船舶载运易流态化精矿粉事故规律分析及对策

马晓雪， 李文华， 张 俊， 乔卫亮， 张银东， 安 骥

(1.大连海事大学 公共管理与人文学院，辽宁 大连 116026； 2.大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026； 3.上海海事大学 商船学院，上海 201306)

E-mail:maxx1020@sina.com.

船舶载运易流态化精矿粉事故规律分析及对策

马晓雪1， 李文华2， 张 俊2， 乔卫亮2， 张银东2， 安 骥3

(1.大连海事大学 公共管理与人文学院，辽宁 大连 116026； 2.大连海事大学 轮机工程学院，辽宁 大连 116026； 3.上海海事大学 商船学院，上海 201306)

针对载运易流态化精矿粉的船舶屡屡发生事故的现状，首先基于运行分析法建立易流态化精矿粉运输流程图，并从人-机-货-环境-管理的角度辨识出易流态化精矿粉水上运输过程中的39个风险因素。随后,从船舶、货物、时间以及气象等方面对37起事故进行统计分析，得出主要影响因子，并通过对主要影响因子进行相关度比较，得出船舶载运易流态化精矿粉货物事故的发生规律。最后,根据以上分析结果,从海事管理部门、港口行政部门、船公司、质检部门等的角度提出降低船舶载运易流态化精矿粉事故的安全管理对策。

水路运输;船舶；精矿粉；事故统计；规律分析；管理

近年来，我国载运易流态化精矿粉的船舶屡发事故，特别是2010年3艘装载镍矿的巴拿马籍货船在从印尼开往中国的途中沉没，造成了45人死亡。2010年7月，交通运输部安监司、水运局、海事局等部门的相关人员组成研究组开展了载运精矿粉船舶沉船事故专题研究;中国船级社于2011年4月发布了“针对可流态化货物的安全措施”;宁波海事局积极制定了《海运矿粉安全操作规程》，已于2011年5月开始实施;2011年6月，交通运输部海事局开展了易流态化货物安全运输专项培训活动，要求对船长和甲板部船员进行培训。[1-4]

易流态化精矿粉属于《国际海运固体散货规则(IMSBC规则)》中的A组货物，通常含有一定比例的水分。在航行期间,随着船舶的振动或运动，颗粒之间的空隙减小，引起空隙内的水压增加，减小了货物颗粒间的摩擦，造成货物抗剪强度减小，从而导致货物的“流态化”。货物可能随着船舶横摇而流向一侧，但不会随着船舶摇向另一侧而完全流回来，这样船舶可能会逐渐达到一个危险的倾侧度而突然倾覆。[5]

1 精矿粉水上运输风险因素

通过分析精矿粉的运输流程，可清晰地描述出运输环节及工作的风险。[6]鱼刺图是风险识别的重要方法，主要原理是对事故的各种原因进行分析和归纳，并用简明的文字和线条表示出来。该方法作图简便且易于理解，是一种透过现象看本质的分析方法。[7]根据精矿粉水上运输的影响因素，最终分析出具体的风险因素(见图1)。

2 事故统计分析

1995年1月至2011年4月，我国发生的载运易流态化精矿粉的船舶沉没的事故[8]多达37起。通过从船舶种类、船长、事故发生时间、装载量、气象条件、货种、含水量、船龄等方面对这些事故进行统计，发现沉船事故具有以下几个方面的特点。

图1 易流态精矿粉运输流程鱼刺图风险因素分析

2.1非散货船载运易流态化精矿粉发生事故多

干货船[9]以运载干燥货物为主，也可装运桶装液货，一般按用途可分为杂货船、散货船、多用途船三大类。杂货船以运载成包、成捆、成桶的件杂货为主；多用途船可装运集装箱、木材、矿砂、谷物或其他杂货等；散货船是专运谷物、矿砂、煤炭等大宗散货的干货船。这些船舶装载散货时会使货物移动，从而产生一定的移动力矩，对船的稳定性有影响。铁矿属于金属物品，比重较大，载荷较集中，装在甲板上容易产生应力集中的情况，专门的散货船对这方面考虑得比较充分，而普通的干货船则对此要求不是很高。如果用一般的干货船去装散货，则可能会造成船舶不稳定等情况，影响船舶的安全。

2.20000—0400和1200—1600为事故多发时间段

0000—0400和1200—1600时间段为二副、二管轮值班时间，两个时间段分别包含晚上休息和中午休息的时间段。由于值班船员在这两个时间段不能休息，容易因疲劳而产生反应慢和决策能力下降的症状。

2.3长80～110m的船舶易发生事故

我国沿海海浪的波长为90～120 m[10]，通过对发生事故的15艘船舶的船长进行统计发现，有11起事故船舶的船长为80～110 m，接近于90～120 m的沿海波长。当此类长度的船舶在波速接近于船速且船中处于波峰时，因船舶实际水线面积损失较大，稳性会大幅下降。

2.4船舶装载量过大

按照船舶的实际装载量/参考载重量的大小进行统计，有近1/2的事故船舶货物装载量在95%参考载重量以上。而各货舱最大港载量为0.9×L×B×D，其中L为货舱长度，B为货舱平均宽度，D为夏季吃水。[11]营口海事局在执法中以“0.9×参考载重量”作为近似载重量控制依据，按照该执法依据，63.2%的事故船舶不符合要求。若船舶载重量过大，容易使船舶结构发生损坏，从而使船体因强度降低或不足而发生断裂。

2.5恶劣天气影响

装载易流态化精矿粉的船舶，由于所载货物自身的特性，容易导致船舶稳性降低，受天气影响时尤为严重。对事故发生时的风力和海浪情况进行统计，结果显示，28起事故中有23起在发生时风力达到7级，25起事故中有24起发生时处于大浪以上，这反映出了大风浪对载运易流态化精矿粉船舶的航行安全有重大影响。

2.6事故发生月份多为7月、10月和11月

对37起事故发生的月份进行统计，结果显示，7月、10月和11月事故发生最为频繁。其中：7月主要受夏季热带气旋影响，虽然发生频率较小，但一旦产生将造成严重的狂风、暴雨；而10月、11月主要受冷空气影响，每月可达5～6次，加上海陆地等影响因素，在特定海域就更容易产生大风天气。

2.7事故船舶船龄呈现两个极端

在对事故船舶的船龄进行统计时发现，23起事故中船龄为0～4 a的船舶有8艘次，船龄为25 a或以上的船舶有9艘次，两者约占事故船舶总数的74%。新船发生事故的原因主要归结于船舶质量存在缺陷；而老龄船发生事故则是由于船舶技术状况不良、重要设备保养不当，以及运输过程中货舱进水等。

2.8货物含水量不符合要求

货物含水量是决定易流态化精矿粉易流态化程度的重要因素。交海字第275号文规定货物含水量的界定为8%，按照该标准对事故信息中含有水分信息的13起事故进行统计，结果显示，只有4起事故船舶所载运的易流态化精矿粉符合含水量要求，但其中有3起都接近于8%，分别为7.72%、7.67%和7.25%。

2.9事故船舶所载货物主要为铁矿粉

我国对铁矿石需求量大，进口量已达5亿t，居世界第一位，因而发生的事故也较多。

3 事故规律分析

通过对载运易流态化精矿粉船舶的统计参数进行筛选，辨别出具有突出影响的因子有以下11个：事故发生月份、事故发生时间、货物含水量、风力大小、海浪大小、船龄、货物类别、事故原因、船舶长度、船舶种类和载重量，各突出因子的详细情况见表1。

表1 突出影响因子的取值情况

通过对表1中的因子两两进行相关度分析[12-14]，分别计算出相关度程度(由提升率和影响率决定)，得到55组不同的相关度(见图2)，再找出相关度较大的因子，以Inf(影响率)=0.4为划分界线，那么从图1中可以找出相关度大的因子(见表2)。

图2 两两因子之间的相关度比较情况

从表2中可以得出载运易流态化精矿粉船舶的事故发生规律：当船舶海上运输易流态化精矿粉且包含集合{风力≥7级，海浪为大浪以上，船舶种类为非散货船，船龄为0～4 a或25 a以上，船舶长度为80～110 m，时间为0000—0400或1200—1600}中的两个或两个以上元素时，容易发生事故。

表2 相关度较大的影响因子

4 安全管理对策

根据上述的分析结果，提出以下安全管理对策，以降低载运易流态化精矿粉船舶发生事故的概率。

4.1制定和修订易流态精矿粉海上运输技术规范

4.1.1统一出台大风浪天气下的安全管理办法

目前，关于大风浪天气下的安全管理办法仅在部分海域实施，如《关于加强大风天气下渤海海域部分散杂货船船舶安全管理的通知》。但是,我国沿海水域均有易流态化精矿粉水上运输的情况，并多次发生事故，因此建议规定：载运易流态化精矿粉的船舶在所航经水域24 h内存在8级或以上大风天气，或存在巨浪以上海浪时，签证人员应不予为其办理出港签证；而当航经水域24 h内存在6～8级大风或存在大浪海浪时，应暂缓为其办理出港签证。

4.1.2制定老旧散货船舶进口技术标准

由于散货运价上涨，二手散货船买卖市场空前活跃，接近出口年限或出口后就达到出口年限的二手散货船占了绝大多数，并还有继续发展的趋势。研究结果表明，这些进口的船舶大多在结构上都不能满足海上安全的实际要求。此外,这些船舶的船龄大都在15 a以上，正处于快速腐蚀阶段。因此，应对进口的老旧散货船进行严格的检验，达到相应的技术标准后方可引入。

4.1.3明确易流态化精矿粉货物的适装条件

原交通部在1989年就已明确指出，8%的适运含水量数值是国际上主要海运国家及国内有关科研单位进行多次试验和测定后规定的运输标准。[15]然而,《IMSBC规则》中并没有类似的明确规定,仅提出“适运水分限(TML)”(TML可按流动水分点计算得出)的要求，无具体比例的规定。建议交通运输部海事局再次以部门规范性文件等形式对易流态化精矿粉的运输要求和数据标准予以强调，本着严肃、科学的态度，针对不同易流态化精矿粉货物的实际情况，修改《暂行规定》中的适运条件，不搞一刀切，不都以8%为标准。

4.2加强易流态化精矿粉货物水上运输的监管

4.2.1禁止采用非散货船运输易流态化矿粉货物

在发生事故的装运精矿粉的船舶中，非散货船占有相当大的比例。在此需要纠正一个模糊的认识:有些人把《海运精选矿粉及含水矿产品安全管理暂行规定》第九条中所述的“一般货船”理解为“普通货船”(即杂货船)或“一般干货船”(类似于杂货船)。结果带来两个严重错误的认识:

(1) 认为杂货船、一般干货船可以散装运输精矿粉货物，只是含水率要受到不超过8%的限制；

(2) 散货船装运精矿粉，不受含水率不超过8%的限制，需要监管人员特别注意。

4.2.2驾驶员必须具备大风浪操船能力

船舶在航行过程中难免会遇到大风浪，而大风浪会对船舶安全航行产生潜在威胁。因在大风浪中准备不足、操作不慎、避让不当而导致船毁人亡的案例屡见不鲜。不过大风浪也不是不可战胜的，可以依靠其自身的客观规律以及我们的专业知识及能力，在保证船舶具有足够适航性的同时，将船舶本身具有的性能与当时的外界风浪条件适宜地协调起来，针对风浪对船体的作用情况进行妥善处理即可达到安全操船的目的。在大风浪环境中，船长和其他驾驶员的操船技能直接影响船舶的安全航行，因此，应着重检查驾驶员在大风浪条件下的操船能力。

4.2.3加强对新造和老龄船舶的检查

4.2.4船舶载重量的控制

4.3船公司的安全管理对策

4.3.1降低船舶自由度液面的影响

(1) 船公司通过运力重新配置，安排特殊散货船载运易流态化精矿粉。《IMSBC规则》中提到两种特殊散货船，一种是装有特殊设计的可拆卸的防移设备的船舶；另一种是设有永久性结构限界的船舶。特殊散货船可有效降低自由液面的影响；

(2) 对于装运易流态化精矿粉的船舶，降低自由液面对船舶稳性影响的最有效的措施是在货舱中设立纵向水密板，可到舱底也可到货物的一定深度。在货舱内设置止移板，并用立柱对齐固定，或在货舱内垒墙，从而达到设置纵隔壁的效果。

4.3.2为船员培训易流态化货物安全装运知识

高级船员在完成《STCW公约》规定的强制性培训项目的同时，公司还需增加有关易流态化精矿粉的培训项目，培训内容根据易流态化精矿粉水上运输的特点制定。应从货物生产、配载、装卸、运输和应急等方面进行着重培训，并加强对载运易流态化精矿粉事故案例的学习，以引起船员的高度重视。

4.4船员的安全管理措施

4.4.1船长应严格控制易流态化精矿粉的含水量

(1) 易流态化精矿粉货物装船前，船长应认真审核其特性资料的准确性[16]:

① 易流态化精矿粉的“可流动水分点”测试证书的有效期为6个月；

② 含水量检测证书的有效期为7 d；

③ 观察易流态精矿粉的堆放环境;

④ 若含有自热性质的易流态化精矿粉，还需核查精矿粉的堆放时间是否符合其放热时间；

⑤ 若有多票货物，需要托运人分别提供证明文件。

(2) 易流态化精矿粉装船过程中，船长应安排船员实时监测易流态化精矿粉的状态，若发现问题，应停止装载；

(3) 易流态化精矿粉装船结束后，应从货舱内取一份样品，保存至航次结束。

4.4.2制定合理的货物装舱计划

由于易流态化精矿粉的积载因数小，若一次性完货，很容易造成船体某些部位负荷过大、实际剪力或弯矩瞬时超出其许用值，造成船体局部损伤。为便于在装货过程中顺利排出压载水，需从剪力、弯矩和吃水等方面对装载量进行优化，一般分2～3轮装完，制定合理的货物装舱顺序和压载水排放顺序。

4.4.30000—0400和1200—1600期间值班船员应正确缓解疲劳

通过对载运易流态化精矿粉货物船舶事故的发生时间进行分析可知，0000—0400和1200—1600时间段为事故高发期。此时海况较差、船员容易疲劳，易产生反应慢和决策能力下降等症状。这时可采取清新空气醒脑、转移注意力驱疲劳、交替活动赶倦意等措施进行缓解。

4.4.4积极预防货物移动的发生

(1) 加强对油、水柜和污水沟的测量，每4 h测量一次。制定测量计划，并做好记录，保持污水及时排放；

(2) 航行过程中船方应派人每4 h巡查一次货舱，巡查时应先进行通风，并做好相应记录；

(3) 及时抄收天气预报和分析天气图，调整航线，最大限度地避开风浪区。

4.5港口的安全管理措施

4.5.1规范易流态化精矿粉货物的储运保管

港口的储运部门应采取有效措施保证易流态化精矿粉的含水量不发生变化。

(1) 堆场应具备良好的排水功能，选择地势较高的地方堆放；

(2) 露天堆放时应当根据天气情况加以苫盖；

(3) 记录易流态化精矿粉的堆放起止时间、堆放期间的天气情况、取样时间等。

4.5.2完货后进行平舱作业

具体的平舱要求由货物的特性决定，一般易流态化精矿粉只需按照《IMSBC规则》中第4节和第5节的平舱要求和平舱程序进行平舱即可。而对于精矿明细表中的货物和硫化金属精矿，则要求在对该货物进行平舱时，使货物表面峰谷之间的高度差不超过船舶宽度的5%，且货物从舱口的边界均匀坡向舱壁，在航行途中不能出现剪切面坍塌现象，尤其是小船(即长度为100 m或以下的船舶)。

4.6船舶设计单位的着重关注点

船舶设计单位应针对80～110 m船舶载运易流态化精矿粉事故多发的情况，结合事故发生特点，在船舶设计上采取有效的措施，尽量避免由于船舶本身结构不合理造成事故发生。

5 结 语

通过对船舶载运易流态化精矿粉货物的运输安全进行探讨发现，船舶载运易流态化精矿粉有很多风险因素，并且涉及到很多机构，只有结合事故及险情的发生规律，找出关键风险因素，不断完善相关法律法规，海事管理部门着重监管，船公司、港口管理部门、船员等采取安全管理措施，才能最大程度地避免险情发生，保障海上人命财产的安全。

[1] 徐祖远. 2010年第三次部安委会会议报告[R]. 北京：交通运输部, 2010.

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

[3] 宁波海事局. 宁波海事局多措并举加强矿粉运输安全监管[EB/OL]. (2010-12-09)[2011-09-15].

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

[4] 中国海事局. 关于开展易流态化货物安全运输专项培训活动的通知[Z]. 北京：中国海事局，2011.

[5] 孙志强，李欣欣，谢红卫，等. 基于操作流程图的人为差错辨识方法[J]. 计算机工程，2008，34(5)：42-44.

[6] 杜红兵，王雪莉. 基于流程图的机场管制塔台风险因素辨识[J]. 中国安全科学学报，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] 中华人民共和国海事局. 精选矿粉和含水矿产品运输水上交通事故典型案例集[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[9] 中国船级社. 钢质海船入级规范2009(第一分册)[M]. 北京：人民交通出版社，2009.

[10] 陈贤，戴东起，何江民. 小型二程矿船载运精选矿粉风险控制[J]. 中国水运，2009，7:52.

[11] 交通部. 海运精选矿粉及含水矿产品安全管理暂行规定[G]. 交通部规章汇编，北京：人民交通出版社，2006.

[12] 马占欣，黄维通，陆玉昌. 相关度计算方法存在的问题及修正[J]. 计算机工程，2007，33(11)：67-69.

[13] 赵嫣. 信息检索中结构化文档相关度计算方法的研究[D]. 济南：山东大学，2007.

[14] 张振幸，李金厚. 一种基于知网的语义相关度计算方法[J]. 洛阳师范学院学报，2010，29(2)：81-84.

[15] 交通部. 关于(89)交运字198 号联合通知中有关问题的函[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

国家自然科学基金(51079013, 51109021)；中央高校基本科研业务费专项资金(3132013337)

马晓雪 (1974-), 女, 辽宁大连人，副教授，博士生，主要从事公共管理和船舶安全运输的研究。

1000-4653(2014)02-0043-05

U695.2+7;U698.3

A