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船货安全提升的一些思考和建议

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船货安全提升的一些思考和建议

液货船货泵舱安全对液货船航行作业安全至关重要[1]。近年来,国内先后发生多起因货泵舱内货物泄漏导致液货船海上遇险的事故[2]。随着船龄增加,液货船货泵舱泄漏的事故率也陡然提高。管路锈穿、法兰垫片老化、轴封损坏等都是导致液货船货泵舱泄漏的常见原因[3-4],此类问题在船龄10年及以上的老龄液货船上表现更为突出。2016—2020年,泵舱泄漏引起事故险情的船舶船龄大多超过10年。当前,国内航运市场中营运的老旧液货船占比依旧较高。以山东某港口2020—2022年到港液货船为例,船龄10年及以上的液货船占比高达68%,见图1。若能在第一时间检测到货泵舱货物泄漏,对液货船泵舱险情事故预防尤为重要[5]。虽然各航运公司通过船舶安全管理体系(SafetyManagementSystem,SMS)文件对液货船泵舱定期巡查的间隔和要求进行规定,但缺少法规在泵舱安全保护方面的强制性规定,泵舱本质安全尚不能得到有效提升

1国内法规和国际公约对液货船货泵舱的安全要求

1.1国内法规要求分析

国内法规针对液货船货泵舱安全保护要求最早出现在《国内航行海船法定检验技术规则》(以下简称《规则》)。《规则(2016年修改通报)》对2006年3月1日后建造或货泵舱改装的液货船有强制约束力,要求500总吨及以上的液货船应对货泵舱提供如下4方面保护措施:(1)对货泵舱内液货泵舱壁轴填料函、轴承和泵壳装设温度传感装置;(2)货泵舱的照明应与通风联锁;(3)安装一个持续监测碳氢化合物气体浓度的系统,报警设定值不高于可燃气体爆炸下限(LowerExplosiveLimited,LEL)10%;(4)安装舱底水位监测装置及设置在适当位置的报警装置。《规则(2016年修改通报)》和《规则(2020)》对液货船货泵舱安全保护要求进行小幅修改,主要涉及泵舱持续监测碳氢化合物气体浓度系统的采样环节,特别是采样间隔和采样点布置。

1.2国际公约要求分析

《国际海上人命安全公约》(InternationalConventionforSafetyofLifeatSea,简称SOLAS公约)(2000修正案Ⅱ-2/4-5.10)对液货船货泵舱的安全保护要求提出较早,与《规则(2016年修改通报)》中第4篇第2-2章第4节的要求基本相同。值得特殊说明的是,SOLAS公约要求2002年7月1日以前建造的所有液货船,应于2002年7月1日以后的第一次计划坞修之日最迟不晚于2005年7月1日在适当位置布置、安装碳氢气体浓度连续监测系统采样点或探测头,以随时探测到有潜在危险的渗漏。探测报警设定值不高于可燃气体LEL的10%,但对现有系统可以接受其探测报警的预先设定值为不高于LEL的30%。2009年5月,海上安全委员会在《机舱和货油泵舱火灾预防措施指南》(MSC.1/Circ.1321)中对液货船货泵舱安全保护提出一些具体建议,涉及易燃材料控制、点火源控制(包括温度监测)和通风控制(包括气体探测)等3个方面。

2国内液货船货泵舱安全保护在规范要求和实践应用中存在的问题

2.1对高事故率老旧液货船缺乏追溯性

液货船货泵舱泄漏风险随着船龄增加而不断加大。在当前国内液货船中,2006年以前铺设龙骨的老旧船占比较大。以山东某港口为例,2020—2022年到港内贸液货船中,2006年以前建造的占比约48%。而《规则(2006年修改通报)》最早提出对液货船货泵舱进行安全保护,仅对2006年3月1日后建造或进行货泵舱改装的液货船有强制约束力,且无追溯性。这导致大量2006年之前建造的高事故率老旧液货船泵舱不具备先期发现安全隐患的能力。

2.2碳氢气体浓度连续监测系统采样点数量不足且布放位置不合理

近年发生的几起液货船货泵舱泄漏导致的安全事故均未能在第一时间被监测发现[6]。一方面与初始泄漏量较少有关,未能触发货泵舱碳氢气体浓度连续监测系统警报;另一方面也与货泵舱碳氢气体浓度连续监测系统的采样点数量不足和布放位置有一定关系。国内法规尚未对液货船泵舱碳氢气体浓度连续监测系统的采样点(见图2)数量和布放位置进行明确规定。当前,国内液货船货泵舱内的碳氢气体浓度连续监测系统采样点普遍只设置2个,位置在左右货泵附近,靠近机舱和货泵舱间横向舱壁位置。2个采样点对货泵舱碳氢气体浓度连续监测的灵敏度和覆盖面明显不够,致使距离采样点较远和空气流动性较差的部位发生货物滴漏很难被及时监测。《规则(2016年修改通报)》,对2016年11月12日之后建造的液货船货泵舱碳氢气体浓度连续监测系统布放位置进行补充规定:采样点应布置在排风管道内或货泵舱下部花铁板以上距离不超过450mm范围内。本规定对2016年11月12日之前建造的液货船无追溯要求,且未提及花铁板以下封闭区域及货泵周围易泄漏位置的监测问题。

2.3货泵舱底部密实花铁板不利于持续监测和早期发现货物泄漏

为方便维修和防止异物掉落,国内液货船货泵舱底部普遍采用密实花铁板(见图3)。液货泵、泵舱管系、阀门、法兰、滤器等易漏部件均置于泵舱花铁板之下,这不利于船员在巡视过程中直观发现相关易漏件的渗漏情况。同时,花铁板之下易形成一个相对封闭空间。该空间气体流动性较差,导致货泵舱底部渗漏的液体货物挥发后难以快速逃逸到花铁板之上,不容易被快速监测到。故此种花铁板设置,不利于货泵舱的安全保护。

2.4着火下限和温度报警的设定值与载运货物不匹配

因不同液体货物的闪点和着火下限(LowerFlammabilityLimits,LFL)不同,液货船泵舱温度传感器最低报警设定值和LFL报警点需要根据所载运货物种类进行相应调整。当前,国内法规尚未对不同液体货物对应的温度传感器最低报警设定值和LFL报警点进行明确要求,不同航运公司对此采取的标准也迥异。此外,部分液货船泵舱保护性探测设备不具有调整报警设定值的功能。上述多种原因,经常造成船舶货泵舱LFL和温度报警的设定值与所载运货物种类不匹配,以致保护性设备不能很好发挥早期预警功能。LFL和温度报警显示面板见图4。

3提高货泵舱本质安全的建议和举措

3.1增加法规对货泵舱安全保护方面的追溯性

考虑到老旧液货船货泵舱泄漏的可能性更大,以及国际公约(SOLAS2000修正案)对液货船泵舱安全保护进行强制追溯的先进做法。建议参照《规则(2006年修改通报)》规定,增加船检规则对现有老旧液货船货泵舱安全保护的追溯要求(见第1.1节4方面保护措施),以便能够及时监测到船舶泵舱的泄漏情况,保障船员生命安全。

3.2对货泵舱碳氢气体浓度探测系统的采样点数量和布放位置进行明确规定

为提高货泵舱碳氢气体浓度探测系统的灵敏度和精确度,参照国际公约、指南相关要求(如MSC.1/Circ.1321),建议对货泵舱碳氢气体浓度探测系统采样点(见图5)数量和布放位置进行强制规定:(1)探测器布放位置需充分考虑货泵舱形状和流动特性排气管的影响;(2)(垂直)主货泵的上部或2个货泵之间、货泵舱底层最低处以上30cm范围内、泵舱长度或宽度每10m内均应安装1个采样点;(3)必要时进行实际演示试验或计算模拟分析。

3.3关于液货船货泵舱内花铁板的设置

针对载运闪点低于60℃的液货船,建议对液货船货泵舱底部全封闭式花铁板做全部网状格栅式(见图6)处理,或在不影响直接目视观察货泵舱底部泄漏情况的前提下,对花铁板做局部网状格栅式处理,并在非网状格栅式处理的花铁板下方设置碳氢气体浓度系统采样点,确保及时探测泵舱底部泄漏情况。

3.4关于泵舱温度和LFL报警设定值及装置的要求

考虑到不同种类船载液体货物的特性不同,建议法规明确每种船载液体货物对应的泵舱温度和LFL报警设定值,要求泵舱报警设定值应至少低于船舶所载运货物的最低闪点和LFL的修正报警点。同时,需要强制规定船舶配备的温度报警装置和气体探测报警器都是可以调整报警设定值的,以便船舶载运不同液体货物时进行相应调整设置,更精准地监测泵舱内温度变化和可燃气体泄漏情况,预防燃爆事故。

4结束语

通过不断完善国内船检法规对液货船货泵舱安全保护方面的规范要求,实现法规在泵舱安全保护方面对国内占比较大且易发生泵舱泄漏事故的老旧船舶具有强制约束力,并进一步提升法规对当前新建液货船货泵舱安全保护举措的精准性和适用性,缩小与国际公约要求的差距,弥补液货船货泵舱安全管理中的技防短板,从本质上提高液货船货泵舱安全保护水平。

参考文献

[1]张兴东.油船货泵舱爆燃事故分析[J].中国船检,2020(5):74-77.

[2]陈志勇.国内航线汽油船货泵舱的安全监管[J].世界海运,2017,40(3):26-29.

[3]王阳,于志强.油船泵舱照明与风机联锁解析[J].机电设备,2015,32(2):21-22.

[4]于海,李万江.影响固定式可燃气体检测报警器正常使用的若干问题[J].中国计量,2007(11):82.

[5]裴永兴.从两起事故看油轮泵舱汽油泄漏的应急处置与防范[J].航海技术,2006(5):56-59.

[6]张鹏程,杨宗默.由液货船货泵舱安全检查引起的思考[J].天津航海,2014(4):46-48.

作者:张剑 英起波 单位:中华人民共和国日照海事局

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