为5 毫米的类似物质的试验本方法不得用于煤或其它多孔物质 .2 在对最大颗粒为5 毫米以上的较粗物质应用葡氏/樊氏测试法方法之前,应对本方法进行仔细研究和改进 .3 按葡氏/樊氏测试法,适运水分极限(TML)的取值为临界水分限制,取为饱和含水量的70%§17-1 散装固体货物,4) 倾箱法 倾箱法适用于测定粒度不大于10mm的非粘性固体散货的静止角 倾箱试验用于测定固体货物的静止角§17-1 散装固体货物,4) 船上测定法无试验箱时,测定静止角的替代方法或船用方法 将粗质纸铺在桌上将10 升将要测试的物质分成三个子样,每份按下述方法进行试验: 将一份子样的2/3(即2 升)倒在粗质纸上,形成一初始锥形将子样剩下的部分从距锥顶约几毫米高处特别仔细地倒在锥顶。
注意使锥形形状对称,为此可在倾倒时在锥顶近周缓慢转动砂斗 测量时应注意量角器不要接触锥形,否则试样会滑动而破坏试验 应在锥形四周间隔约90°的四个位置上测出角度 其余二份子样的试验应以同样方法进行易流态化货物含水量的简易检验方法:补充测试程序船长可以利用下述辅助方法在船上或岸边近似确定货物的流动可能性:取一圆筒或类似容器(0.5 至1 升容量),将物质的试样盛到容器的一半用一只手提起容器,从高度约0.2 m 处砸向一硬表面,如硬桌面以1 至2 秒为间隔,重复25 次观察货样表面是否出现游离水分或流动状态如果出现游离水分或流动状态,则应在装货前安排对物质的附加实验室试验§17-1 散装固体货物,2.具有化学危险的货物 B组,B组货物是指由于其本身的化学性质而在运输中会产生危险的货物这类货物可分为两个小类: (1)已列入《国际危规》的固体危险货物包括4.1类、4.2类、4.3类、5.1类、6.1类、6.2类、7类、8类、9类这类货物如果采取包装运输,应按《国际危规》的要求处理;如果采取散装运输,则应按《BC规则》的要求处理2.具有化学危险的货物 B组,(2)仅在散装运输时具有化学危险的货物(MHB货物)这类货物未列入《国际危规》,数量较少时危险性不大,但在大批量散装运输中很容易产生危险,如导致舱内严重缺氧的铁矿石、易自热、自燃的煤炭和受潮后发热的生石灰等。
2.具有化学危险的货物 B组,(3)散装固体废物 具有多种危险成分或受其污染的无用物质不包括放射性物质3.既不易流态化又无化学危险的散货 C组,主要特性:,3.既不易流态化又无化学危险的散货 C组,这类散货的主要问题是由于散落性影响船舶稳性和安全有些具有一定毒性或腐蚀性此外,还有7种散货为既易流态化又有化学危险的货物,在散装运输中,应同时按A和B组货物安全运输要求处理。