当地时间 2025 年 8 月 18 日,利比里亚旗散货船 “W Sapphire” 轮在巴尔的摩港满载煤炭离港后不久,于已坍塌的弗朗西斯・斯科特・基大桥附近突发爆炸。(相关阅读:巴尔的摩运煤船爆炸照片)这起事故再次将煤炭运输的安全风险推向行业焦点,也让业界对煤炭海运中的潜在隐患产生了更深的担忧。
事实上,针对美国东海岸煤炭运输的风险预警早有迹可循 ——Northstandard 保赔协会此前已发布通告,明确警示在Baltimore或Convent港装载的煤炭存在多项安全隐患,需高度警惕。
Northstandard 的通告指出该区域煤炭甲烷释放速率异常偏高。根据《国际海运固体散装货物规则》(IMSBC 规则)要求,船舶在进行标准气体检测前需关闭货舱通风系统 4 小时,而在该区域装载的煤炭案例中,短短 4 小时内甲烷浓度便飙升至爆炸下限(LEL)的 100% 以上;
更有甚者,即便实施 24 小时持续货舱通风,部分案例中甲烷浓度仍无法降至 20% LEL 以下,最低也稳定在 50% LEL 的危险水平。
通常情况下,煤炭释放甲烷是常见现象,通过常规货舱通风即可将浓度控制在 20% LEL 以下的安全范围。但此类煤炭的甲烷释放速率已超出常规防控能力,IMSBC 规则规定的通风措施难以对其实现可靠控制,使其成为 “隐形炸弹”。在正常气压下,甲烷的爆炸下限为 5%~6%、上限为 15%~16%,当浓度达到 9.5% 时更会发生最强烈的爆炸,这也让该区域煤炭运输的风险等级大幅提升。
IMSBC 规则下的煤炭分类
依据 IMSBC 规则
(一)煤炭通常同时属于A(易流态化)/B类(化学危险)货物(同时存在自热和液化风险)
(二)只有在以下情况下才为B组:经有资质的检测单位实验确认或者具有以下颗粒度分布:①小于1mm的颗粒按重量计不超过10%(D10>1mm);
②小于10mm的颗粒按重量计不超过50%(D50>10mm)。
两种或更多的煤混装时须分组为A和B组,除非所有混装的原煤均仅是B组的。
煤炭运输的多重风险特性
除上述提到的甲烷释放异常外,煤炭自身的物理与化学特性还暗藏多重风险,共同构成运输中的安全挑战:
(一)自燃性
部分低煤化程度煤种(如褐煤、长焰煤)具有显著自燃倾向。当煤炭水分含量低于 12% 且含硫量较高时,硫化物氧化反应会持续释放热量;
当煤温升至 40~60℃时,煤炭与氧气的氧化反应加剧,不仅释放一氧化碳(CO),更会产生大量热能。
CO 与空气混合的爆炸极限为 12%~75%,而煤炭的燃点普遍较低(褐煤 210℃~350℃、烟煤 320℃~380℃、无烟煤约 400℃),若热量无法及时散发,煤温达到燃点后便会引发自燃甚至爆炸;当温度升至 1500℃~2300℃且氧气充足时,煤炭将进入剧烈燃烧阶段。因此,监测 CO 浓度成为煤炭自燃的重要早期预警手段。
(二)易流态化
IMSBC 规则将煤炭列为 A 类货物,核心原因在于其易流态化特性。当煤炭水分含量超过适运水分极限时,在船舶航行的震动、倾斜等外力作用下,货物会丧失抗剪强度,呈现类似流体的流动状态。这种 “流态化” 会导致货物重心急剧偏移,严重时可使船舶稳性减小甚至丧失,最终引发侧倾、倾覆等致命事故。
(三)扬尘性
粒度较细的煤炭(如煤粉)在装卸、运输过程中易产生扬尘。当扬尘浓度处于 20~2000g/m³ 的爆炸极限范围内,且遇到机械火花、静电放电、高温表面等点火源时,便可能发生粉尘爆炸。这类爆炸不仅会产生瞬时高压冲击波破坏设施,还可能引发二次火灾,同时释放的有毒气体(如一氧化碳)会对人员造成多重伤害。
《IMSBC规则》研究室针对煤炭运输特性给出相关建议
一、货物装载前
(一)托运人
1.托运人或其指定的代理人须以书面形式向船长提供关于货物特性的资料,以及装载及运输该货物的推荐的安全装卸程序。货物合同须至少列明水分含量、含硫量及尺寸,并须特别说明是否可能释放甲烷或自热。
2.如果拟托运的货物具有易流态化特性,托运人应当提交检测机构出具的含有货物适运水分极限、水分含量等技术指标的检测报告。
(二)船舶
1.船长须确保:
(1)所有货物处所和舱底污水阱清洁和干燥,除去任何废弃物残留或原先的货物,包括可拆卸的货物压条,货舱污水阱盖好以防止货物进入。
(2)货物处所和毗邻封闭处所内的所有电缆和电气设备应无缺陷。电缆和电气设备应在爆炸性气体中或在完全隔离时能够安全使用。
2.船舶须适当装备有相应仪器设备,以便不进入货物处所即可测得下列数据:
(1)空气中的甲烷浓度;
(2)空气中的氧气浓度;
(3)空气中的一氧化碳浓度;
(4)货物处所舱底污水样品的pH值。
以上仪器设备须进行定期维修和校准。船上人员须经过使用这些仪器的培训。
3.建议船舶配备温度测量仪,量程为0℃至100℃。以便在装载和航行途中不进入货物处所就可测得煤的温度。
二、货物积载隔离要求
1.除非另有明文规定,装载煤的货物处所的舱壁须能防火并防液。
2.煤须与第1(第1.4类)、2、3、4和5类包装危险货物“隔离”,并与第4类和5.1类固体散装危险货物“隔离”。
3.禁止在煤的上方或下方积载第5.1类包装危险货物或第5.1类固体散装危险货物。
4.船长须确保煤不积载在热区域附近。

5.煤须与第1.4类以外的第1类货物“用一介于中间的整个舱室或货舱作纵向隔离”。
三、货物在船上的安全管理要求
(一)一般要求
1.在货物区域或邻近处所内须禁止吸烟和使用明火,并须在显著的位置张贴相应的告示,除非货物处所已完全通风且甲烷气体的含量经测量表明安全,否则不得在靠近货物处所和其他毗邻处所进行燃烧、切割、铲凿、焊接和其它产生火源的作业。
2.须对每一货物处所内货物上方空间气体中的甲烷、氧气和一氧化碳的含量定期进行监测。监测的频率须取决于托运人提供的资料及通过对货物处所内气体分析所取得的信息。
3.除非另有明文规定,各货物处所装完货离港后24小时之内须进行表面通风。在此期间,每一货物处所须选定一个取样点进行一次对货物处所内气体的测量,且就该气体监测而言,须在气体监测之前停止通风适当的时间。
4.如果离港24小时之后测得的甲烷含量处于可接受的较低水平,则须关闭通风口并须监测货物处所内的气体。如果离港24小时之后测得的甲烷含量不是处于可接受的较低水平,须保持表面通风(仅除监测气体的适当时段外),并须监测货物处所中的气体。在甲烷含量低至可接受水平之前,须遵循这一程序。无论如何,均须每天进行甲烷含量测量。
5.如果在未通风的货物处所内产生了相当浓度的甲烷,则须对煤释放甲烷采取适当的特别措施。
(二)特殊要求
1.会释放甲烷的煤
如果托运人已经说明货物易释放甲烷,或货物处所内气体分析表明甲烷含量超过其爆炸下限(LEL)的20%,须采取以下附加措施:
(1)须保持对货物表面的通风,只有监测气体的适当时段除外。
(2)由于包括卸货在内的任何原因而开启舱盖或其它开口之前,须注意将积存的气体排出。舱盖或其它开口须小心开启,以免产生火花。须禁止吸烟和使用明火。
(3)除非货物处所或附近封闭处所已经通风且监测表明不存在有害气体,且含有足以维持生命的氧气,否则人员不得进入。尽管有上述规定,在负责的高级船员的监督下,由受过训练的人员佩戴自给式呼吸器,以及采取特别预防措施以保证不将火源带入处所内,则可在紧急情况下进入货物处所。
(4)船长须确保定时对附属工作处所如物料间、木工间、通道、管隧等中的甲烷含量进行监测。这些处所须经充分通风,且在使用机械通风时,须使用可以在可爆气体中安全使用的设备。
2.自热煤
如果托运人已经告知货物可能发生自热,或货物处所内气体分析表明一氧化碳含量增加,则须采取以下附加措施:
(1)每一货物处所装载完毕后须立即将货物处所的舱口关闭。舱口盖还可以用密封胶带进行额外密封。只允许使用自然表面通风,且通风时间须以排出可能积存的甲烷气体所需的绝对最少时间为限。
(2)除非佩戴自给式呼吸器且进入货物处所对保障船舶或人命安全非常必要,否则航行期间不允许人员进入货物处所。
(3)装载期间,须监测该货物的温度。须只有在该货物的温度不超过55℃时,方可装载。
(4)如果舱内一氧化碳含量不断升高,则可能正在发生自热。在这种情况下,须将货物处所完全封闭,停止一切通风,且船长须立即征求专家意见。在海上不得用水冷却货煤或用水扑救煤火,但可以用水冷却货物处所的舱壁。
(5)如果任何货物处所内的一氧化碳水平达到50ppm,或连续三天稳定上升,则可能正在发生自热,船长须在准确评估形势之后最少将以下信息告知托运人和公司:
1.明确所涉及的货物处所;一氧化碳、甲烷和氧气含量的监测记录。
2.如可能,应提供货煤的温度、位置和取得测量结果的方法。
3.舱内气体的采样时间(常规监测)。
4.通风机的开/闭时间。
5.舱内货煤的数量。
6.每一货物信息中显示的货煤种类,及信息中显示的特殊注意事项。
7.装载日期和预计抵达拟卸货港口的时间。
8.船长的意见或看法。
(三)通风
1.通风时,须确保额外的空气不会进入货煤本身内部,因其可最终导致自热。
2.由于隧道上方货物漏斗的底部存在非气密的卸货门,须使用下述通风方式:
(1)如果在隧道内发现甲烷,须“正压”通风(在隧道内供气比排气量大以去除甲烷气体)。
(2)如果隧道内发现一氧化碳,须“负压”通风(在隧道内排气比供气量大以去除一氧化碳)。
(四)平舱
如果不进行合理平舱,煤体中会形成垂直裂缝,使氧气可以循环并可能自热。当装载混装的煤须适当考虑水分转移和形成危险湿底。因此船舶应当按照《国际海运固体散装货物规则》第4和5节的有关规定合理进行平舱。
四、货物火灾时的应急行动
封舱。气封可以足以控制火灾。不得用水进行灭火。如装有二氧化碳或惰性气体,只有火灾明显时才能使用。征求专家意见并考虑向最近港口航行。
五、其他注意事项
1.具有易流态化性质的煤,在降水天气作业时要注意符合法律法规关于易流态化货物作业的管理要求
2.根据《船载危险货物安全监督管理规定》,煤散装运输时属于危险货物,在进出港前,船舶还要注意按照要求开展船载危险货物进出港申报。
3.散装煤炭装卸前,船岸双方要加强沟通协调,落实好《海运固体散装货物安全监督管理规定》中船岸安全检查的要求,提前采取必要的安全措施。
信德海事安全综合报道
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