蓄電池集裝箱海運(yùn)安全監(jiān)管

黃志球　陳小信　陳偉建

摘要為提高蓄電池運(yùn)輸?shù)陌踩?在分析蓄電池種類及其特性的基礎(chǔ)上,對蓄電池集裝箱海運(yùn)存在的突出問題進(jìn)行剖析,并提出對策建議。

關(guān)鍵詞蓄電池;危險貨物;集裝箱;海上運(yùn)輸

我國是電池生產(chǎn)和消費(fèi)大國,蓄電池產(chǎn)量和出口量均位居世界首位。蓄電池出口主要采用集裝箱海運(yùn)方式。由于蓄電池在運(yùn)輸過程中可能因電解液泄漏或短路等原因而引起火災(zāi),因此被視為危險貨物。隨著我國蓄電池行業(yè)的發(fā)展,蓄電池海運(yùn)安全問題隨之而來。作為水上交通安全主管機(jī)關(guān),海事部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對蓄電池集裝箱海運(yùn)安全問題的研究,進(jìn)而采取切實(shí)可行的對策措施,提高監(jiān)管的針對性和實(shí)效性。

1蓄電池分類及其物理化學(xué)性質(zhì)

1.1蓄電池分類

蓄電池是將電能以化學(xué)能的形式貯存,并將化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能的電化學(xué)裝置,包括單體蓄電池(由電極和電解質(zhì)組成,是構(gòu)成蓄電池組的基本單元)和蓄電池組(通過電氣方式將用作電源的多個單體蓄電池連接而成)2大類。蓄電池按原料成分主要可分為鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池、鎳氫蓄電池和鋰離子蓄電池等,按危險性排序?yàn)?鋰離子蓄電池>鎳氫蓄電池>鉛酸蓄電池>鎳鎘蓄電池。

1.2蓄電池的物理化學(xué)性質(zhì)

(1)鉛酸蓄電池負(fù)極為鉛,正極為二氧化鉛,電解液為硫酸,有起動型、固定型、牽引型、動力型和便攜型等類型,多數(shù)為開口或防酸式,少數(shù)為膠體電解質(zhì)蓄電池。鉛酸蓄電池價格低廉,適于低溫高倍率放電,應(yīng)用廣泛,但由于其比能量低,生產(chǎn)過程容易污染環(huán)境,近年來使用范圍受到一定限制。

(2)鎳鎘蓄電池負(fù)極為海綿狀金屬鎘,正極為氧化鎳,電解液多為氫氧化鉀和氫氧化鈉堿性水溶液。鎳鎘蓄電池具有放電倍率高、低溫放電性能好和循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

(3)鎳氫蓄電池負(fù)極為吸氫稀土合金,正極為氧化鎳,電解液為氫氧化鉀和氫氧化鋰水溶液。鎳氫蓄電池的容量比鎳鎘蓄電池大1.5~2倍,具有充電快速、放電倍率高和低溫放電性能好等優(yōu)點(diǎn),價格低廉且無污染,被稱為“綠色環(huán)保電池”。

(4)鋰離子蓄電池負(fù)極是碳(石墨),正極是氧化鈷鋰,電解液為有機(jī)溶劑。鋰離子蓄電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)壽命長和安全無污染等優(yōu)點(diǎn),被稱為“綠色電源”。

2《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》有關(guān)蓄電池 運(yùn)輸?shù)囊?guī)定

《國際海運(yùn)危險貨物規(guī)則》(以下簡稱《國際危規(guī)》)對蓄電池進(jìn)行分類,并對密封濕式蓄電池作出特殊規(guī)定。

2.1蓄電池分類

根據(jù)《國際危規(guī)》的規(guī)定,鋰電池組屬于第9類危險貨物(雜類危險物質(zhì)),聯(lián)合國編號為UN3090和UN3091,運(yùn)輸包裝類別為Ⅱ類;含鈉蓄電池組屬于第4.3類危險貨物(遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)),聯(lián)合國編號為UN3292,運(yùn)輸包裝類別為Ⅱ類;其他蓄電池屬于第8類危險貨物(腐蝕性物質(zhì)),聯(lián)合國編號分別為UN2794,UN2975,UN2800和UN3028,運(yùn)輸包裝類別為Ⅲ類。

2.2關(guān)于密封濕式蓄電池的特殊規(guī)定

密封濕式蓄電池屬于第8類危險貨物,聯(lián)合國編號為UN2800,運(yùn)輸包裝類別為Ⅲ類?！秶H危規(guī)》特別指出,密封濕式蓄電池經(jīng)過以下與運(yùn)輸安全相關(guān)的測試,無電解液泄漏,并對電極實(shí)施良好的防短路保護(hù)后,其運(yùn)輸包裝方式不受《國際危規(guī)》的限制。

(1)振動試驗(yàn)該試驗(yàn)通過模擬蓄電池在運(yùn)輸過程中經(jīng)受的振動,測試蓄電池結(jié)構(gòu)變化情況。對包括蓄電池注液孔和排氣孔處于倒置位置在內(nèi)的3個互相垂直的位置(圓柱形蓄電池為2個方向)進(jìn)行振動試驗(yàn),每個位置的試驗(yàn)時間為(95±5)min。在試驗(yàn)過程中和試驗(yàn)結(jié)束后,目視檢查蓄電池有無電解液泄漏、整體結(jié)構(gòu)有無變形以及表面有無裂縫或破損。

(2)壓差試驗(yàn)該試驗(yàn)測試蓄電池的密封性能。密封濕式蓄電池的極板和隔板密封在金屬、塑料或玻璃等材料制成的殼體內(nèi),可能漏液的部位主要是蓄電池的安全閥(排氣孔)、注液孔和正負(fù)極之間的絕緣密封圈。壓差試驗(yàn)主要測試蓄電池是否存在安全閥設(shè)計壓力偏低或封口不嚴(yán)等結(jié)構(gòu)性缺陷。試驗(yàn)結(jié)束后,目視檢查蓄電池表面有無電解液泄漏、整體結(jié)構(gòu)有無變形。

(3)高溫試驗(yàn)該試驗(yàn)?zāi)M運(yùn)輸過程中可能遇到的極端高溫環(huán)境,并在蓄電池外表面有損傷的情況下,測試其耐高溫性能。試驗(yàn)結(jié)束后,目視檢查蓄電池表面有無電解液從裂縫或孔洞中漏出、內(nèi)部有無游離液體(電解液)流出以及整體結(jié)構(gòu)有無變形。

3蓄電池集裝箱海運(yùn)存在的問題及對策建議

作為技術(shù)含量較高的電池產(chǎn)品,蓄電池具有環(huán)保、可反復(fù)使用和應(yīng)用廣泛等特點(diǎn),國際市場需求旺盛。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計,2007年前11個月,我國出口蓄電池27.9億個,價值56.8億美元,分別同比增長8.9%和24.7%,其中:出口鋰離子蓄電池10.9億個,同比增長20.4%;出口鎳氫蓄電池8.8億個,同比增長6.9%;出口鎳鎘蓄電池6.8億個,同比增長1.6%;出口鉛酸蓄電池1.3億個,同比下降15.8%。[1]海運(yùn)出口蓄電池的持續(xù)快速增長以及運(yùn)輸中存在的突出問題,對海事部門的安全監(jiān)管提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

3.1存在問題

(1)部分蓄電池生產(chǎn)企業(yè)出于成本和技術(shù)等多方面考慮,未采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝提高蓄電池安全性能,未對蓄電池進(jìn)行有效包裝保護(hù),對后續(xù)集裝箱運(yùn)輸造成一定安全隱患。

(2)部分企業(yè)生產(chǎn)管理人員不了解蓄電池作為危險貨物運(yùn)輸時的分類標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致蓄電池海運(yùn)風(fēng)險提高。

(3)部分船公司、船舶代理企業(yè)、港口碼頭經(jīng)營企業(yè)和物流企業(yè)等單位的工作人員安全意識薄弱,安全知識不足,特別是承運(yùn)人及其代理人對蓄電池運(yùn)輸安全知識不甚了解,對蓄電池在運(yùn)輸過程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險認(rèn)識不夠,對蓄電池包裝要求不夠嚴(yán)格,容易導(dǎo)致事故發(fā)生。

3.2對策建議

作為水上交通安全主管機(jī)關(guān),海事部門應(yīng)當(dāng)針對上述問題采取切實(shí)有效的措施,對蓄電池集裝箱海運(yùn)加強(qiáng)監(jiān)管,從而保障船舶航行安全,保護(hù)海洋環(huán)境。

(1)加強(qiáng)與蓄電池生產(chǎn)企業(yè)的溝通聯(lián)系,從源頭上加強(qiáng)控制,督促企業(yè)采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝,改進(jìn)蓄電池安全性能。為了進(jìn)一步保障蓄電池的運(yùn)輸安全,海事部門除了對蓄電池運(yùn)輸實(shí)施監(jiān)管外,還應(yīng)當(dāng)積極推動生產(chǎn)企業(yè)從原材料、制造工藝和包裝工藝等方面提高蓄電池的安全性能。比如,建議生產(chǎn)企業(yè)采用強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)和抗酸腐蝕性好的阻燃材料生產(chǎn)蓄電池外殼,既增加電池外殼的(下轉(zhuǎn)第26頁)(上接第4頁)韌性,又大大降低電池短路造成的危險性;采用超細(xì)玻璃纖維做隔膜,通過多層C型橫向和U型縱向以雙包形式包圍極板,增加隔膜的比表面積,增強(qiáng)對電解液的吸附力,減少電解液的流動;采用雙層組合端子加膠封等3層密封,防止電解液從極柱縫隙泄漏;在電池端子上加保護(hù)套,防止電池短路。

(2)區(qū)分不同種類的蓄電池,分別按有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格管理。對富液式(即酸液可以流動,在電池外殼損壞的情況下,電解液可能發(fā)生外泄)蓄電池和廢鉛蓄電池應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行危險貨物運(yùn)輸管理制度。采用吸附性隔膜的閥控式密封免維護(hù)貧液鉛蓄電池和膠體鉛蓄電池等符合《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》中鉛蓄電池豁免條款的規(guī)定,測試合格后,可不受《關(guān)于危險貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》的限制,歸入非危險貨物作為普通貨物運(yùn)輸。此外,海事部門應(yīng)當(dāng)加大執(zhí)法力度,通過實(shí)施開箱檢查,及時發(fā)現(xiàn)和查處蓄電池運(yùn)輸中的瞞報、漏報行為,達(dá)到消除安全隱患、化解事故風(fēng)險和樹立法律權(quán)威的目的。

(3)加大蓄電池集裝箱海運(yùn)安全知識的宣傳力度,提高生產(chǎn)操作人員的安全意識和作業(yè)技能。海事部門應(yīng)當(dāng)對從事蓄電池集裝箱海運(yùn)管理、申報和裝卸等作業(yè)的人員加強(qiáng)安全培訓(xùn),促使從業(yè)人員嚴(yán)格按照要求從事裝卸作業(yè)和儲運(yùn)管理,確保蓄電池海運(yùn)安全。

總之,盡管當(dāng)前蓄電池集裝箱海運(yùn)還存在不少問題,但只要海事部門與生產(chǎn)企業(yè)、承運(yùn)人及其代理人、港口碼頭等各司其職、共同努力,從企業(yè)生產(chǎn)源頭抓起,加強(qiáng)運(yùn)輸全過程的監(jiān)管,就一定能夠科學(xué)、合理、有效地解決蓄電池集裝箱海運(yùn)安全問題,保障人身財產(chǎn)安全,維護(hù)海洋環(huán)境清潔。

(編輯:張敏收稿日期:2009-03-30)