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集装箱落水原因分析及建议

集装箱落水原因分析及建议

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【摘要】:

       当前,世界上90%以上的非散装货物都是通过集装箱运输,集装箱船已成为全球物流链中越来越重要的组成部分。集装箱船从上世纪八十年代的3000TEU已经发展到如今的22000TEU。超大型集装箱船载货量大,受市场运价的影响较小,运输成本要远低于其他类型船舶及普通集装箱船。然而近年来,集装箱落水事故已成为困扰行业的一大问题。据统计地中海航运、马士基、海洋网联船务(ONE)都曾发生集装箱落水事故,其中,2020年11月,ONE旗下一艘大型集装箱船因遭遇风暴,导致近1900个集装箱落水,创下近年来新高。

一、事故统计

世界航运委员会(WSC)统计了从2008年到2019年间的集装箱海上落水案件,数据显示,在这12年间平均每年船载集装箱落水数量达1382个,虽然WSC的这份统计报告中没有对集装箱落水原因进行细分,但是根据业内报告的信息分析,恶劣天气中船舶摇摆偏荡导致的集装箱落水事故较多。从2020年至今,在公开信息渠道能够查询到的全球集装箱落水事件已经有9起,落水集装箱总数约3067个。

                                             

                          

图1-WSC 2008-2019年集装箱落水统计

2020年5月24日,集装箱船APL ENGLAND,5510TEU,于悉尼东南约40海里处,在恶劣天气下船舶突然失去动力导致船舶剧烈晃动,造成40个集装箱落水,74个集装箱受损。

2020年7月,集装箱船MSC PALAK,9408TEU,在南非Algoa Bay海岸外的公海上丢失了22个集装箱,该船在南非被扣留了一周后才离开。

2020年10月30日,从盐田港驶往长滩港的集装箱船ONE AQUILA,14052TEU,在北太平洋海域遭遇风暴,至少有100个集装箱落水,之后该船转向塔科马靠泊。

2020年11月20日,集装箱船SEROJA LIMA,8540TEU,从苏伊士到纽约途中,被认定在亚速尔群岛以东38-40N 019-30W附近的大西洋海域丢失27个集装箱。

2020年11月30日,ONE旗下另一大型集装箱船ONE APUS,14052TEU,在从盐田港到长滩港的途中遇到恶劣天气,致使1816个集装箱脱落并掉入海中,损失高达16亿。ONE APUS集装箱落水创下了在非航行事故下单船集装箱落水的最多记录。

2020年12月2日,马士基旗下超大型集装箱船MUNICH MAERSK,20568TEU,在北海斯希蒙尼克岛以北约90海里处丢失约200个集装箱。

2021年1月2日,长荣旗下集装箱船EVER LIBERAL,9466TEU,在从釜山驶往洛杉矶途中,在日本九州岛西南20海里处遭遇了巨浪和强风,导致36个40尺集装箱落水,另外还有21个40尺集装箱在船上倒塌。

2021年1月,以色列ZIM航运集团报告,其操作下的一艘集装箱船在从韩国到北美途中,约76个集装箱落水。

2021年1月16日,MAERSK ESSEN,13092TEU,在从厦门前往洛杉矶途中遭遇了恶劣天气,导致约750个集装箱落水,还有一些受损的集装箱倒塌在船上。

二、公约法规要求

由于集装箱所具有的特殊性,营运中的集装箱需要开展中间检验和定期检验。通常缔约国政府授权一个认可组织对集装箱的设计、制造、检验及使用等进行检验发证,我国授权中国船级社承办国内外船舶、海上设施和集装箱的入级检验、鉴证检验和公证检验业务。鉴于集装箱的特殊性,为更好的管理集装箱的运输IMO及相关组织,制定了相关的公约。

1. SOLAS公约

2014年,IMO在《SOLAS公约》中增加了载货集装箱装船之前进行重量验证的要求,形成SOLAS VI/2(货物资料)修正案(《SOLAS公约》修订版)。经修订的1974 SOLAS公约修正案于2016年7月1日生效,适用于所有建造日期的500总吨及以上的货船。公约明确所有的载货集装箱(短程国际航行的由拖车或平板运输车载运的集装箱并通过滚装船运输的情况除外)应由托运人验证集装箱毛重,验证方式用经过校验和认证的设备对集装箱进行称重,或者用经过装箱国家主管机关认可的称重方法对集装箱的所有包装和货物的重量进行称重。托运人应当以运输单证的形式尽早将载货集装箱验证的毛重提供给船长或其代表和码头经营人,该单证可以是提交给承运人装船须知的一部分,也可以是一份单独的证明材料,最重要的是必须注明其总重量是“VGM”。如果集装箱的运输单证不能提供经验证的毛重,并且船长或其代理和码头代理没能得到经确认的集装箱毛重,货物将不能装船。

2.《1972年国际集装箱安全公约》(简称CSC)

1972年月日订立,1997年9月6日生效,并与2010年和2013年进行了修正。公约提供了统一的国际安全规则方便集装箱的国际运输并使之适用于海陆运输的所有方式。实施该公约可避免各自执行国家安全规则所产生的大量矛盾。国际海事组织1992年出版了公约综合文本,包括公约及其附则和附则及修正案,此外还包括公约的补充文件《关于修改、调整国际集装箱安全公约统一解释和实施的建议》。我国政府于,1980年9月23日向国际海事组织秘书长交存加入书,1981年月23日约对我国生效。交通部海事局授权中国船级社来承担中国作为公约缔约国的检验发证业务。

3. 中华人民共和国船舶安全监督规则

2020年3月12日,《交通运输部关于修改〈中华人民共和国船舶安全监督规则〉的决定》经第8次部务会议通过,对《中华人民共和国船舶安全监督规则》(2017年5月23日交通运输部发布)进行了修订,自2020年6月1日起施行,将3年多的实践经验上升到部规章层面。规则新增了托运人交付船舶运输前对集装箱重量进行验证并提供给承运人和港口经营人的要求,未取得验证信息或者验证重量超过最大营运总质量的集装箱,承运人不得装船。同时明确了海事管理机构实施监督检查的职责,如船舶国际运输集装箱托运人、承运人未能遵守集装箱称重的相关规定,应对其进行相应处罚,并责令改正。新的《中华人民共和国船舶安全监督规则》生效实施有利于减少集装箱超载、重量不准确等情况的出现,但是相关的监管规则、操作方式和流程尚不完善。

4.集装箱标准

国际标准化组织集装箱技术委员会(ISO/TC104)负责制订及管理国际集装箱标准,中国集装箱标准化技术委员会负责归口管理我国集装箱标准。自2015年开始,ISO对涉及集装箱的标准进行修订,对集装箱的结构强度要求提出更高的强度要求以适应集装箱船舶大型化的运输要求,对集装箱角件标准也进行修订并探讨集装箱角件损坏的原因。

5.集装箱绑扎件行业标准

目前,有关集装箱绑扎件行业现行的主要国际标准有ISO3874:2017《系列1货运集装箱-搬运和固定》和ISO1 7905:2015《船舶与海洋技术船用集装箱系固装置的安装,检查及维护》。国内方面,关于集装箱系固产品的国家标准主要由全国船用舾装标准化技术委员会组织编制。自2017年开始,先后对GB/T11577—2010《船用集装箱紧固件》,GB/T16956—1997《船用集装箱绑扎件》、GB/T 19920—2005《船用集装箱支撑件》进行修订。这些标准的修订,对国内集装箱绑扎件行业的产品生产及发展、集装箱运输的安全起到更加好技术支持及促进作用。

三、集装箱落水原因分析

根据事故调查报告综合分析看,集装箱落水事故的发生往往不是由单一原因造成的,更多的是受恶劣天气、配积载、绑扎、航行、天气、海况等多方面的综合影响。

(一)恶劣天气

上述9起集装箱落水事故中,明确提到船舶遭遇大风浪的有6起,同时,根据WSC的统计,集装箱落水事故中,船舶遭遇大风浪占到60%,可以说大风浪是造成集装箱落水的一个重要外界因素。装载于船上的集装箱依靠底锁、底座、自动锁、中间锁、地令、拉杆和松紧器等锁具,以列为单位与船体进行绑扎固定。当船舶在航行中遭遇恶劣天气,尤其是在大风浪天气里,船舶受到海浪和涌浪的作用,将产生纵摇、横摇、垂荡、颠簸、筛震等多个维度的摇摆,装载于甲板上的集装箱在这些外力的综合作用下也会随着船舶的动态产生物理移动。

图2-船舶受海况影响运动示意图

此时用于固定集装箱的各种锁具很可能开始出现松散和间隙,甚至承受不住集装箱摇摆偏荡的拉力,直接将锁具拉断。船舶继续摇晃则可能先导致受影响的单列集装箱倾倒,进而对相邻的箱列产生附加外力并最终导致集装箱落水,这种情况在甲板高层装载重箱的情况下尤为突出。

(二)船舶结构设计缺陷

目前集装箱船舶向大型化发展,船体尺寸、载货量、设计的变化,对船舶稳性造成巨大影响。以“中海环球”集装箱轮为例,该船全长400米,宽近60米,最大集装箱装载量19100TEU。超大船宽可导致船舶稳性值(GM)过大,如果该船不能满载,只积载了部分集装箱,则其GM值将进一步增大,造成船舶横摇周期减小,特别是在大风浪条件下,船舶将产生剧烈摇晃,极易导致集装箱落水事故发生。

图3-船舶受海况影响运动示意图

同时,目前运营的超巴拿马型集装箱船在设计建造时,往往拥有更大的货舱开口以及更长的船型。这种结构特点也使得集装箱船舶在风浪影响下,更易发生大角度的摇摆,导致参数横摇现象。假设船舶长度和波长等长,当船舶通过波峰时,船底接触水面积减小,相比较于船舶处于静水状态,船舶GM值减小。当船舶通过波谷时,船艏和船尾进入水面,船中可能出现中空状态,船舶GM值变大,此时船艏和船尾部位易出现参数横摇现象,导致该区域集装箱落水,如图3所示。

图4-船舶尾部集装箱落水

随着大型集装箱船运载能力的增加,除了吃水增加以外,甲板以上由于装载集装箱的原因导致受风面积增大,与一般船舶比较,集装箱船更易受风、流的影响。大型集装箱船舶在甲板上的载箱量己超过10000TEU,大风浪下,甲板集装箱及绑扎件将对船舶结构产生较大外力,系固的复杂程度及安全要求显著增加,如绑扎件或船舶甲板结构失效破损,同样会导致非常严重的损失。

(三)积载不当

合理正确的货物系固绑扎是控制海上坠箱的前提条件和基础。在一定程度上讲,只有经历大风浪,才能真正验证集装箱的系固绑扎是否到位。因此,集装箱的系固绑扎应该始终被放在船舶坠箱事故风险控制中最核心、最基础的问题。集装箱的预配和其他类型的船舶有所不同,为加快集装箱班轮的周转,稍有规模的班轮公司都有自己的集装箱预配中心,在船舶到港装货前,预配中心会安排码头船长和港口配载中心根据船舶的舱容和舱位进行预配。虽然船舶正式预配图的审核权最终在船上,但是很多班轮公司和港口配载中心不希望船方对预配图进行大的改动,因为这会涉及仓储、运输、进港、装船等一系列环节。这样的操作在运费大幅上行的情况下,势必会涉及安全和利益的权衡。而港口预配中心的配载员中,具有船长和大副经验的并不多,无法像在船船长和大副那样了解自己船上的所有配载安全因素,所以预配图很可能因不完全适用于该船而带来稳性或绑扎方面的风险。

(四)系固手册存在局限

集装箱船舶配备的《系固手册》应符合SOLAS及其修正案第Ⅵ章第5 节、第Ⅶ章第5节的要求,《系固手册》的编订还应符合MSC / Circ.745、Circ.1352及Circ.1353等相关规定。《系固手册》包含内容很多,其中最重要的是图示在特定装载状态下的集装箱系固绑扎样式,这是集装箱船舶系固绑扎最重要的参考依据。需要说明的是,这些特定装载状态是在典型状况下、理想状况下的标准模式。尽管《系固手册》会综合考虑船舶一般会遇到的恶劣天气海况,但不考虑极端恶劣天气海况,标准体现在标准箱重、标准堆装、标准GM值(hGM)、标准最大横摇角度等,但在实际工作中这些标准模式几乎不存在,仅仅具有参考作用。也就是说,即使集装箱船货物系固绑扎完全符合《系固手册》要求,也无法满足所有极端恶劣天气海况。

(五)绑扎系固不到位

集装箱在运输过程中,由于受到自身重力、海浪冲击力、风压力及船舶运动产生的惯性力等外为的综合作用,蒋会产生滑移、歪斜或倾覆的庭势,若系固系统失效,将导致严重后果。世界各大船级化对集装箱及系固索具强度的计算都有相应的规范,但并不统一。此外,在实际应用中,由于腐蚀、磨损及制造误差等原因,集装箱角件与扭锁之间存在着一定的间隙,在船舶横摇的过程中两者会发生碰拴,产生碰撞冲击应力。但规范中对于两者之间的间隙对计算结果的影响并没有考虑在内,导致计算结果的准确性与实际有一定的偏差,存在着安全隐患。

不符合要求的配件将直接影响整个系固绑扎设备的可靠性及整体系固绑扎效果。《系固手册》详细列明本船移动式和固定式系固设备的数量、规格等技术资料,这是做好货物系固设备管理最重要的参考依据。船上系固设备的配备应该不低于《系固手册》规定要求。为控制误差和损耗,一般会按照要求的110%配备。但是特大型集装箱船舶系固设备数量庞大、种类较多,很多船舶并不掌握船舶系固设备的数量,存在系固设备的型号、尺寸、SWL等与《系固手册》列明的不相符的情况。同时,在船舶作业过程中,也存在于其他船舶混用的问题。

(六)校核失控

集装箱船舶配载系固校核的顺序为: 初配载、系固校核、配载调整、系固再校核、配载再调整,直至满足所有配载和系固安全要素要求。在实际操作中,经常会遇到校核“失控”的问题,如实际装箱位置和配载不一致,如变更箱位方便装卸;集装箱超重,以平均箱重替代实际箱重进行配载演算。

随着甲板上装载的重箱变高,船舶稳性势必会减小,船舶横摇周期变长,甲板上的重箱在倾斜摇摆过程中的倾侧力矩比空箱大的多,当船舶摇摆剧烈时,多角度的综合外力作用就很可能将锁具或绑扎基座损坏,并导致集装箱倒塌甚至落水。即便是重箱在舱内,轻箱和空箱在甲板的配积载,也会导致船舶的GM值过大,这种装载近期从美国回国内特别常见,据行业内反馈,13000TEU的集装箱船,离开美国时的初稳性高度能达到8米,横摇周期只有11秒,可想而知在遭遇恶劣天气,船舶产生强烈的纵荡和横摇时,很有可能产生甲板集装箱的锁具功能失效被甩到海里的现象。集装箱称重和正确申报至关重要。

(七)人为因素

目前船上都安装有气象软件,船东也给船上安排了气象导航,可以随时了解近10天乃至15天的气象条件。所以说,掌握气象信息不成问题。所以,人的因素还是最重要的,比如船员责任心以及船长的决策力,如果船舶管理和绑扎到位,事故其实都可以避免。但是,在当前市场强烈的需求以及追求高效运转的背景下,绑扎负载过高、绑扎不规范等问题凸显。作为一项高强度,高技术的工作,工人在这种高强度和高密度的集装箱绑扎工作中,很容易造成绑扎拉杆不到位,松紧器没上紧,安全销没插进锁紧等不规范操作。同时,大型集装箱船上所配备的锁具成千上万,工人的不规范操作和锁具的自然损耗,都会导致锁具故障。一些航运企业为了节省资金,将本该由专业码头工人完成的集装箱绑扎工作交由其船员完成,更是安全隐患。目前集装箱的系固绑扎一般由港方执行,比较典型的问题有工人不熟悉系固设备和系固方式,导致错绑、漏绑;非本港卸货被误解绑,开航时未发现,导致漏绑;工人偷工减料,故意漏绑。

(八)监管方面

集装箱的系固绑扎也一直是PSC检查的重点。2001年3—5月,巴黎备忘录曾对货物系固绑扎进行PSC集中大检查;2010年2—4月,AMSA对集装箱系固绑扎进行专项检查;2016年9—11月,东京、黑海和印度洋备忘录组织对货物系固绑扎进行PSC集中大检查。根据披露的数据,2016年系固检查期间,地中海备忘录的PSCO仅仅发现一艘船舶存在缺陷滞留,黑海备忘录PSCO未发现任何船舶存在系固缺陷。据了解,集中检查期间的未发现缺陷的原因并不是船舶的系固和绑扎不存在问题,而是因为PSCO的专业所限,很难发现系固方面的缺陷。

(九)绑扎设备

目前大型集装箱船多层集装箱之间多采用全自动锁的连接形式,全自动锁的锁紧能力降低也是其中一个原因。和半自动相比,全自动锁是降低了锁紧的系数的。

 

CIC检查数

CIC问卷有缺陷船舶

CIC问卷无缺陷

总查船数

1077

663

445

总滞留数

22

16

18

CIC滞留数

1

1

 

表1:地中海备忘录2016年系固检查结果

 

CIC检查数

CIC问卷发放数

CIC问卷无缺陷

931

931

382

总滞留数

46

46

10

CIC滞留数

0

0

不适用

表2:黑海备忘录2016年系固检查结果

四、建议

由于集装箱操作和运输的特殊性,防止集装箱落水事故的发生绝不仅仅是船舶单方面的事情,需要整个行业的共同努力。

(一)加强船舶管理,提升系固绑扎水平和质量。

船长对货运安全具有最终管理责任,应对集装箱预配图、船舶配载系固校核情况等进行监督审核。船长应合理安排甲板锁具备品的清点、检查、维修和替换工作,开航前安排指定人员在码头检查,避免本船的锁具遗失。货物系固绑扎的检查工作是船方的职责工作,船方应高度重视,对系固绑扎的检查一定要贯穿整个装货过程,一旦发现系固绑扎问题,船方应立即给码头和代理以纠正通知。加强恶劣天气管理,做好航线设计。

(二)提升系固绑扎件质量,打造一流的系固绑扎产业

集装箱绑扎和紧固技术,是集装箱安全运输不可缺少的技术。目前,集装箱绑扎和紧固件行业的产品品种多达上百种,产品的结构形式差异也较大。目前全世界近95%以上的集装箱绑扎件和紧固件的制造均在中国完成,但是系统设计、产品设计等具有较高的技术含量的缓解均有国外把控。提升我国绑扎系固产业链,打造一流的绑扎系固产业,可以有效提升集装箱的安全水平。

(三)加强监管,督促相关方落实安全责任。

港口国和船旗国的监督检查能够有效的督促船东、管理公司和船员加强船舶系固设施的保养,强化系固设施的使用,但是实际上,由于系固检查需要比较专业的知识,检查员在检查时很难发现缺陷,各备忘录CIC检查期间披露的数据也证明了这一点,因而提高检查员专业水平,加强海事管理部门在系固方面的监督检查,有利于各方落实安全责任。

 
PSC分委会
 

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PSC分委会
 

PSC 官微 | 2021014期 总第548期

作者| 李伟(东疆海事局)

监制 | 张平 沈家强

编辑 | 李伟