煤炭，作为三大散货运输货种之一，其运输量在海上散货运输领域占据着举足轻重的比重。然而，不容忽视的是，有些地方出产的煤炭由于自身特性和外部环境的影响，在运输过程中面临着诸多复杂且严峻的风险，主要涵盖货物的液化、自燃、爆炸以及人员中毒等几方面。本文将针对这些风险展开详尽分析。
一、煤炭的液化风险
粉状煤炭与其他精矿类似，当含水量超出适运水分限量（TML）时，便存在液化风险。自2019年1月1日起，新修订的《国际海运固体散装货物规则》（IMSBC CODE）将煤炭归为A+B类货物。按照煤炭的颗粒大小及其占比来确定该批煤炭是不是A类货，该规则明确规定若煤炭粒度分布同时满足“小于1毫米的不超过10％，且小于10毫米不超过50％”这两个条件时，该批煤炭才不受A类货物要求的限制。
A类煤炭具有易流态化特性，当货中实际水分含量高于适运水分限量，就极有可能发生液化现象。在船舶运输期间，风浪、涌浪以及船舶自身的机械震动等外力作用，会促使煤炭中水分加速析出，进而致使煤炭逐步液化。一旦煤炭液化，在船舶因外力作用产生横倾时，货物可能发生位移，使得船舶横倾情况加剧。在严重情形下，船舶会失去稳性，甚至出现倾覆，对船舶安全及人员生命构成严重威胁。
2013年，我司一艘船舶执行从美国MOBILE装载煤炭运往巴西SANTOS卸货的任务。在抵达SANTOS的当天清晨，船长在检查船舶状况时，发现船舶出现了0.5度的横倾。随后，船长立即安排人员开舱查看货物情况。经检查发现，1、3、5、7四个货舱内的煤炭表面均发生了液化现象（见上图），而2、4、6号货舱由于装载的是不同种类的煤炭，并未出现液化。所幸只是部分货舱的煤炭出现液化问题，船舶安全抵达了卸货港口。然而，靠泊后却遇到了新的难题。由于货舱内煤炭液化，码头方面拒绝卸货。船东随即安排排水作业并清理泥浆层，经过长时间的努力，才勉强达到码头方面的要求，获得了卸货许可。但液化后的煤炭变得十分紧实，给卸货工作带来了极大困难。卸货设备在处理这些货物时，效率极其低下，每一次操作都进展艰难。从船舶第一次靠泊到最终完成卸货，整个过程历经波折，前后耗时近一个月。
为了有效防范煤炭在运输中出现液化风险，船舶应该特别注意以下预防措施：
装货前准备：要求托运人提供《托运人货物声明》，详细了解货物特性及运输途中的相关要求。若货物属于“A+B”类货，托运人务必提供有效的货物适运水分限量（TML）及含水量证书（MC），确保证书中货物的含水量未超过TML。
装货前货舱结构及其管路检查：装货前应仔细检查货舱舱盖的水密状况、货舱的结构、货舱内的压载水舱透气管、排污系统的止回阀等，确保一切正常，避免意外进水增加货物中的水份。
装货过程监控：在装货过程中，需认真监督货物状况，并定期依照IMSBC CODE中指导的方法进行取样，开展“罐式试验”（can test），以此判断货物是否存在液化风险。若经can test后，货物表层有明显的明水析出，即表明该货物存在液化风险。此时应立即停止装货，并通知相关各方，等待进一步处理。
防雨措施：装货期间，不装货的舱应保持关闭，工作的舱应在下雨前及时关闭舱盖，避免因雨水导致货物含水量增加，进而加大液化风险。
运输过程监测：运输途中，每天需测量货舱的污水井。若有污水积累，应及时排出，并做好相应记录，防止卸货交货时出现货物数量短少的情况。
二、煤炭的自燃风险
因为煤炭具用氧化特性，煤炭中的黄铁矿等成分容易与空气中的氧气发生氧化反应，释放热量。同时，煤炭本身具有一定的吸附性，会吸附空气中的氧气，使氧化反应持续进行。随着氧化的加剧，热量不断积累，当达到煤炭的燃点时就会引发自燃。煤炭还容易吸收空气中的水分。水分不仅会加速煤炭中矿物质的水解和氧化反应，而且，煤炭吸附水分后会增加其导热性，使热量更容易积聚，从而促进煤炭自燃。
据报导，2011年1月14日，大连籍货轮“昌远68”装满煤炭后从天津港出发，第二天，3号舱的煤炭就发现了自燃冒烟的情况，船长老叶赶紧下令给煤炭喷水，经过喷水处理，3号煤舱的温度很快就降下来了，但船员们还是有点不放心，因为煤舱堆满煤炭，虽然表面的煤层温度降下来了，但底下的煤炭估计还在燃烧。发现煤炭自燃后，他们曾电话请示货主就近在山东营口港口卸货，但没有得到支持。只能边航行边往煤炭上浇水降温，在航行几天后，21日，“昌远68”抵达泉州湾口。由于持续喷水，此时3号煤舱外部的温度仍在控制范围。然而到了24日中午，船员发现机舱和货舱间隔的舱壁温度高达300多摄氏度，且机舱钢板变形、油漆脱落。由于机舱和3号舱仅隔两米，里面还有130多吨燃油，高温下很可能发生爆炸。船长只能选择报警，19名船员最终被成功救下。
煤炭自燃会严重危及船舶安全，为了有效防止煤炭的自燃，船上应该做好如下工作：
装货前要求发货人提供SHIPPER’S CAREGO DECLARATION,了解货物特性、危险性及运输过程中的注意事项，包括该货物是否容易产生甲烷或自燃，以及货物的含水量、含硫量、货物的温度等重要信息，确认能否满足安全运输要求。
确保货舱舱底排水系统畅通、通风系统及测温管处于正常状态。
船上应配备测量氧气、可燃气体和一氧化碳并已进行定期检定和校准的气体探测仪，以及可检测货舱内温度的设备。
装货过程中定期监测货物温度，按照IMSBC CODE的规定，货物超过55℃，可以拒绝装货。货物温度很大一部分取决于环境温度，但如果货物温度超过环境温度太高，则说明货物自热明显，有自燃的可能。一旦超过55摄氏度，则自燃风险急剧升高。
如果部分装载的货物处所暴露于空气当中，由于空气流通则将会增加自热风险，在货物装载期间，装载或待装载货物的处所的所有未用舱口应关闭。
按规定合理平舱，若平舱不合理，煤炭内部可能会形成垂向裂隙，从而使氧气得以流通，并可能导致煤炭自热。
航行中，按规定定期监测舱内各气体的含量及货物的温度。
在货物区域和相邻处所内应严禁吸烟和使用明火。
测得的CO含量持续升高，往往是自燃的标志，这时应关闭通风，减少氧气的进入，并密切注意货物温度的变化。
在航行过程中，应对货物温度及货舱内空气状况做到及时检测，并根据各项指标综合判断是否有发生自燃的可能或是否已经发生局部自燃。若确认舱内自燃正在发生，可在甲板和舱口围喷水冷却，或使用CO2稀释并替代舱内可燃气体，并通知有关方寻求指导，包括向协会寻求协助。
三、煤炭的爆炸风险
煤炭内部吸附着大量煤化作用过程中形成的甲烷气体，从地下开采出来后，由于压力和温度等条件的变化，在整个加工和运输过程吸附的甲烷会从煤炭释放出来。据资料介绍，煤中含水量越大，对甲烷的吸附能力越差，即越易释放甲烷；煤被开采到地面的时间越短，运输过程中越易释放甲烷；自热等引起煤炭温度升高，甲烷的释放率会加大。当甲烷在封闭空间内达到一定浓度时，遇到火源可能引发爆炸。
煤炭运输中发生爆炸事故的案例很多，以下是两起典型的案例：
案例1.“开普敦”号货船爆炸事故
事故经过：2021年2月19日，中国香港籍“开普敦”号货船满载煤炭从美国巴尔的摩港出发，在直布罗陀水域发生爆炸。爆炸位置在前甲板区域，导致4名中国籍船员受伤，其中2人受轻伤，留在船上接受治疗，另外2人伤势较重，被送往西班牙塞维利亚一家医院进行抢救。
事故原因：初步调查发现，该轮第1货舱下舱道门设计在前面的BUSONSTORE内，装完货后没有关闭其下舱的道门，造成货舱内的甲烷气体直接进入BUSONSTORE,经过10多天的航行后，锚机控制间聚集的甲烷气体达到了爆炸极限，大副启动锚机开关时引发闪爆。
案例2.“大全”轮爆炸事故
事故经过：2019年4月4日，中国香港籍散货船“大全”轮满载煤炭从美国巴尔的摩出发，开往卸货港荷兰艾默伊登。4月17日下午，该轮经过英国法尔茅斯对出海面时，轮机长带领船员对3号货舱前舱口围板上液压柱塞进行维修，使用气体喷枪拆除泄漏的液压柱塞的连接，作业期间货舱发生爆炸，造成3名船员受伤，其中1人救治无效死亡。
事故原因：该轮在明火作业期间，货舱内的煤炭所释放出的可燃甲烷气体被前舱口围板上的热点点燃而造成爆炸。另外，该轮明火作业前未进行有效的风险评估，船长事先未将从托运人和公司所得的货物安全资讯及警告传给轮机长，作业船员未意识到舱口围板背后的风险，且船上的便携式气体检测仪损坏未及时维修或更换。
上面两起案例都是因为甲烷在封闭处所聚集，在有火源的情况下发生爆炸。为了防止爆炸事故的发生，按照IMSBC CODE的规定及协会的建议，需采取以下预防措施：
装货前要求托运人或其代理人在煤炭货物装运前应书面向船长提供货物的特征以及有关货物装载和运输的安全操作建议。
船上应配备测量氧气、可燃气体和一氧化碳并已进行定期检定和校准的气体探测仪。
航行中正确测量甲烷气体含量，按规定测量甲烷浓度，应在关闭通风至少4小时后进行。
船用便携式气体检测器通常配有易燃气体催化传感器，若氧气量降至10%甚至更低时，催化传感器测出的甲烷气体读数可能不准确，往往甲烷浓度就显示超过限值，这时自己心中应该有数，不要盲目慌张。
在正常气压下，甲烷的爆炸下限（LEL）为5%~6%，爆炸上限（UEL）为15%~16%，甲烷在空气中浓度达到9.5%时,会发生最强烈的爆炸。其中氧浓度降低时爆炸下限变化不大而爆炸上限明显降低，当氧浓度低于12%时，混合气体就失去爆炸性。
当甲烷含量超过爆炸下限（LEL）20%时，应保持充分的表面通风。
煤炭发生自热并释放甲烷时，测得的CH4及CO会同时升高，因两者对通风的要求相反，航行中应仅允许维持甲烷浓度在20%LEL以下的最低限度通风，同时尽可能避免煤炭自热加剧；一般来说，随着煤炭中固定数量的甲烷被释放出来并排出，甲烷的排放量会随着时间的推移而减少。如果货舱内氧气浓度在10%以下时，由于甲烷混合气体不能爆炸，在严密的控制条件下，可以考虑控制通风来抑制煤炭的自热并允许甲烷气体浓度升高。
煤炭装、卸货期间及运输过程中，货舱处所及其周边应禁止吸烟和使用明火，杜绝一切火源。
在靠港卸货前可进行较旺盛的通风以排空甲烷气体，并严格控制货舱及甲板周围一切火源，开舱前给舱盖滚轮和轨道涂上牛油以避免产生火花,开舱操作动作应尽轻缓，可以先开一道缝，停一会，让舱内的气体跑一部分，再缓慢全开。
四、煤炭运输中人员中毒的风险
煤炭在运输过程中可能释放有毒气体。一方面，煤炭在氧化、自燃过程中会产生一氧化碳等有毒气体。一氧化碳无色、无味、无刺激性，与人体血液中的血红蛋白结合的能力比氧气强得多，一旦吸入，会迅速与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去携氧能力，导致人体组织和器官缺氧，引起头痛、眩晕、恶心、呕吐、心悸等中毒症状，严重时可致人死亡。另一方面，某些煤炭中可能含有硫元素，在一定条件下会转化为硫化氢气体。硫化氢具有强烈的臭鸡蛋气味，低浓度时会刺激呼吸道和眼睛，引起咳嗽、流泪、呼吸困难等症状；高浓度时可迅速抑制呼吸中枢，导致人员瞬间昏迷甚至死亡。船员在进入货舱进行检查、清理等作业时，如果没有采取有效的防护措施，如佩戴防毒面具、进行气体检测等，就极易吸入这些有毒气体而中毒。
很多煤炭运输过程中船员的中毒事故，都是因为船员安全意识欠缺，没有严格执行相关的安全操作规范造成的。
2018年，某船从印尼装运煤炭到印度，在锚地进行卸货前的准备工作时，水手长打开货舱后，未做任何检测和防护措施就立即进入货舱，结果因缺氧窒息摔落。后续船舶在采取营救措施时方法不当，导致另外两名施救的船员也因缺氧窒息，最终造成两死一伤的悲剧。
类似的事故很多，为避免此类事故再次发生，需要加强对船员的安全教育培训，提高安全意识和操作技能，完善船舶的安全管理制度，加强现场监督和岸基支持，同时也要强化船员的应急救援培训，提高应急处置能力。通过严格的操作规程和有效的风险管理，可以最大限度地减少这些风险带来的潜在危害。
总之，煤炭海上运输中，由于货物特性带来的自燃、爆炸、液化等风险，严重威胁着船舶安全、货物完好以及人员生命安全。只有通过提前了解所运货物的特性，从货物特性把控、船舶设备维护、操作流程规范以及人员应急培训等多维度进行强化防控，才能有效规避这些风险，保障煤炭海上运输的安全。
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