浅谈船舶安全运输散装硫磺

作者：周民敬船长 （V.SHIPS上海）, 刘建军船长 （上海泰格）

第一章：散装硫磺运输概述

1.1 本指南之宗旨与适用范围

本文件之目的在于为散装硫磺的安全装载、运输及卸载提供一整套操作规范。其内容主要针对船舶船长、高级船员、全体船员以及岸基管理人员，综合了行业最佳实践与《国际海上人命安全公约》(SOLAS)及《国际海运固体散货规则》(IMSBC Code)的强制性规定。本指南之目标在于确保在硫磺运输的全过程中，船舶、船员及货物的安全性得到最大程度的保障。

1.2 硫磺作为海运商品之特性

硫磺作为全球工业中一种基础化工原料，其重要性不言而喻，广泛应用于化肥制造等领域。其海上运输贸易航线遍布全球，主要出口港口包括加拿大的温哥华、沙特阿拉伯的朱拜勒以及俄罗斯和中东地区的多个港口。鉴于其物理和化学特性，散装硫磺的运输伴随着特定的风险，因此必须采取严格的安全管理措施。

1.3 硫磺风险管理之三大支柱

本指南之结构围绕着缓解硫磺运输过程中三个主要且相互关联的风险而构建。对这三大风险的深入理解与有效管理，是确保安全运输之核心：

火灾与爆炸风险： 特定形态的硫磺具有固有的易燃性和粉尘爆炸潜力。

腐蚀风险： 湿润状态下的硫磺对船舶的钢结构具有严重的腐蚀性。

健康危害： 硫磺粉尘的吸入、皮肤/眼睛接触以及有毒气体的暴露对人员构成健康威胁

第二章：货物识别与国际海运固体散装货物规则（IMSBC规则）分类

2.1 托运人货物申报单的关键作用

依据《IMSBC规则》的强制性规定，船长在装载货物前必须获取并详尽审查托运人所提供的货物信息。该文件作为识别所装载硫磺具体类型及其相关特性的唯一权威依据，应包含联合国编号(UN Number)、堆积因数(Stowage Factor)、休止角(Angle of Repose)等关键数据。船长制定的所有操作计划均依赖于这份初始的货物分类文件。

2.2 区分硫磺货物：B组与C组

《IMSBC规则》将散装硫磺主要划分为两种类型，它们的风险特性存在显著差异。错误地识别货物类型可能会导致安全程序的灾难性失效。

2.2.1 SULPHUR UN 1350 (碎块状、粗粒状硫磺)

1.分类：该货物属于危险品，被归类为B组（具有化学危险的物质），并属于《国际海运危险货物规则》(IMDG Code)中的4.1类（易燃固体）。

2.物理特性：由不同尺寸的颗粒或块状物组成，堆积因数通常在0.85至0.95 m3/t之间，休止角为35至40度。规则明确指出，细粒硫磺（硫华）不得散装运输。

3.主要危险：具有显著的易燃性、粉尘爆炸风险，并且在燃烧时会释放有毒气体。

2.2.2 SULPHUR (已形成、固态硫磺)

1.分类：该货物属于非危险品，被归类为C组（既不液化也无化学危险的物质），不受《IMDG规则》的限制。通常为石油和天然气精炼过程中产生的副产品，经过加工形成特定的形状（如颗粒、球丸、片状）。

2.物理特性：尺寸较为均匀（约1-10 mm），堆积因数为0.74至1.11 m3/t，休止角不适用。

3.主要危险：被认为是不燃或火灾风险较低的货物。主要关注点在于装卸过程中可能产生的粉尘以及在湿润条件下可能引起的轻微腐蚀。

表1：IMSBC规则下不同散装硫磺货物的特性对比

第3章：全面风险分析

3.1 火灾与爆炸风险

3.1.1 燃烧特性

硫磺的自燃温度约为235°C，闪点约为207°C。尽管在标准货舱环境下这些温度不易达到，但硫磺极易因外部火源如摩擦产生的火花或明火而被点燃，尤其当其以细粉末形态存在时。因此，火灾风险主要源于外部点火源的引入，而非货物自燃。

3.1.2 粉尘爆炸机理

硫磺运输过程中最严重的安全问题为粉尘爆炸。粉尘爆炸的发生需满足五个条件（即“粉尘爆炸五边形”）：可燃物（硫磺粉尘）、助燃剂（空气中的氧气）、点火源（火花、静电、高温表面）、粉尘在空气中弥散形成云状，以及受限空间（如货舱）。这种风险在装货、卸货过程中尤为显著，特别是在采用干扫方式进行清舱作业时，因为这些操作容易在密闭空间内形成理想的爆炸性粉尘-空气混合物。

3.1.3 点火源控制

必须彻底消除所有潜在的点火源。这包括但不限于：吸烟、焊接或切割等热工作业、使用非防爆型的电气设备（货舱灯、手电筒）、静电释放以及工具或机械设备（如抓斗与船体钢板）之间的摩擦火花。在操作过程中，高风险区域是动态变化的。硫磺粉尘作为爆炸的主要燃料，在货物装卸和清扫过程中产生。这意味着，爆炸风险最高的位置会随着作业活动的地点而转移。

装货时，风险集中在舱口围和主甲板区域；卸货时，随着机械进入货舱作业，风险转移至舱内；清舱时，若采用干扫，整个货舱都可能成为潜在的爆炸区域。因此，安全控制措施（如禁止点火源）必须作为一个随操作而变化的“动态安全区”来强制执行。在船上显著位置张贴“甲板禁止吸烟，禁止焊接” (NO SMOKING, NO WELDING ON DECK) 的警示牌，正是这一原则的直接体现。

3.2 腐蚀特性

3.2.1 水作为腐蚀催化剂

在干燥状态下，硫磺对钢材基本不表现出腐蚀性。然而，当硫磺含有自由水（即湿硫磺）时，其腐蚀性会显著增强。水分来源主要有两个途径：一是来自未遮盖的岸上货堆，二是来自某些对环境要求严格的港口（例如加拿大和美国的港口）在装货过程中强制使用的粉尘抑制喷淋水。

3.2.2 电化学腐蚀机理

电化学腐蚀是船体结构中最具破坏性的腐蚀形式之一。该过程是在水存在的条件下，硫磺与铁之间发生的氧化还原反应。在无氧（厌氧）环境下，如货堆底层，该反应会加速进行。反应产物之一为硫化亚铁（FeS），这是一种黑色泥状物质，具有自燃性，在与空气接触时可能自发燃烧（即“发火”现象）。此外，该反应速率对温度极为敏感，温度每升高10°C，腐蚀速率大约翻倍，这使得来自相邻燃油舱的热量成为重要的加剧因素。

这一现象揭示了环保措施与船舶结构潜在危害之间的关键联系。例如，在温哥华等主要装货港，为防止硫磺粉尘造成空气污染，环境部门强制要求在装货过程中喷水。尽管此行为出于环保目的，却将大量水分——电化学腐蚀的主要催化剂——引入货舱。这实质上是将环境风险（空气污染）转化为海运资产风险（船舶腐蚀）。这一认知将涂刷石灰水等防腐措施的地位从“良好实践”提升为一项不可或缺的、不可妥协的防御策略，特别是在从北美或其他有类似环保规定的港口装货时。同时，这也强调了在装货前后对货舱状况进行详细拍照记录的重要性，这些记录将成为应对未来腐蚀索赔的关键证据。

3.3 健康与人员安全风险

3.3.1 皮肤、眼睛及呼吸道刺激

硫磺粉尘作为一种强烈的刺激性物质，皮肤接触可能引发接触性皮炎及刺激反应（H315危险警告），而进入眼睛则可能导致严重刺激甚至损伤。吸入硫磺粉尘会对鼻腔、咽喉及肺部产生刺激作用。

3.3.2 硫化氢 (H2S) 的急性危险

在散装硫磺的运输过程中及卸载后，可能会释放出少量但极为危险的硫化氢 (H2S) 气体。硫化氢是一种剧毒且易燃的气体，其密度高于空气，易于在通风不良的低洼区域积聚，例如货舱底部或污水井内。作为一种化学窒息剂，硫化氢在浓度超过500 ppm时可迅速导致人员失去意识甚至死亡。

一个常被忽视的危险是，即使在货物卸载后，硫化氢气体的威胁依然存在。相关资料明确指出，硫化氢气体可能在“运输途中和卸货后”释放。由于其密度大于空气，这些有毒气体可能在看似“空”的货舱底部形成致命的隐形气穴。这表明，一个“空舱”并不等同于一个“安全舱”。因此，严格的密闭空间进入程序，包括在人员进入前对舱内硫化氢和氧气浓度进行彻底检测，不仅适用于装有货物的货舱，对于刚刚卸完硫磺的空舱也同样至关重要。仅佩戴防尘口罩是远远不够的，在空间被确认安全之前，任何进入人员都必须配备个人气体检测仪，并可能需要携带自给式呼吸器 (SCBA)。

第4章：装货前准备工作与程序

4.1 船舶适装性与证书

为确保船舶具备载运SULPHUR UN 1350的资质，必须持有有效的《危险品适装证书》或等效的符合证明。此外，货舱内的电气线路和设备需经过认证，以适应爆炸性环境，或已通过移除保险丝以外的连接件进行有效隔离。

4.2 船员培训与交底

装货前，必须组织一次全面的安全会议。所有参与作业的船员需对硫磺的特定危险性、船上的操作规程、应急响应措施以及严格执行的禁烟/禁止热工作业区域有清晰的认识。

4.3 货舱清洁度——“谷物清洁”标准

货舱的清洁工作必须达到“谷物清洁”(grain clean)的标准。这包括彻底清除所有前载货物的残余，尤其是盐或钾碱等氯化物，以及任何松动的铁锈或氧化皮，因为这些物质会加速腐蚀过程。清洁程序应包括使用海水进行彻底冲洗，最后再用淡水冲洗一遍。

4.4 货舱准备——石灰水涂刷方案

此方案是抵御腐蚀的关键防线。

● 目的： 在具有酸性的湿硫磺与船体钢板之间建立一个物理性的碱性隔离层。

● 配比： 使用熟石灰（氢氧化钙）和淡水混合成浓稠的浆液。一个典型的配比是50-60公斤石灰粉兑200公斤淡水。加入少量糖可以增加其粘附性。

● 施工： 必须将石灰水均匀、厚重地喷涂到舱底板、污水井、舱壁下部以及所有货物可能接触到的表面。涂层应足够厚，以完全遮盖住底层的油漆颜色为准。

● 高度： 考虑到硫磺在舱内会形成“山”字形的堆积，喷涂高度必须经过精确计算，确保高于最终货堆的最高点。

● 文件记录： 在涂刷石灰水之前和之后，以及在装货之前和之后，都应拍摄大量清晰的照片。这些照片是在发生腐蚀索赔时，证明船方已尽到谨慎处理责任的关键证据。

4.5 污水系统准备

污水井必须清洁，并确认吸口滤网通畅。清洁后，向井中注入少量淡水，然后用帆布和胶带将井盖密封，以防货物进入。在整个航程中，所有污水泵送操作都必须详细记录。

第5章：船舶作业流程：装载、航行及卸载

5.1 装载作业

1.船舶与码头安全沟通：确保与码头方建立明确的沟通机制，就操作流程及紧急中断信号达成共识。

2.火源控制：严格执行“甲板禁烟，禁焊”规定。在舷梯口及所有甲板入口处设置警示标识。确保所有照明设备具备防爆特性，所有便携式设备均达到本质安全标准。

3.粉尘控制：在强制要求喷水抑尘的港口，船员需充分认识到此操作可能增加腐蚀风险，并确保货舱防腐措施的完备性。

4.货物堆载与平舱：依据《国际海运固体散货规则》（IMSBC规则）进行货物平舱，以保障船舶稳定性并降低货物移动风险。对于靠近机舱的货舱，可将货物在后舱壁一侧堆成斜坡，以减少热传递。

5.2 航行中货物监护

通风策略——关键细节的把握：在通风方面，实际操作与官方规定存在差异，船长需进行细致的风险评估。

● 实践建议：建议禁止所有通风操作，以防止外部火星进入货舱。IMSBC规则：规定“仅进行表面通风，可以是自然通风或机械通风……在必要时进行”。

● 综合指导意见：严禁货舱进行贯穿式通风。货舱应默认保持密封状态。只有在风险评估确定确有必要时（例如，为驱散积聚的硫化氢），才可进行表面通风，并且所有通风口必须安装有效的火星熄灭装置。

热源管理：双层底燃油舱的热量会加速腐蚀并可能增加硫化氢的释放。燃油仅加热至满足泵送所需的最低温度。严禁对货舱下方的空燃油舱进行加热。

舱底水管理：必须定期检测舱底污水，并及时泵出，以防止腐蚀性硫磺水的积聚。每次泵送后，建议向污水井中补充少量淡水，以稀释残留的酸性物质，降低对管路的腐蚀。

5.3 卸载作业

1.卸载前会议：再次向船员和码头工人强调所有火灾和健康风险。

2.开启舱盖：缓慢、谨慎地开启舱盖，避免摩擦火花的产生。开启舱盖后，让舱内空气流通一段时间再开始卸载。

3.降低点火风险：在卸载的最后阶段，卸载机械（抓斗、推土机）与舱底板和其他钢结构之间的刮擦极易产生摩擦火花，这是火灾的高发期。在此期间，防火巡查必须格外警惕。每个舱口应备妥一条随时可用的淡水消防水龙。

4.粉尘控制：在天气炎热干燥的情况下，可向货物表面轻微喷洒淡水以抑制粉尘产生。

第6章：卸货后清舱与检查

6.1 安全优先原则——最危险的阶段

“空舱”环境实为多种危险因素的交汇点：存在爆炸性粉尘环境、残留的硫化氢气穴，以及可能自燃的硫化亚铁。必须严格遵循密闭空间进入程序。在货舱经过充分通风，并且大气检测确认安全之前，禁止任何人员进入。

6.2 清洁程序——禁止干扫

禁止采用干扫方式清洁货舱，因为这可能导致爆炸性粉尘云的形成。

● 第一步：淡水冲洗：主要的清洁手段是利用大量淡水进行彻底冲洗，以去除所有货物残渣并中和酸性。对于粘结牢固的残余物，可能需要借助高压水枪。

● 第二步：人工清除：冲洗后，可进行人工清除剩余的残渣。

● 第三步：系统冲洗：污水井、管路和泵必须用淡水进行长时间的冲洗，以清除所有腐蚀性物质的痕迹。

6.3 检查

清洁工作完成后，必须对货舱进行彻底检查，以确认是否存在任何腐蚀迹象或油漆涂层、钢结构的损坏。任何发现的损坏都应立即记录并报告。

第七章：应急准备与响应

7.1 灭火程序——分级、基于风险的方法

针对是否采用水灭火的争议性建议，有必要制定一个精细化、多层级的应对策略。

● 一级响应：小型、局部表面火灾：对于发生在货物表面的小型阴燃火情，依据资深海员的建议，最有效的初步措施是运用消防水龙的细水雾或喷淋进行局部降温及灭火。目标是在不使整船货物受潮的情况下，迅速控制火点。利用周围存在的硫磺覆盖火点以阻断氧气供应，亦是一种有效的手段。

● 二级响应：大型、深层火灾：若火势蔓延或火源位置不明，则应遵循《国际海运固体散货规则》（IMSBC规则）中针对UN 1350的官方程序：“封闭货舱；使用船上的固定灭火装置（如具备条件）。隔绝空气可能足以控制火势。禁止使用水。”。这表明应立即对货舱进行密封，并启动二氧化碳（CO2）灭火系统以置换氧气。不推荐向货舱注水，因为这可能导致大量硫酸的生成，并对船舶的稳定性构成威胁。

7.2 医疗急救 (MFAG)

所有急救措施应遵循《国际海运危险货物伤害急救指南》(MFAG) 的建议 。

表2：硫磺接触伤害急救快速参考指南

7.3 泄漏应急响应

对于甲板上的泄漏，应防止物料进入水道。立即进行清理，避免产生粉尘。使用无火花工具进行收集 。

第8章：个人防护装备 (PPE) 矩阵

8.1 一般要求

个人防护装备(PPE)的选择必须基于针对具体任务的风险评估。所有参与硫磺相关作业的船员都必须接受关于正确使用、维护和了解其PPE局限性的培训 。

表3：各操作阶段的PPE要求矩阵

第9章：结论与核心建议

9.1 关键控制点概述

散装硫磺的安全运输依赖于对三个关键因素的严格控制。任何环节的疏漏均可能引发整个安全体系的崩溃。

● 货舱准备的严谨性：达到“谷物清洁”标准并涂覆了适当厚度的石灰水涂层的货舱，构成了抵御灾难性腐蚀的关键防线。这不仅是一项选择性的措施，而是对船舶结构保护至关重要的必要条件。

● 火源控制的严格性：在运输SULPHUR UN 1350过程中，特别是在装卸作业期间，粉尘爆炸的风险始终存在。对于作业区域内的所有潜在火源，必须采取零容忍政策，这是唯一可接受的安全标准。

● 水分管理的主动性：水作为腐蚀的催化剂，同时影响货物质量。从尽量避免水分侵入，到航行中通过污水系统进行有效管理，直至清舱时高效利用水资源，对水分的控制是确保安全、成功航次的核心。

9.2 结语

散装硫磺的运输虽为常规贸易活动，却绝非一项简单的任务。该过程要求船员持续保持高度警觉，深入理解货物所具有的易燃性与腐蚀性双重特性，并严格遵循本指南所详述的各项程序。借助于专业知识的运用和严格的操作执行，可以有效地控制相关风险，确保每次航海的安全性。

信德海事安全综合报道