馬宇斌，劉燦波

(南通中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司，江蘇 南通 226005)

0 引言

隨著國(guó)際貿(mào)易及船舶運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，船舶可裝載的貨物種類繁多，而危險(xiǎn)貨物的安全裝載是船舶營(yíng)運(yùn)安全及海洋環(huán)境保護(hù)的重要保證。為加強(qiáng)海運(yùn)危險(xiǎn)貨物裝載管理，提高裝載安全性，國(guó)際海事組織決議通過(guò)了《國(guó)際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》(IMDG)、《國(guó)際海運(yùn)固體散裝貨物規(guī)則》(IMSBC)、《國(guó)際散裝運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》(IBC)、《國(guó)際散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》(IGC)等一系列規(guī)則。對(duì)于船廠而言，貨物裝載具有多樣性、靈活性特點(diǎn)的船舶設(shè)計(jì)無(wú)疑在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力，但隨之帶來(lái)的貨物安全裝載特別是危險(xiǎn)貨物的安全裝載問(wèn)題在船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中需引起足夠重視。而設(shè)計(jì)初期確定可裝載危險(xiǎn)貨物種類、貨物清單及危險(xiǎn)區(qū)域的范圍則是貨物安全裝載的前提條件，為后續(xù)船舶危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備布置、電氣設(shè)備防爆等級(jí)及防護(hù)等級(jí)的選擇提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

本文以61 000 t散貨船為研究對(duì)象，針對(duì)散裝固體危險(xiǎn)貨物裝載，結(jié)合IMDG、IMSBC、SOLAS、IEC 60092-506等規(guī)范中的相關(guān)要求，確定本船可裝載的散裝固體危險(xiǎn)貨物清單及相應(yīng)的危險(xiǎn)區(qū)域，為船東實(shí)際裝載營(yíng)運(yùn)提供參考。

1 危險(xiǎn)貨物種類介紹

根據(jù)IMDG規(guī)則，對(duì)于符合規(guī)定的物質(zhì)和物品，按照它們所呈現(xiàn)的危險(xiǎn)性或最主要的危險(xiǎn)性，被劃分為以下1～9類。

(1)第1類 爆炸品，又分為6個(gè)小類：

1.1類：具有整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品。

1.2類：具有拋射危險(xiǎn)但無(wú)整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品。

1.3類：具有燃燒危險(xiǎn)和較小爆炸或較小拋射危險(xiǎn)，或同時(shí)兼有此兩種危險(xiǎn)，但無(wú)整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品。

1.4類：無(wú)重大危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品。

1.5類：具有整體爆炸危險(xiǎn)但極不敏感的物質(zhì)。

1.6類：無(wú)整體爆炸危險(xiǎn)的極度不敏感物質(zhì)。

(2)第2類 氣體，根據(jù)危險(xiǎn)特性進(jìn)一步細(xì)分為：

2.1類：易燃?xì)怏w。

2.2類：非易燃、無(wú)毒氣體。

2.3類：有毒氣體。

(3)第3類：易燃液體。

(4)第4類：易燃固體；易自燃物質(zhì)；遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)。

4.1類：易燃固體、自反應(yīng)物質(zhì)、固體退敏爆炸品和聚合性物質(zhì)。

4.2類：易自燃物質(zhì)。

4.3類：遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)。

(5)第5類：氧化物質(zhì)和有機(jī)過(guò)氧化物。

5.1類：氧化物質(zhì)。

5.2類：有機(jī)過(guò)氧化物。

(6)第6類：有毒和感染性物質(zhì)。

6.1類：有毒物質(zhì)。

6.2類：感染性物質(zhì)。

(7)第7類：放射性物質(zhì)。

(8)第8類：腐蝕性物質(zhì)。

(9)第9類：雜類危險(xiǎn)貨物物質(zhì)與物品。

對(duì)于固體散裝貨物，IMSBC又將其分為了A組、B組和C組，具體內(nèi)容如下：

A組包括在超出適運(yùn)水分極限進(jìn)行船運(yùn)時(shí)可能會(huì)流態(tài)化的貨物。

B組包括會(huì)使船舶產(chǎn)生危險(xiǎn)局面的具有化學(xué)危險(xiǎn)的貨物。

C組包括既不易液化(A組)也不具有化學(xué)危險(xiǎn)(B組)的貨物。

本文將主要對(duì)IMSBC中B組危險(xiǎn)貨物的裝載進(jìn)行分析。按照IMDG中分類，B組危險(xiǎn)貨物包括了第4類、第5.1類、第6.1類、第7類、第8類、第9類及僅在散裝運(yùn)輸時(shí)具有化學(xué)危險(xiǎn)的、除IMDG列為危險(xiǎn)品的物質(zhì)以外的物質(zhì)(MHB)[1]。

2 危險(xiǎn)貨物清單確定

2.1 船型介紹

61 000 t散貨船作為新一代綠色節(jié)能環(huán)保型散貨船，滿足最新IACS協(xié)調(diào)共同結(jié)構(gòu)規(guī)范(HCSR)及其他最新國(guó)際法規(guī)，具有適貨裝載性強(qiáng)、載重量大、結(jié)構(gòu)安全、油耗低、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，船舶設(shè)計(jì)能效指數(shù)(EEDI)可滿足第2階段(phase 2)要求，綜合性能指標(biāo)優(yōu)異。本船型主要技術(shù)參數(shù)如下：

總長(zhǎng)199.90 m，型寬32.24 m，型深18.60 m，設(shè)計(jì)吃水11.30 m，結(jié)構(gòu)吃水13.00 m，貨艙數(shù)5。

2.2 規(guī)范對(duì)固體散裝危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸要求

SOLAS第II-2章第19條規(guī)范(Reg.19)對(duì)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸提出了多項(xiàng)裝載特殊要求。對(duì)于固體散裝危險(xiǎn)貨物，須滿足該規(guī)范表19.2中要求，該表列出了4.1、4.2、4.3、5.1、6.1、8、9等7種類別。當(dāng)船舶裝載這7種類別的散裝危險(xiǎn)貨物時(shí)，需滿足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條對(duì)應(yīng)要求[2]。

除SOLAS要求外，IMSBC規(guī)則對(duì)大部分固體散裝貨的裝載要求有詳細(xì)描述，對(duì)部分特定貨物的裝載也有特殊要求。需要注意的是，每種貨物的裝載需要確認(rèn)是否能同時(shí)滿足SOLAS與IMSBC規(guī)則中的相關(guān)要求。

2.3 船舶設(shè)計(jì)規(guī)格

由于船東在設(shè)計(jì)初期往往并未明確要求裝載的貨物的種類，因此針對(duì)此種設(shè)計(jì)情況，需按照SOLAS與IMSBC規(guī)則中要求，并根據(jù)船舶當(dāng)前設(shè)計(jì)規(guī)格，以確定本船可以裝載的貨物種類。本文以在建一艘61 000 t散貨船為例，其主要設(shè)計(jì)規(guī)格見(jiàn)表1。由于本船5號(hào)貨艙與1號(hào)、2號(hào)燃油艙相鄰，按照IMSBC要求，與貨艙相鄰的燃油艙及其加熱系統(tǒng)若無(wú)任何保護(hù)措施，則無(wú)法裝載硝酸銨及硝酸銨化肥。但考慮到大多數(shù)船東對(duì)于該種類貨物的裝載需求，作為設(shè)計(jì)規(guī)格優(yōu)化項(xiàng)目，本船燃油艙加熱系統(tǒng)設(shè)有切斷法蘭裝置。當(dāng)裝載硝酸銨貨物時(shí)，切斷法蘭裝置需在整個(gè)貨物裝載期間一直保持關(guān)閉狀態(tài)；燃油艙將提供溫度監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)燃油溫度超過(guò)45 ℃即會(huì)報(bào)警；同時(shí)本船貨艙區(qū)域與機(jī)艙之間設(shè)置燃油艙，即可免去裝載部分貨物時(shí)貨物處所與機(jī)艙間艙壁需A60隔熱要求。

表1 運(yùn)輸固體散裝危險(xiǎn)貨物時(shí)船舶主要設(shè)計(jì)規(guī)格

2.4 可裝載的危險(xiǎn)貨物清單

確定船舶設(shè)計(jì)規(guī)格后，對(duì)照SOLAS及IMSBC中對(duì)每種貨物的設(shè)計(jì)規(guī)格要求，確定本船裝載貨物的清單。為優(yōu)化人工查詢確定清單的流程，對(duì)所有貨物種類和船舶設(shè)備規(guī)格的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行了分析并建立數(shù)據(jù)庫(kù)模型，在此基礎(chǔ)上編制了危險(xiǎn)貨物裝載自動(dòng)查詢程序，實(shí)現(xiàn)方便快速查詢?cè)撋⒀b危險(xiǎn)貨物是否可裝載并同時(shí)匯總給出本船可裝載的危險(xiǎn)貨物清單。表2為IMSBC中列出的貨物種類信息，表3為根據(jù)SOLAS及IMSBC要求整理出的貨物裝載設(shè)計(jì)規(guī)格清單。表2中的裝載貨物要求的設(shè)計(jì)規(guī)格以數(shù)字編號(hào)形式與表3中的ID編號(hào)一一對(duì)應(yīng)建立聯(lián)系，通過(guò)勾選出本船已滿足的設(shè)計(jì)規(guī)格從而列出本船可以裝載的危險(xiǎn)貨物清單。若在設(shè)計(jì)初期船東已明確本船可裝載的危險(xiǎn)貨物，也可通過(guò)該程序反查詢出船舶需滿足的設(shè)計(jì)規(guī)格。

表2 IMSBC規(guī)則中貨物種類信息(僅列出部分)

表3 貨物裝載需滿足的設(shè)計(jì)規(guī)格(僅列出部分)

通過(guò)以上危險(xiǎn)貨物裝載查詢程序，再根據(jù)表1中已確定的船舶設(shè)計(jì)規(guī)格，列出本船可裝載的危險(xiǎn)貨物清單，其內(nèi)容見(jiàn)表4。

表4 本船可裝載的危險(xiǎn)貨物清單(僅列出部分)

對(duì)于上述危險(xiǎn)貨物清單，注意當(dāng)裝載硝酸銨及硝酸銨化肥時(shí)，IMSBC中要求貨艙內(nèi)電氣設(shè)備需為本質(zhì)安全型[3]。目前貨艙內(nèi)水位探測(cè)系統(tǒng)防爆類型為Ex ia IIC T6，滿足要求，1號(hào)貨艙進(jìn)口處的燈防爆類型為Exd IIC T6，非本質(zhì)安全型設(shè)備，但可作為替代方案，該防爆燈在1號(hào)貨艙入口外部布置有開(kāi)關(guān)，當(dāng)裝載硝酸銨及硝酸銨化肥時(shí)，可在貨艙外部將其斷電，即可滿足裝載要求。另對(duì)于種子餅，含植物油(b)類，注意本船貨艙未配備機(jī)械通風(fēng)，根據(jù)規(guī)范中裝載要求及表1中船舶設(shè)計(jì)規(guī)格，含有溶劑萃取物的種子餅本船將無(wú)法裝載。對(duì)于硫磺(破碎的塊體及粗顆粒)，根據(jù)IMSBC規(guī)則，精細(xì)研磨的硫磺(硫花)不得散裝運(yùn)輸。對(duì)于上述需要特殊裝載說(shuō)明的危險(xiǎn)貨物，需在清單中備注清楚。

3 危險(xiǎn)區(qū)域劃分

根據(jù)IEC 60092-506，對(duì)于特定類別的散裝危險(xiǎn)貨物，在一定范圍內(nèi)會(huì)形成危險(xiǎn)區(qū)劃及延伸危險(xiǎn)區(qū)劃[3]。按照表4清單，本船可裝載4.1、4.2、5.1、7、9類及MHB等類別的危險(xiǎn)貨物。按照IEC60092-506第4.3.1節(jié)中危險(xiǎn)區(qū)域劃分要求，當(dāng)裝載4.1、4.2、9類及MHB等產(chǎn)生爆炸性粉塵環(huán)境的散裝固體危險(xiǎn)貨物時(shí)，危險(xiǎn)區(qū)劃即為圍蔽的貨艙區(qū)域、圍蔽貨艙區(qū)域的通風(fēng)管(如有)，無(wú)延伸危險(xiǎn)區(qū)劃。

另根據(jù)SOLAS第II-1章第45.10條及IACS 統(tǒng)一要求 E12條中規(guī)定：蓄電池間、油漆間、乙炔間及類似場(chǎng)所屬于易燃混合氣體易于積聚的處所，也需劃為危險(xiǎn)區(qū)域。

除以上IEC 60092-506及SOLAS外，還需考慮入級(jí)船級(jí)社對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的定義。美國(guó)船級(jí)社(ABS)規(guī)范規(guī)定：當(dāng)裝煤時(shí)，貨艙區(qū)域、有開(kāi)口直接通往貨艙的圍蔽或半圍蔽處所、開(kāi)敞甲板上距貨艙機(jī)械通風(fēng)出風(fēng)口3 m范圍內(nèi)為危險(xiǎn)區(qū)域，此外油漆間、電池間及氧氣乙炔間的自然通風(fēng)出口1 m或機(jī)械通風(fēng)出風(fēng)口3 m范圍內(nèi)，油漆間通風(fēng)進(jìn)口的1 m范圍內(nèi)及乙炔氣瓶減壓釋放口3 m范圍內(nèi)也為危險(xiǎn)區(qū)域。中國(guó)船級(jí)社(CCS)規(guī)范對(duì)于載運(yùn)只產(chǎn)生爆炸性粉塵環(huán)境的散裝固體危險(xiǎn)貨物(包括4.1、4.2、5.1、9類及MHB)規(guī)定：圍蔽的貨艙區(qū)域、危險(xiǎn)區(qū)域的通風(fēng)管道(如有)、有開(kāi)口直接通往貨艙或貨艙通風(fēng)管道的圍蔽或半圍蔽處所(并無(wú)防止易燃粉塵進(jìn)入該處所得適當(dāng)措施)為危險(xiǎn)區(qū)域；另在開(kāi)敞甲板上距油漆間進(jìn)氣和排氣通風(fēng)口1 m或距機(jī)械通風(fēng)排氣出口3 m范圍內(nèi)也為危險(xiǎn)區(qū)域等。

綜合考慮以上各規(guī)范要求后，最終全船危險(xiǎn)區(qū)域劃分見(jiàn)圖1。

圖1 全船危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖

4 結(jié)語(yǔ)

本文以某在建61 000 t散貨船為例，當(dāng)船舶設(shè)計(jì)初期船東未明確所裝危險(xiǎn)貨物種類時(shí)，根據(jù)船舶當(dāng)前設(shè)計(jì)規(guī)格并結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，確定了船舶可裝載散裝固體危險(xiǎn)貨物清單及全船危險(xiǎn)區(qū)域。同時(shí)為優(yōu)化原有人工查詢確定清單的流程，通過(guò)建立貨物種類和船舶設(shè)備規(guī)格的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，編制了可裝載危險(xiǎn)貨物清單的自動(dòng)查詢程序，有效地提高了清單的準(zhǔn)確性及工作效率。若在設(shè)計(jì)初期船東已明確船舶所裝危險(xiǎn)貨物種類，則需要根據(jù)已確定的貨物類別，確定出船舶危險(xiǎn)區(qū)域范圍，并可通過(guò)自動(dòng)查詢程序反推出船舶需滿足的設(shè)計(jì)規(guī)格要求，但對(duì)于此種情況，應(yīng)注意盡早與船東商談確定裝載貨物種類及對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)區(qū)域范圍，盡可能在滿足船東要求情況下選擇合適的設(shè)計(jì)規(guī)格，以達(dá)到船東利益的最大化，同時(shí)也可避免在設(shè)計(jì)后期因船舶設(shè)備規(guī)格不滿足某些特定貨物的載運(yùn)而引起的設(shè)計(jì)改正。