【航运观点24】如何降低集装箱液袋风险的最佳行业实践

文摘   2024-10-13 09:50   天津  

某港口液袋集装箱泄露

ISO集装箱是在20世纪60年代公路拖车的基础上发展起来的。此类集装箱的最初用途是运输干杂货。随着时间的推移,专门的集装箱被开发出来,例如用于温控货物的冷藏集装箱和用于液体货物的罐式集装箱。标准集装箱的刚性意味着它们过去和现在都用于运输普通干货。

开发的特种集装箱包括特别适合运输谷物等货物的散装集装箱。出于卫生原因,谷物等散装货物采用足以装满整个集装箱的布袋运输。在容器被填充之前,这些布袋被附在容器内。集装箱门前必须安装舱壁,以减轻门区域的压力,以便使门能够安全地打开和关闭。液袋集装箱运输的概念源自集装箱散装货物运输的理念。这是通过将布袋替换为附在容器内的“塑料袋”来实现的,从而将其转变为“液袋集装箱”。好处是显而易见的。由于使用的塑料袋 (Flexitanks) 是一次性产品,因此可以最大程度地减少空托运货物的数量,并完全消除罐式集装箱的清洁成本。

集装箱液袋是一种由聚薄膜制成的柔性运输袋,用于在标准的ISO集装箱内运输液体散装货物。运输的货物主要是食品工业的液体产品,如添加剂、乳制品、巧克力、果汁浓缩物以及人类消费的葡萄酒和油、乳胶、液压油和润滑油以及无需按照IMDG规则申报的危险化学品。

根据集装箱所有者协会(COA)的数据,全球使用的液袋数量从2010年的40万个增加到2020年的110万个,现在超过150万个。由于运输成本显著降低,液袋的增长超过了专用液货集装箱。今天,运输量约为360亿升液体,并有强劲的上升趋势。

液袋的优势

有许多好处导致了集装箱液袋使用发展和增长。例如每个集装箱的运输量比单个包装/集装箱更大;不要求退回或处置可重复使用,如桶、罐子等;使用标准ISO集装箱与使用液货专用箱相比,具有更大的灵活性、可用性和简化的运输能力,消除了可重复使用的集装箱的清洁成本。集装箱液袋几乎不受当局的监管,它们的经济优势使得被广泛使用,但是它们的使用存在一系列的风险。这使得它们成为行业关注的一个焦点。

液袋超出集装箱标准载荷是普遍风险

就液袋集装尺寸而言,最初是凭直觉完成的。由于集装箱的构造方式使其端壁能够承受 0.4 倍的有效负载,而其侧壁能够承受 0.6 倍的有效负载,最初集装箱液袋的容量被设计为相当于 16 至 17 吨的重量。仅当阀门或集装箱液袋本身泄漏或“罐”发生泄漏时才会造成损失在道路上的制动操作或铁路运输的转换操作期间破裂。总的来说,起初使用的集装箱液袋(数量相对较少)并没有导致大量事故。

当人们清楚地认识到使用集装箱液袋进行运输操作可以有巨大经济效益后,物理界限就被推向了极限,并最终超出了极限。集装箱液袋的体积以及重量都增加了。起初,增加量是适度的,最多 20 吨,但随后增加到 28 吨或 28,000 升,就显得过多了。如果储罐容量为 28,000 升,其所承载液体的比重为 1.1 吨/立方米,则容器所承载的负载重量为 30.8 吨。这导致总重量接近 35 吨,不久之后行业开始感受到这种后果。每当海上航行期间的天气和船舶稳定性导致加速力升高时,就会观察到越来越多的集装箱本身受到损坏。这种损坏的范围从“轻微”变形和弯曲到导致集装箱及其货物报废的结构损坏。

一些液袋制造商建议甚至要求所使用的容器的使用年限不应超过三五年。行业意识到集装箱液袋对集装箱提出了过高的要求。提出这样的建议似乎是希望新集装箱比旧集装箱更能承受液袋造成的“计划”超载,但这种损坏是默认的。在这一点上,应该注意的是,集装箱超载始终存在安全风险,绝对不能容忍。

与公路或铁路运输相比,液体“晃动”产生的动态载荷可以忽略不计。在容器大小的水箱中,粘度与水相似的液体的固有频率约为 1.5 至 3 秒。滚动船舶的固有频率在 8 至 25 秒之间。这意味着液体的晃动本身不会对容器的结构施加应力。容器侧面的屈曲强度对于静态强度起着至关重要的作用。ISO 试验显示了用于测试的合适阈值标准。标准 ISO 20' 集装箱的屈曲强度阈值是通过大量示例计算确定的。屈曲阈值均比 ISO 测试产生的载荷高 12% 左右。作为一项基本原则,很明显,对 20 英尺 ISO 集装箱施加的负载超过 ISO 测试中规定的阈值会使集装箱承受不适当的压力,并导致安全风险和不安全的运输。

根据德国劳埃德船级社的调查,海上安全无限制运输的最大合理重量只能为 15 吨。根据上述调查,集装箱液袋的海上安全限制运输(不包括 8、9、15 和 16 洋区)的最大重量只能达到 18 吨。这些值仅适用于长度大于 170 m 的船舶。

这项调查表明,船舶的稳定性和装载位置,无论是前部/船中/后部还是甲板上/甲板下,都会显着影响航行期间的横向加速力。从外部不可能对船舶的稳定性产生任何影响。这取决于船舶所承载的货物/压载物的数量及其结构。甲板/甲板下或前/中/后的装载位置只能通过应用限制来影响。即使运营商接受此类限制,也会产生额外成本。我们的经验表明,液袋用户不太可能愿意接受这样的成本。

如果使用重量超过 15 或 18 吨的液袋且运输不受上述限制,则仍应遵守本次调查的参数(积载位置、船舶长度以及可能的稳定性和限制运输)。如果不这样做,就不可能通过海上安全运输液袋。

特殊风险

除集装箱结构损坏或老化外,具有尖锐边缘区域和其他尖锐边缘物体的维修点也会造成导致泄露风险。

图片标红处显示了在集装箱右下角的一个很大的容器维修区域,以及从内部展示了修复的区域和相应的液袋膜损坏。

上图是另外一起液袋泄露事故的集装箱,调查发现集装箱修复焊接部分是导致液袋泄露的主要原因。另外一起案例,液袋泄露是因为集装箱底板上存在螺丝钉,刺破液袋。当使用液袋时,集装箱成为包装的一个组成部分,这对其表面的要求特别高,因为液袋和集装箱的直接相互作用创造了一个可运输的单元。

对于集装箱液袋的错误积载也是常见风险源之一。集装箱液袋制造商很多。因此,这些产品彼此不同,一般情况下制造商会提供详细说明,强调它们的积载要求,例如积载位置,必要的衬里,合适的出口阀,适当的绑扎眼环和拉锁等等。值得注意的是一些液袋内货物在运输过程中需要维持一定的温度,否则会固化。一些集装箱液袋底部安装了加热系统,但是不适当的加热系统同样会造成液袋损坏和泄露。

液袋材质也没有得到有效把控是令一个风险,其中包括液袋厚度,材质强度,材质延展性等。下图展示了一个案例,发现液袋强度不足,导致破裂。

液袋集装箱损坏风险更加严重,研究发现,在运输过程中,液袋集装箱不会比一般集装箱更容易损坏,但是一旦发生损坏,液袋集装箱造成的货损会更大,甚至是百分之百的货损,除此意外,如果在装卸运输过程中泄露,并造成水域污染,那么损失是不可估量的。

运输过程中不当的货物管理也是风险之一,一些液体货物对于环境要求较高,过高的温度会让其挥发或者发生化学反应,管理不当,液袋内会充满气体,压强增加,进而撑破集装箱,甚至会引发火灾或者爆炸风险。

行业经验分享

国际海上保险联合会(IUMI)发布了液袋集装箱检查表,以供行业参考使用,降低液袋集装箱运输风险。

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