船舶載運易流態(tài)化精礦粉事故規(guī)律分析及對策

馬曉雪， 李文華， 張 俊， 喬衛(wèi)亮， 張銀東， 安 驥

(1.大連海事大學 公共管理與人文學院，遼寧 大連 116026； 2.大連海事大學 輪機工程學院，遼寧 大連 116026； 3.上海海事大學 商船學院，上海 201306)

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船舶載運易流態(tài)化精礦粉事故規(guī)律分析及對策

馬曉雪1， 李文華2， 張 俊2， 喬衛(wèi)亮2， 張銀東2， 安 驥3

(1.大連海事大學 公共管理與人文學院，遼寧 大連 116026； 2.大連海事大學 輪機工程學院，遼寧 大連 116026； 3.上海海事大學 商船學院，上海 201306)

針對載運易流態(tài)化精礦粉的船舶屢屢發(fā)生事故的現(xiàn)狀，首先基于運行分析法建立易流態(tài)化精礦粉運輸流程圖，并從人-機-貨-環(huán)境-管理的角度辨識出易流態(tài)化精礦粉水上運輸過程中的39個風險因素。隨后,從船舶、貨物、時間以及氣象等方面對37起事故進行統(tǒng)計分析，得出主要影響因子，并通過對主要影響因子進行相關度比較，得出船舶載運易流態(tài)化精礦粉貨物事故的發(fā)生規(guī)律。最后,根據(jù)以上分析結果,從海事管理部門、港口行政部門、船公司、質檢部門等的角度提出降低船舶載運易流態(tài)化精礦粉事故的安全管理對策。

水路運輸;船舶；精礦粉；事故統(tǒng)計；規(guī)律分析；管理

近年來，我國載運易流態(tài)化精礦粉的船舶屢發(fā)事故，特別是2010年3艘裝載鎳礦的巴拿馬籍貨船在從印尼開往中國的途中沉沒，造成了45人死亡。2010年7月，交通運輸部安監(jiān)司、水運局、海事局等部門的相關人員組成研究組開展了載運精礦粉船舶沉船事故專題研究;中國船級社于2011年4月發(fā)布了“針對可流態(tài)化貨物的安全措施”;寧波海事局積極制定了《海運礦粉安全操作規(guī)程》，已于2011年5月開始實施;2011年6月，交通運輸部海事局開展了易流態(tài)化貨物安全運輸專項培訓活動，要求對船長和甲板部船員進行培訓。[1-4]

易流態(tài)化精礦粉屬于《國際海運固體散貨規(guī)則(IMSBC規(guī)則)》中的A組貨物，通常含有一定比例的水分。在航行期間,隨著船舶的振動或運動，顆粒之間的空隙減小，引起空隙內的水壓增加，減小了貨物顆粒間的摩擦，造成貨物抗剪強度減小，從而導致貨物的“流態(tài)化”。貨物可能隨著船舶橫搖而流向一側，但不會隨著船舶搖向另一側而完全流回來，這樣船舶可能會逐漸達到一個危險的傾側度而突然傾覆。[5]

1 精礦粉水上運輸風險因素

通過分析精礦粉的運輸流程，可清晰地描述出運輸環(huán)節(jié)及工作的風險。[6]魚刺圖是風險識別的重要方法，主要原理是對事故的各種原因進行分析和歸納，并用簡明的文字和線條表示出來。該方法作圖簡便且易于理解，是一種透過現(xiàn)象看本質的分析方法。[7]根據(jù)精礦粉水上運輸?shù)挠绊懸蛩?，最終分析出具體的風險因素(見圖1)。

2 事故統(tǒng)計分析

1995年1月至2011年4月，我國發(fā)生的載運易流態(tài)化精礦粉的船舶沉沒的事故[8]多達37起。通過從船舶種類、船長、事故發(fā)生時間、裝載量、氣象條件、貨種、含水量、船齡等方面對這些事故進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)沉船事故具有以下幾個方面的特點。

圖1 易流態(tài)精礦粉運輸流程魚刺圖風險因素分析

2.1非散貨船載運易流態(tài)化精礦粉發(fā)生事故多

干貨船[9]以運載干燥貨物為主，也可裝運桶裝液貨，一般按用途可分為雜貨船、散貨船、多用途船三大類。雜貨船以運載成包、成捆、成桶的件雜貨為主；多用途船可裝運集裝箱、木材、礦砂、谷物或其他雜貨等；散貨船是專運谷物、礦砂、煤炭等大宗散貨的干貨船。這些船舶裝載散貨時會使貨物移動，從而產生一定的移動力矩，對船的穩(wěn)定性有影響。鐵礦屬于金屬物品，比重較大，載荷較集中，裝在甲板上容易產生應力集中的情況，專門的散貨船對這方面考慮得比較充分，而普通的干貨船則對此要求不是很高。如果用一般的干貨船去裝散貨，則可能會造成船舶不穩(wěn)定等情況，影響船舶的安全。

2.20000—0400和1200—1600為事故多發(fā)時間段

0000—0400和1200—1600時間段為二副、二管輪值班時間，兩個時間段分別包含晚上休息和中午休息的時間段。由于值班船員在這兩個時間段不能休息，容易因疲勞而產生反應慢和決策能力下降的癥狀。

2.3長80～110m的船舶易發(fā)生事故

我國沿海海浪的波長為90～120 m[10]，通過對發(fā)生事故的15艘船舶的船長進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，有11起事故船舶的船長為80～110 m，接近于90～120 m的沿海波長。當此類長度的船舶在波速接近于船速且船中處于波峰時，因船舶實際水線面積損失較大，穩(wěn)性會大幅下降。

2.4船舶裝載量過大

按照船舶的實際裝載量/參考載重量的大小進行統(tǒng)計，有近1/2的事故船舶貨物裝載量在95%參考載重量以上。而各貨艙最大港載量為0.9×L×B×D，其中L為貨艙長度，B為貨艙平均寬度，D為夏季吃水。[11]營口海事局在執(zhí)法中以“0.9×參考載重量”作為近似載重量控制依據(jù)，按照該執(zhí)法依據(jù)，63.2%的事故船舶不符合要求。若船舶載重量過大，容易使船舶結構發(fā)生損壞，從而使船體因強度降低或不足而發(fā)生斷裂。

2.5惡劣天氣影響

裝載易流態(tài)化精礦粉的船舶，由于所載貨物自身的特性，容易導致船舶穩(wěn)性降低，受天氣影響時尤為嚴重。對事故發(fā)生時的風力和海浪情況進行統(tǒng)計，結果顯示，28起事故中有23起在發(fā)生時風力達到7級，25起事故中有24起發(fā)生時處于大浪以上，這反映出了大風浪對載運易流態(tài)化精礦粉船舶的航行安全有重大影響。

2.6事故發(fā)生月份多為7月、10月和11月

對37起事故發(fā)生的月份進行統(tǒng)計，結果顯示，7月、10月和11月事故發(fā)生最為頻繁。其中：7月主要受夏季熱帶氣旋影響，雖然發(fā)生頻率較小，但一旦產生將造成嚴重的狂風、暴雨；而10月、11月主要受冷空氣影響，每月可達5～6次，加上海陸地等影響因素，在特定海域就更容易產生大風天氣。

2.7事故船舶船齡呈現(xiàn)兩個極端

在對事故船舶的船齡進行統(tǒng)計時發(fā)現(xiàn)，23起事故中船齡為0～4 a的船舶有8艘次，船齡為25 a或以上的船舶有9艘次，兩者約占事故船舶總數(shù)的74%。新船發(fā)生事故的原因主要歸結于船舶質量存在缺陷；而老齡船發(fā)生事故則是由于船舶技術狀況不良、重要設備保養(yǎng)不當，以及運輸過程中貨艙進水等。

2.8貨物含水量不符合要求

貨物含水量是決定易流態(tài)化精礦粉易流態(tài)化程度的重要因素。交海字第275號文規(guī)定貨物含水量的界定為8%，按照該標準對事故信息中含有水分信息的13起事故進行統(tǒng)計，結果顯示，只有4起事故船舶所載運的易流態(tài)化精礦粉符合含水量要求，但其中有3起都接近于8%，分別為7.72%、7.67%和7.25%。

2.9事故船舶所載貨物主要為鐵礦粉

我國對鐵礦石需求量大，進口量已達5億t，居世界第一位，因而發(fā)生的事故也較多。

3 事故規(guī)律分析

通過對載運易流態(tài)化精礦粉船舶的統(tǒng)計參數(shù)進行篩選，辨別出具有突出影響的因子有以下11個：事故發(fā)生月份、事故發(fā)生時間、貨物含水量、風力大小、海浪大小、船齡、貨物類別、事故原因、船舶長度、船舶種類和載重量，各突出因子的詳細情況見表1。

表1 突出影響因子的取值情況

通過對表1中的因子兩兩進行相關度分析[12-14]，分別計算出相關度程度(由提升率和影響率決定)，得到55組不同的相關度(見圖2)，再找出相關度較大的因子，以Inf(影響率)=0.4為劃分界線，那么從圖1中可以找出相關度大的因子(見表2)。

圖2 兩兩因子之間的相關度比較情況

從表2中可以得出載運易流態(tài)化精礦粉船舶的事故發(fā)生規(guī)律：當船舶海上運輸易流態(tài)化精礦粉且包含集合{風力≥7級，海浪為大浪以上，船舶種類為非散貨船，船齡為0～4 a或25 a以上，船舶長度為80～110 m，時間為0000—0400或1200—1600}中的兩個或兩個以上元素時，容易發(fā)生事故。

表2 相關度較大的影響因子

4 安全管理對策

根據(jù)上述的分析結果，提出以下安全管理對策，以降低載運易流態(tài)化精礦粉船舶發(fā)生事故的概率。

4.1制定和修訂易流態(tài)精礦粉海上運輸技術規(guī)范

4.1.1統(tǒng)一出臺大風浪天氣下的安全管理辦法

目前，關于大風浪天氣下的安全管理辦法僅在部分海域實施，如《關于加強大風天氣下渤海海域部分散雜貨船船舶安全管理的通知》。但是,我國沿海水域均有易流態(tài)化精礦粉水上運輸?shù)那闆r，并多次發(fā)生事故，因此建議規(guī)定：載運易流態(tài)化精礦粉的船舶在所航經水域24 h內存在8級或以上大風天氣，或存在巨浪以上海浪時，簽證人員應不予為其辦理出港簽證；而當航經水域24 h內存在6～8級大風或存在大浪海浪時，應暫緩為其辦理出港簽證。

4.1.2制定老舊散貨船舶進口技術標準

由于散貨運價上漲，二手散貨船買賣市場空前活躍，接近出口年限或出口后就達到出口年限的二手散貨船占了絕大多數(shù)，并還有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。研究結果表明，這些進口的船舶大多在結構上都不能滿足海上安全的實際要求。此外,這些船舶的船齡大都在15 a以上，正處于快速腐蝕階段。因此，應對進口的老舊散貨船進行嚴格的檢驗，達到相應的技術標準后方可引入。

4.1.3明確易流態(tài)化精礦粉貨物的適裝條件

原交通部在1989年就已明確指出，8%的適運含水量數(shù)值是國際上主要海運國家及國內有關科研單位進行多次試驗和測定后規(guī)定的運輸標準。[15]然而,《IMSBC規(guī)則》中并沒有類似的明確規(guī)定,僅提出“適運水分限(TML)”(TML可按流動水分點計算得出)的要求，無具體比例的規(guī)定。建議交通運輸部海事局再次以部門規(guī)范性文件等形式對易流態(tài)化精礦粉的運輸要求和數(shù)據(jù)標準予以強調，本著嚴肅、科學的態(tài)度，針對不同易流態(tài)化精礦粉貨物的實際情況，修改《暫行規(guī)定》中的適運條件，不搞一刀切，不都以8%為標準。

4.2加強易流態(tài)化精礦粉貨物水上運輸?shù)谋O(jiān)管

4.2.1禁止采用非散貨船運輸易流態(tài)化礦粉貨物

在發(fā)生事故的裝運精礦粉的船舶中，非散貨船占有相當大的比例。在此需要糾正一個模糊的認識:有些人把《海運精選礦粉及含水礦產品安全管理暫行規(guī)定》第九條中所述的“一般貨船”理解為“普通貨船”(即雜貨船)或“一般干貨船”(類似于雜貨船)。結果帶來兩個嚴重錯誤的認識:

(1) 認為雜貨船、一般干貨船可以散裝運輸精礦粉貨物，只是含水率要受到不超過8%的限制；

(2) 散貨船裝運精礦粉，不受含水率不超過8%的限制，需要監(jiān)管人員特別注意。

4.2.2駕駛員必須具備大風浪操船能力

船舶在航行過程中難免會遇到大風浪，而大風浪會對船舶安全航行產生潛在威脅。因在大風浪中準備不足、操作不慎、避讓不當而導致船毀人亡的案例屢見不鮮。不過大風浪也不是不可戰(zhàn)勝的，可以依靠其自身的客觀規(guī)律以及我們的專業(yè)知識及能力，在保證船舶具有足夠適航性的同時，將船舶本身具有的性能與當時的外界風浪條件適宜地協(xié)調起來，針對風浪對船體的作用情況進行妥善處理即可達到安全操船的目的。在大風浪環(huán)境中，船長和其他駕駛員的操船技能直接影響船舶的安全航行，因此，應著重檢查駕駛員在大風浪條件下的操船能力。

4.2.3加強對新造和老齡船舶的檢查

4.2.4船舶載重量的控制

4.3船公司的安全管理對策

4.3.1降低船舶自由度液面的影響

(1) 船公司通過運力重新配置，安排特殊散貨船載運易流態(tài)化精礦粉?！禝MSBC規(guī)則》中提到兩種特殊散貨船，一種是裝有特殊設計的可拆卸的防移設備的船舶；另一種是設有永久性結構限界的船舶。特殊散貨船可有效降低自由液面的影響；

(2) 對于裝運易流態(tài)化精礦粉的船舶，降低自由液面對船舶穩(wěn)性影響的最有效的措施是在貨艙中設立縱向水密板，可到艙底也可到貨物的一定深度。在貨艙內設置止移板，并用立柱對齊固定，或在貨艙內壘墻，從而達到設置縱隔壁的效果。

4.3.2為船員培訓易流態(tài)化貨物安全裝運知識

高級船員在完成《STCW公約》規(guī)定的強制性培訓項目的同時，公司還需增加有關易流態(tài)化精礦粉的培訓項目，培訓內容根據(jù)易流態(tài)化精礦粉水上運輸?shù)奶攸c制定。應從貨物生產、配載、裝卸、運輸和應急等方面進行著重培訓，并加強對載運易流態(tài)化精礦粉事故案例的學習，以引起船員的高度重視。

4.4船員的安全管理措施

4.4.1船長應嚴格控制易流態(tài)化精礦粉的含水量

(1) 易流態(tài)化精礦粉貨物裝船前，船長應認真審核其特性資料的準確性[16]:

① 易流態(tài)化精礦粉的“可流動水分點”測試證書的有效期為6個月；

② 含水量檢測證書的有效期為7 d；

③ 觀察易流態(tài)精礦粉的堆放環(huán)境;

④ 若含有自熱性質的易流態(tài)化精礦粉，還需核查精礦粉的堆放時間是否符合其放熱時間；

⑤ 若有多票貨物，需要托運人分別提供證明文件。

(2) 易流態(tài)化精礦粉裝船過程中，船長應安排船員實時監(jiān)測易流態(tài)化精礦粉的狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)問題，應停止裝載；

(3) 易流態(tài)化精礦粉裝船結束后，應從貨艙內取一份樣品，保存至航次結束。

4.4.2制定合理的貨物裝艙計劃

由于易流態(tài)化精礦粉的積載因數(shù)小，若一次性完貨，很容易造成船體某些部位負荷過大、實際剪力或彎矩瞬時超出其許用值，造成船體局部損傷。為便于在裝貨過程中順利排出壓載水，需從剪力、彎矩和吃水等方面對裝載量進行優(yōu)化，一般分2～3輪裝完，制定合理的貨物裝艙順序和壓載水排放順序。

4.4.30000—0400和1200—1600期間值班船員應正確緩解疲勞

通過對載運易流態(tài)化精礦粉貨物船舶事故的發(fā)生時間進行分析可知，0000—0400和1200—1600時間段為事故高發(fā)期。此時海況較差、船員容易疲勞，易產生反應慢和決策能力下降等癥狀。這時可采取清新空氣醒腦、轉移注意力驅疲勞、交替活動趕倦意等措施進行緩解。

4.4.4積極預防貨物移動的發(fā)生

(1) 加強對油、水柜和污水溝的測量，每4 h測量一次。制定測量計劃，并做好記錄，保持污水及時排放；

(2) 航行過程中船方應派人每4 h巡查一次貨艙，巡查時應先進行通風，并做好相應記錄；

(3) 及時抄收天氣預報和分析天氣圖，調整航線，最大限度地避開風浪區(qū)。

4.5港口的安全管理措施

4.5.1規(guī)范易流態(tài)化精礦粉貨物的儲運保管

港口的儲運部門應采取有效措施保證易流態(tài)化精礦粉的含水量不發(fā)生變化。

(1) 堆場應具備良好的排水功能，選擇地勢較高的地方堆放；

(2) 露天堆放時應當根據(jù)天氣情況加以苫蓋；

(3) 記錄易流態(tài)化精礦粉的堆放起止時間、堆放期間的天氣情況、取樣時間等。

4.5.2完貨后進行平艙作業(yè)

具體的平艙要求由貨物的特性決定，一般易流態(tài)化精礦粉只需按照《IMSBC規(guī)則》中第4節(jié)和第5節(jié)的平艙要求和平艙程序進行平艙即可。而對于精礦明細表中的貨物和硫化金屬精礦，則要求在對該貨物進行平艙時，使貨物表面峰谷之間的高度差不超過船舶寬度的5%，且貨物從艙口的邊界均勻坡向艙壁，在航行途中不能出現(xiàn)剪切面坍塌現(xiàn)象，尤其是小船(即長度為100 m或以下的船舶)。

4.6船舶設計單位的著重關注點

船舶設計單位應針對80～110 m船舶載運易流態(tài)化精礦粉事故多發(fā)的情況，結合事故發(fā)生特點，在船舶設計上采取有效的措施，盡量避免由于船舶本身結構不合理造成事故發(fā)生。

5 結 語

通過對船舶載運易流態(tài)化精礦粉貨物的運輸安全進行探討發(fā)現(xiàn)，船舶載運易流態(tài)化精礦粉有很多風險因素，并且涉及到很多機構，只有結合事故及險情的發(fā)生規(guī)律，找出關鍵風險因素，不斷完善相關法律法規(guī)，海事管理部門著重監(jiān)管，船公司、港口管理部門、船員等采取安全管理措施，才能最大程度地避免險情發(fā)生，保障海上人命財產的安全。

[1] 徐祖遠. 2010年第三次部安委會會議報告[R]. 北京：交通運輸部, 2010.

[2] CCS. Enhance Safety Measurements for Carrying Cargoes Which May Liquefy[Z]. Beijing: CCS, Classification Information, 2013.

[3] 寧波海事局. 寧波海事局多措并舉加強礦粉運輸安全監(jiān)管[EB/OL]. (2010-12-09)[2011-09-15].

http://www.nbmsa.gov.cn/portal/section/2/2010/12/09/3c5c41c005b24a2dbedbe598107e5a87/.

[4] 中國海事局. 關于開展易流態(tài)化貨物安全運輸專項培訓活動的通知[Z]. 北京：中國海事局，2011.

[5] 孫志強，李欣欣，謝紅衛(wèi)，等. 基于操作流程圖的人為差錯辨識方法[J]. 計算機工程，2008，34(5)：42-44.

[6] 杜紅兵，王雪莉. 基于流程圖的機場管制塔臺風險因素辨識[J]. 中國安全科學學報，2010，20(6)：80-87.

[7] KELMAN J B. Hazards in the Maritime Transport of Bulk Materials and Containerized Products[C]. Institution of Chemical Engineers, 2008.

[8] 中華人民共和國海事局. 精選礦粉和含水礦產品運輸水上交通事故典型案例集[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[9] 中國船級社. 鋼質海船入級規(guī)范2009(第一分冊)[M]. 北京：人民交通出版社，2009.

[10] 陳賢，戴東起，何江民. 小型二程礦船載運精選礦粉風險控制[J]. 中國水運，2009，7:52.

[11] 交通部. 海運精選礦粉及含水礦產品安全管理暫行規(guī)定[G]. 交通部規(guī)章匯編，北京：人民交通出版社，2006.

[12] 馬占欣，黃維通，陸玉昌. 相關度計算方法存在的問題及修正[J]. 計算機工程，2007，33(11)：67-69.

[13] 趙嫣. 信息檢索中結構化文檔相關度計算方法的研究[D]. 濟南：山東大學，2007.

[14] 張振幸，李金厚. 一種基于知網的語義相關度計算方法[J]. 洛陽師范學院學報，2010，29(2)：81-84.

[15] 交通部. 關于(89)交運字198 號聯(lián)合通知中有關問題的函[Z]. 北京：交通部，1989.

[16] Maritime Safety Committee. International Maritime Solid Bulk Cargoes(IMSBC) Code[S]. London: IMO, 2009.

AccidentOccurrenceRegularityAnalysisofShippingOreConcentratePowderWhichMayLiquifyandCountermeasures

MAXiaoxue1，LIWenhua2，ZHANGJun2，QIAOWeiliang2,ZHANGYindong2,ANJi3
(1. Public Administration amp; Humanities College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China; 2. Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China; 3. Merchant Marine College, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China)

In view of the situation that accidents happen to ships carrying ore concentrate powder which may liquefy time after time, the flow diagram of carrying ore concentrate powder which may liquefy is constructed by means of the operation analysis method, and 39 risk factors are identified and devided into groups of man, machine, cargo, environment and management. Thirty-seven representative accidents are statistically analyzed from the angles of the ship, cargo, time, weather. The major influencing factors in the accidents are identified and the correlation degree of each factor with the accidents is studied. The comparison of the correlation degrees of the major influencing factors reveals the regularity of the accident occurrence. The safety management measures are proposed on the basis of MSA, the Port Administrative Department, shipping companies, and the Quality Supervision Department.

waterway transportation; ship； ore concentrate powder； accident statistics； regularity analysis； management

2014-01-26

國家自然科學基金(51079013, 51109021)；中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金(3132013337)

馬曉雪 (1974-), 女, 遼寧大連人，副教授，博士生，主要從事公共管理和船舶安全運輸?shù)难芯俊?/p>

1000-4653(2014)02-0043-05

U695.2+7;U698.3

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