包装危险货物装卸码头消防及安全技术要求

陈武争

1 中交水运规划设计院有限公司

2 上海中交水运设计研究有限公司

1 引言

危险货物与普通货物相比容易引发火灾、爆炸、中毒、污染等事故,对危险货物运输及装卸环节加强管理,是为了防止发生人身事故或对船舶、码头及其载运货物的损害,提高危险货物运输与装卸的安全性。多年来,许多国家和国内各省市采取了种种措施对船舶运输和码头装卸危险货物加以管理,但由于规章制度、规范的术语不一致,缺乏针对性的技术规范,给从事海运危险货物运输和装卸的人员、企业造成了一定困难。

在我国,根据《国内水路运输管理规定》(2020年修订),危险货物运输分为包装、散装固体和散装液体危险货物运输,相应的码头也分为包装、散装固体和散装液体危险货物装卸码头。但目前的消防和安全技术规范主要针对散装液体危险货物装卸码头,针对包装危险货物装卸码头的规范相对缺乏。

国内对包装危险货物码头消防和安全技术方面进行了一些研究。郝志超梳理了船载危险货物的定义和范围,分析了船载危险货物过境的需求和船载危险货物过境存在的困难,评估了受码头资质影响导致危险货物无法过境导致的危害[1]。刘锋等针对危险品集装箱运输与装卸存在的问题,提出了针对性的安全管理措施[2]。王海建等针对集装箱装卸和运输各环节的安全监控,提出一种港口危险货物集装箱监控管理信息化框架设计[3]。万辉等针对包装危险货物在运输和存储环节存在的安全风险,就包装危险货物海上运输安全管理提出了建议[4]。林峰等对包装危险货物进港出运情况进行调查研究,分析了问题与困难,提出了对策与建议[5]。以上针对管理方面的研究较多,针对包装危险货物码头消防及安全技术要求的研究较少。

通过规范梳理、逻辑推理、类比及经验总结,对包装危险货物码头的消防及安全技术要求进行系统分析与总结,提出消防设计与安全设施设计时的关键技术要点。

2 术语和定义

2.1 危险货物

2.1.1 国际公约

关于危险货物的国际公约主要有国际海事组织的《国际海上人命安全公约》(SOLAS公约,2014年)[6]和《国际海运危险货物规则》(IMDG规则,2020年)[7]。SOLAS公约第Ⅶ章对危险货物的定义为IMDG规则中所述的物质、材料和物品,分为包装危险货物、固体散装危险货物、散装运输危险液体化学品、散装运输液体气体、密封装辐射性核燃料、钚和强放射性废料。

IMDG规则第2章按照危险货物所呈现的危险性或最主要的危险性将其划分为1～9类,部分类别又进一步细分成小类,被国际所公认,我国国家标准也与其分类保持一致(见表1)。按照船舶载运类型分类中,包装危险货物运输适用IMDG规则,固体散装危险货物适用《国际海运固体散货规则》(IMSBC规则),散装运输危险液体化学品适用《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》(IBC规则),散装运输液体气体适用《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(IGC规则),密封装辐射性核燃料、钚和强放射性废料主要适用《联合国海洋法公约》和《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL公约)。另外使用危险货物作为燃料不应作为危险货物进行管理,采用低闪点液体作为船舶燃料的物品适用《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》(IGF规则),不在SOLAS公约和IMDG规则规定的危险货物范畴。

表1 危险货物分类表

2.1.2 国家标准、法律法规及技术标准

根据国家标准《危险货物分类和品名编号》(GB6944-2012)的规定[8],危险货物也称危险物品或危险品,是指具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性,在运输、存储、生产、经营、使用和处置中容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别防护的物质和物品。

为确保货物包装安全,根据危险货物的危险程度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,分别对应高度、中度和轻度危险性的物质。

根据载运工具的不同,航空、铁路、公路和水运均有对危险货物或危险品的相关规定和标准。其中水运危险货物在不同的法律、法规或标准里的术语和定义也不同,典型类别大致可分为危险货物、危险化学品和污染危害性货物三类。

(1)危险货物。水运相关管理规定和标准里包含危险货物术语和定义的有《海上交通安全法》、《国内水路运输管理规定》(2020年)、《港口作业安全要求第3部分危险货物集装箱》(GB16994.3-2021)。水运危险货物指《国际海运危险货物规则》、GB6944或GB12268上列明的,易燃、易爆、有毒、有腐蚀性、有放射性、有污染危害性等,在船舶载运过程中可能造成人身伤害、财产损失或者环境污染而需要采取特别防护措施的货物。根据《国内水路运输管理规定》(2020年),危险货物运输分为包装危险货物运输、散装固体危险货物运输和散装液体危险货物运输。

(2)危险化学品。根据《危险化学品安全管理条例》和《危险化学品目录》,危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危险化学品是根据物质性质进行分类,并不是所有的危险化学品都是危险货物。危险化学品实行目录管理,《危险化学品目录》中所列物质,不属于前款规定的危险货物的,应当按照《危险化学品安全管理条例》的有关规定执行。

(3)污染危害性货物。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》、《防治船舶污染海洋环境管理条例》、《中华人民共和国船舶及其有关作业活动污染海洋环境防治管理规定》和《海运污染危害性货物名录》,污染危害性货物是指直接或者间接进入水体,会损害水体质量和环境质量,从而产生损害生物资源、危害人体健康等有害影响的货物。污染危害性货物与危险货物或危险化学品高度重合,但又不完全相同,例如液化氢,属于危险货物,但进入水体不对水体造成污染。

2.2 危险货物码头

危险货物进行运输时,码头分类理论上应该与货物分类相对应。针对散装液体危险货物运输,与之对应的码头规范有《海港总体设计规范》(JTS165-2013)[9]、《油气化工码头设计防火规范》(JTS158-2019)[10]、《液化天然码头设计规范》(JTS165-5-2021)[11],相关码头类型包括油码头、液化天然气码头、液化烃码头、化工码头等;针对包装危险货物运输,相关码头类型包括危险货物吊装码头、危险货物滚装码头、危险货物集装箱码头等,相应的规范主要以危险货物集装箱为主,包括《港口作业安全要求第3部分:危险货物集装箱》(GB16994.3-2021)和《港口危险货物集装箱堆场设计规范》(JTS176-2020)[12]。

除集装箱型式外的包装危险货物码头,以及固体散装危险货物码头等还没有针对性的规范。

3 规范体系梳理

国内危险货物码头相关标准分类大体上与根据国际通用危险货物运输或者船舶构造规则相对应,国内危险货物码头标准与国际公约对应关系图见图1。

图1 国内危险货物码头标准与国际公约对应关系图

由图1可以看出,国内危险货物码头对应IBC规则和IGC规则的规范比较多,基本能够涵盖对应货种的安全作业要求、总体设计要求和设计防火要求,《海港总体设计规范》(JTS165-2013)中术语部分定义了危险品码头,技术部分针对危险品的描述也多引用自原《装卸油品码头防火设计规范》(JTJ237-99),油品码头现已废止,JTS165中总体部分及工艺部分也都是针对液体散货码头,对危险货物固体散货、危险货物集装箱和包装危险货物的技术要求比较少,后来发布的《港口危险货物集装箱堆场设计规范》(JTS176-2020)有效补充了危险货物集装箱堆场的技术要求。

针对IMDG规则包装危险货物的规范主要以危险货物集装箱堆场为主,码头部分主要采用普通集装箱码头技术要求;目前针对包装危险货物中杂货码头和滚装码头的标准仅有一本安全作业要求已经编制但尚未发布,总体要求和防火方面的技术规范不足。

针对IMSBC规则固体散货危险货物的规范仅有一本安全作业要求已经编制但尚未发布,总体要求和防火方面的技术规范不足。

4 技术现状与技术要求

4.1 技术现状

包装危险货物与散装液体危险货物的本质区别是船型和包装不同。根据《国内水路运输管理规定》(2020),从事散装液体危险货物运输的,应当使用液化气体船、化学品船、成品油船和原油船(统称为危险品船)运输;从事普通货物运输、包装危险货物运输和散装固体危险货物运输的,可以使用普通货船运输。水路运输经营者使用客货船或者滚装客船载运危险货物时,不得载运旅客。可以看出,散装液体危险货物运输船型是特定的符合IGC和IBC规则的“危险品船”,而包装危险货物运输可以使用普通货船。另一个本质区别是包装危险货物有符合IMDG规则和国内相关标准的包装进行承装后按规则进行积载和运输,包装本身符合本质安全,物品包装合理可进一步降低与外界接触和发生安全风险的概率;而散装体液危险货物则裸露在船舱内,船舶本身是最大的包装,包装单位相比包装危险货物要大很多倍,风险源和风险率都远远大于包装危险货物。

对包装危险货物码头而言,其风险主要在于包装破损、误操作、机械故障等引起的安全风险,码头作为运输环节中的一个节点,仅仅进行装卸作业,不生产也不存储,风险时间短,单个风险源体量小,风险概率小,预期危害小。而散装液体危险货物码头主要风险在于装卸作业、误操作、机械故障等,由于货物直接接触码头装卸设备,其风险转嫁于码头设备本身,因此码头工艺设备是码头装卸环节最大的风险点,而且由于散装运输且单个风险单元体量大,持续作业风险时间长,因此风险概率高、预期危害大,这也是目前国内对散装液体危险货物码头安全更加重视、规范体系比较完善的原因之一。

包装危险货物码头虽然理论上相比散装液体危险货物码头安全风险低,但毕竟还是危险货物,具有一定安全风险。在我国,目前包装危险货物中的集装箱部分行业共识比较一致,集装箱码头可以作业普通集装箱和危险货物集装箱,按种类不同又具体分为只装直取和堆场内限期堆存,针对风险较高的危险货物集装箱堆场,还制定了专门规范,相关规范要求和实际作业模式逐步完善,能够形成共识。但包装危险货物中的件杂货码头和滚装码头在实际操作中却面临很多技术难题。

(1)没有针对性规范支撑。除集装箱码头外,其余包装危险货物码头在实际规划设计和建设运营中,均按危险品码头笼统的进行要求和管理,安全间距和管理要求都参照最为严格的散装液体危险货物码头,因为该类码头规范体系最全。

(2)火灾危险性没有明确分类,建构筑物防火间距和消防实施配置没有明确要求。目前实际操作中参照JTS165和《建筑设计防火规范》(GB50016-208)进行执行,这两本规范对包装危险货物码头规定较少,有些要求与港口码头的实际作业环境不是十分契合[14],应用起来有不少问题。

(3)没有针对主要设备、设施的安全技术要求。该类码头在安全间距、作业管理要求上参照散装液体危险货物的规定,过于严格,有些不符合实际;但有些散装液体危险货物规范中不涉及的大型露天装卸设备、滚装桥等设备又没有具体要求,实际作业中按照普通码头中的一般设备进行配置,对于重要的电气设备和电气房等消防重点部位缺少针对性的安全技术要求,一但发生事故,容易引发危险货物次生灾害。如果按照危化品生产车间对设备的要求,露天装卸设备工作环境又不一样,不但技术条件上不适应,而且在特种设备取证方面也面临重大困难,无据可依,国内无露天环境的整机防爆产品型式试验相关规范依据,无法取证。

(4)包装危险货物滚装码头使用客货滚装船运输,没有相关规范,各地要求不一致,标准不统一,一事一议的项目比较多,难以形成统一、安全、科学的技术要求和操作规范,给工程建设和运营造成很多困扰。而对于岛屿型省市或区县,桥隧禁止运输危险货物,水路吊装或滚装运输是唯一方式,受制于该类码头规范缺乏,按危险货物码头进行新选址难度大、周期长、不确定因素高、投资难以承受,一般采用改造既有客运滚装码头或者夜间错时运输的方式进行解决,安全风险高。部分省市为了统一技术要求,还尝试进行了该类码头的标准编制,填补了行业空白,例如海南省尝试编制的《危险品滚装码头消防和安全技术要求》[15]。

4.2 技术要求

4.2.1 技术要求逻辑

(1)包装危险货物码头与散装液体危险货物码头有这本质区别,不宜照搬或参照其技术要求。

(2)包装危险货物码头已有危险货物集装箱这一例证经大范围、长周期实践检验,且符合国际通用做法,其他包装危险货物型式参照其码头和陆域堆存区的技术要求和运营管理要求更为合适。

(3)规范、统一包装危险货物消防和安全技术要求的目的是为了合理地防止发生人身事故或对码头、船舶及其载运货物的损害,防止发生人身、财产及环境安全事故,同时又促进此类货物不受限制地自由运输。如果为了安全而阻碍了货物流通,那么安全的意义就没有了,而以牺牲安全为代价的自由流通也是没有生命力的。

(4)消防和安全设施的配置目的是为了扑灭初期火灾和事故情况下提供必要的安全防护,消防设施和安全设施的配置应遵循科学、合理、适度的原则。

4.2.2 技术要求要点总结

基于以上术语和定义、规范梳理、技术现状、技术要求逻辑的分析和推理,包装危险货物装卸码头消防和安全技术要求要点如下:

(1)包装危险货物码头宜参照危险货物集装箱码头,在采取一定安全措施的条件下在件杂货、滚装码头进行装卸作业,码头和陆域堆存区的建设和管理技术要求也参照集装箱码头和危险货物集装箱堆场的相关规范要求。

(2)码头和堆场的火灾危险性宜参照危险货物集装箱相关规范并结合物品特性、存储量、预期危害程度等因素综合确定。包装危险货物不同于散装危险货物,同等物质条件下的火灾概率不同,危险源单元大小也不同,由于本安型包装均为独立包装,火灾蔓延短时间引发大面积火灾的概率小,预期危害小,建议制定火灾危险性分类时充分考虑这一特点。码头建议参照普通码头划分火灾危险性,存储堆场建议按照散装同类货物堆场降低火灾危险性等级,具体要求需要经过科学论证和试验、实践进行验证和检验。

(3)包装危险货物码头需要配置推车式和手提式灭火器,相比固定灭火设施,移动式灭火器更适合滚装码头和件杂货码头,固定灭火设施更适合散装液体或固体危险货物码头。

(4)包装危险货物码头消防用水宜利用码头临水的天然优势,优先考虑使用成本低、体量大的天然水源。

(5)大型露天工艺装卸设备应区别于普通码头,针对包装危险货物特点考虑针对性安全技术措施,例如设置安全绳进行防掉落设置,电气和控制系统选用防爆型产品,司机室和电气室应针对性设置灭火装置和司机司机疲劳自动监测装置等。

5 结语

包装危险货物码头与散装液体危险货物码头有着本质区别,目前缺少针对性的规范,不宜照搬散装液体危险货物码头相关技术要求。包装危险货物码头和堆场与危险货物集装箱码头和堆场性质更相近,其相关技术要求和做法更具参照性。建议尽快制定统一的包装危险货物消防和安全技术标准规范,指导包装危险货物码头设计和建设。