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矿业科技  

关于红土镍矿海运安全的几个检测问题

作者:佚名
次数:592
日期:2015-5-29 8:48:04

红土镍矿一般分布在赤道南北纬度30°以内的热带国家。镍具有抗腐蚀、耐氧化度、高延展性好等特点,成为生产不锈钢的重要添加剂。由于国内镍矿资源有限,无法完全满足要求,中国的镍矿主要从菲律宾和印尼大量进口,年进口量近千万吨。随着国内进口量的逐年增加,红土镍矿引发的海运事故也在增多,占到所有货物种类事故的9%(见图1)。因此,红土镍矿的安全海运成为亟待解决的问题。
引发红土镍矿海运事故的根本性的原因在于货物含水量超过适运水分极限值(简称TML)。适运水分极限是指易流态化货物的最大含水量。通常为流动水分点(简称FMP)的80%~90%,若货物的含水量超过适运水分极限值,意味着该批货物是不允许用普通货船常规运输的。《水路运输易流态化固体散装货物安全管理规定》中明确将红土镍矿纳入易流态化货物(A组)进行管理,由此可见,对镍矿海运安全的重视程度。易流态化固体散装货物,是指本身含有部分细颗粒和一定水分,当其含水率超过适运水分极限时,可形成自由液面或固液两相流动层的固体散装货物。红土镍矿是属于粘性散装易流态货物。当水分含量超过其适运水分极限时,红土镍矿表面便会析出游离水。大量的资料与事故分析显示:含水镍矿粉游离水析出后,会积累在舱内货物表面,形成粘滞性流体状态。在船舶的颠簸中,货物表面的游离水分带动部分矿粉移向下风舷一侧,而船舶在大风浪中横摇到上风舷一侧,这种矿粉不能完全回移,造成下风舷一侧矿粉越积越多。当产生的横向倾覆力矩超过船舶最大稳性力臂、力矩及相对应的横倾角时,船舶会向下风舷突然倾覆沉浸,发生沉船事故。
在《国际海运固体散货规则》(以下简《IMSBC规则》)中,对于含水率超过适运水分极限(TML)的货物,建议用专用货船或装有特殊设备的货船进行运输或改汽运。
红土镍矿适运水分检验有以下几个方法:
在《IMSBC规则》中,对适运水分极限(TML)检验规定了三种检验方法:
流盘法。适用于测定最大粒度为1mm的精矿或其他颗粒物质,最大粒度达到7mm时也可使用。对于含粘土比例较高的同类物质测试结果并不理想。红土镍矿具有较高的粘土含量,并包含7mm以上的颗粒,在流盘测定中,捣实步骤无法达到理想状态,而且黏模现象严重,脱模困难,显然用流盘法来测定红土镍矿是不适用的。
葡氏/樊氏试验。适用于细粒和相对较粗粒精矿,或最大颗粒为5mm的类似物质的试验。本方法不适用于煤或其他多孔物质。受试验方法对应货物种类的限制,此方法现在并没有被大多数检测机构采用。
插入度法。插入度试验一般适用于精矿、类似物质及最大颗粒为25mm的煤。
由于《IMSBC规则》中,对红土镍矿的检验方法并无具体规定,在没有更加理想的检验方法发布之前,大多数检测机构都采用插入度法对红土镍矿的适运水分进行检测。但用此方法检验的有许多不完善的地方,导致检测数据准确性值得商榷。此方法引起检测结果偏移的原因有如下几个方面:
1.捣实压力无法实现压力值的完全恒定。由于红土镍矿的粘性较高,含有一定水分后的货物会变软,由于人工操作捣实时每个点达到规定压力值会存在误差,这整个捣实过程完结后,试验样品的整体状态的均匀性会存在差异,从而导致检验结果上的偏差。
2.颗粒分布的不均匀性引起的实验误差。红土镍矿的颗粒分布在开采、装卸过程中,大小颗粒的分布极不均匀,粒径大小完全不同,不同产地或相同产地不同矿层具有的物理性状也不尽相同。在用插入度试验的过程中,需靠振动将插入棒插入试样中来检测,在碰到较大颗粒时,会出现插入棒不入的情况,这是插入度法进行适运水分检测时,常常遇到的问题,因此难免由此产生试验误差。
3.试验仪器的构造引起的误差。目前,国内市场上用于检测的插入度试验仪不够精确,在试验中,常常出现共振状态,也会对实验结果存在影响。
综上所述,红土镍矿适运水分极限的检验方法仍需进一步探讨和规范。
另外,检测机构还应取得评估资质,具有对货物适运情况相应的评估能力。在货物仅凭适运水分极限值特别是边缘值,难以正确判断其危险性时,应根据所积累的货物运输特性和货物的物理、化学性质及日常检测经验,进行有效评估。像有些细颗粒比例占的较少的货物,完全可以不进行极限检测,而进行合理评估其适运性能。对于颗粒大小所占比例多少为易流态化货物的问题,《IMSBC规则》中并无具体规定,这也是国际海事组织及相关行业需进一步研究和完善的方向。
判断货物含水量的简易方法。
对于易流态化散装货物的载运,海事监管部门会根据检测机构提供的水分含量、适运水分极限(TML)、粒度分布、积载因数等内容的检测报告,确定其是否适于船运。红土镍矿看上去极其松散的状态,往往里面含水量很高,用眼观的方法无法判断,用手用力捏时就会发现矿粉有抱团现象。托运人、船方、港口经营人等还要学会对货物采用简易方法进行水分含量的估测。方法如下:
(一)用坚固圆筒或类似的容器(容积为0.5升~1升)装半罐样品,从离地面约0.2米高处猛力摔在坚硬的地面上,重复做25次,每次间隔1秒~2秒,如样品表面游离出水分或液化时,则需要及时检验。
(二)样品放入平底玻璃杯或小容器内,来回不停摇动5分钟,如有明显液体浮在表面,表明不适运。
(三)脚踏在样品上,如出现松软现象,显流沙样流动,表明不适运。
(四)样品放在平盘里,堆成圆锥状后,不断用平盘敲击桌面,如样品塌成饼状,表明不适运。如样品呈碎块或裂开,则适运。
(五)将样品先充分揉捏均匀,然后在平板上用手掌慢慢搓滚成细条,用力均匀,当样品条搓成直径约为3cm时,如产生横向裂缝并开始断裂,则适运。
总之,红土镍矿安全运输涉及到托运人、船方、港口经营人、船舶经营人、理货机构、检测机构、海事管理机构、港口行政管理部门等多部门的协调与合作,最根本的是货物本身具有易流态化特性,在不良条件下可能导致沉船,造成重大损失。各方应在行业内外、船上与岸上形成职责明确,通力合作,齐抓共管的局面,
 

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