直接还原铁（DRI ）运输安全指南

近期，一起令人痛心的货仓爆炸事故引发了航运界的广泛关注。在此次事故中，一名中国大管轮不幸罹难。截至目前，详细的事故报告尚未公布，但综合各方面信息推测，此次事故极有可能是运输直接还原铁（DRI）过程中产生的氢气，在货仓维修作业时，因产生的火花引发了剧烈爆炸。（相关阅读：货舱爆炸！40岁中国籍海员遇难）

引言

《国际海运固体散货规则》（IMSBC规则）对各类直接还原铁（DRI ）的运输规范进行了明确。自2025年1月起，规则新增的DRI D型条目成为强制要求，其主要针对含水量至少2%的副产品细粉，涵盖了丰富的重要信息和操作指南。

本通告由国际保赔协会集团（IG）携手J H Burgoyne博士合伙公司（Burgoynes），并在国际干散货船东协会（INTERCARGO）的协助下编制而成。需要强调的是，本通告仅作指导参考，IMSBC规则的相关条目才是运输要求的核心依据，在实际操作中必须严格遵循。

背景

直接还原铁是在高温环境下，通过氢气、甲烷和一氧化碳等还原气体与铁矿石（常见为块状或球状）发生反应制成的。其内部结构多孔，拥有较大的内表面积，极易发生再氧化反应。

在运输过程中，DRI 存在两大主要风险：一是氧化引发的自热现象；二是与水或湿气反应生成氢气。当氢气在货舱内积聚，达到一定浓度时，便会形成易燃易爆的危险环境。

DRI 主要分为A型（hot-moulded briquettes热模压团块）和B型（pellets球团）两种类型。然而，在生产和搬运过程中，会不可避免地产生细粉，这些细粉通常源于磨损以及废气颗粒过滤。由于细粉的特性与A型、B型差异较大，无法混合处理，所以需要单独筛选出来进行运输。

以往，细粉通常按照DRI C型的标准进行运输。但在IMSBC规则里，C型货物的含水量被严格限制在0.3%以内。考虑到细粉的储存和搬运多在露天环境进行，极易受到雨水影响，要将含水量控制在如此低的水平，在实际操作中困难重重。

此外，规则要求DRI（C）和DRI（B）货物都必须在惰性气体环境下运输，其目的在于隔绝空气中的氧气，抑制货物因氧化而产生的自热反应。但实际上，细粉由于堆积紧密，氧气难以大量进入，自热问题并不突出。相比之下，与水反应生成氢气才是细粉运输的主要风险。因此，为了确保运输安全，需要对货舱进行通风，将氢气浓度控制在爆炸下限以下，并预留一定的安全余量。

鉴于生产含水量不超过0.3%的DRI（C）细粉难度极大，根据国际保赔协会集团各俱乐部的经验，托运人常依据IMSBC规则1.5节的规定申请豁免，试图采用机械通风替代惰性气体运输。但这种做法需要三方达成协议，实际操作过程中面临诸多阻碍。因此，整个行业迫切需要共同探索一种更为长效、安全的解决方案。

在此背景下，IMSBC规则的07-23修正案应运而生，引入了DRI D型明细表，专门针对含水量至少2%的副产品细粉运输制定规范。

与DRI（C）类似，DRI D）同样是DRI（A）和DRI B）生产处理过程中的副产品，不过其含水量显著更高（DRI D）≥2%，(DRI C）≤0.3%）。同时，DRI D）明细表特别指出，如果运输过程中货物含水量超过适运水分极限（TML），就存在液化风险。基于此，DRI D在规则中被同时归类为A类和B类货物。

由于DRI（D）细粉含水量较高，与水反应会产生大量氢气，这成为其运输过程中的首要风险。不过，细粉的紧密堆积结构使得氧气难以渗透，在一定程度上降低了因大气氧化导致自热的可能性，通常不会引发严重问题。

所以，DRI（D）运输规范与DRI（B）、DRI（C）不同，既无需使用惰性气体吹扫货舱来防止爆炸环境形成，也不必对货舱进行严格密封以隔绝氧气。取而代之的是，通过实施可控的机械表面通风，并定期测量气体浓度，将货舱内氢气浓度维持在安全范围内。

国际保赔协会集团曾因多起DRI 货物运输事故发布过相关通告，部分事故甚至造成了人员伤亡。尽管这些通告发布于近二十年前，但鉴于事故的严重性以及DRI 货物潜在的氢气排放风险，该集团积极支持独立专家参与国际海事组织对DRI 明细表的修订工作，其中就包括最新的DRI（D）明细表。

DRI（D）的危害

DRI（D）在散装处理过程中，可能会出现温度上升的情况。而且，由于其与空气、水发生反应会生成氢气并释放热量，进而存在过热、起火和爆炸的风险。

虽然DRI（D）会与氧气反应产热，但其堆积紧密，颗粒间缝隙极小，氧气和新鲜空气难以像在其他DRI 类型（尤其是大型团块或球团）中那样自由扩散。这种低透气性使得自热成为次要风险，而氢气生成则是最为关键的危险点。因此，新的DRI（D）运输规范着重强调对货舱空余空间氢气浓度的监测与控制。

尽管自热属于次要风险，但DRI（D）与空气反应会消耗货舱及相邻空间的氧气，同时氢气等易燃气体也可能在此积聚。

所以，IMSBC规则明确规定，未经通风处理且未检测确认无气体的情况下，任何人不得进入已装载货物的货舱或相邻封闭空间。此处规则参照了《船舶封闭空间进入的修订建议》（A.1050(27)号决议）。

当DRI（D）货物的含水量超过其适运水分极限时，极易发生液化现象。基于其反应性和液化风险，在规则中它既被划分为B类货物，也被归为A类货物。

此外，在处理DRI（D）的过程中产生的粉尘会对人体健康造成危害，可能刺激呼吸系统，甚至损伤眼睛。

货物准备与装载

01

货舱准备

与其他DRI 货物的运输要求一致，用于装载DRI（D）的货舱必须保持清洁、干燥，确保无盐分残留以及过往货物的杂质。同时，要彻底清除木板条、松散垫料、碎屑和其他易燃物。特别需要注意盐分问题，因为DRI 与海水的反应比与淡水更为剧烈，残留的盐分可能会加剧货物运输过程中的风险。

02

货物陈化

在货物装载前的准备阶段，允许露天堆放货物，但堆放方式要便于货物充分接触大气，促进自然陈化。所谓“陈化”，是指货物颗粒内外表面的活跃位点与大气中的氧气发生反应，从而在运输过程中降低其进一步反应的活性，起到“钝化”保护作用。

货物在装载前至少需要自然陈化30天。托运人有责任向船长提供由专业合格人员（需得到装货港主管部门认可）出具的证书，证明货物已按要求妥善准备并完成陈化（即自然陈化不少于30天）。同时，托运人还需提供另一份由相同资质人员出具的证书，明确货物不符合4.2类易自热材料的标准，以此表明货物不会像DRI（B）那样出现自热问题。

03

水分控制

尽管允许露天储存DRI（D）货物，但考虑到液化风险，在装载过程中必须严格控制货物含水量，使其低于适运水分极限。这就要求在装卸过程中避免货物淋雨，非工作状态的舱口应保持关闭。不过，如果同一货舱内的全部货物都在同一港口卸载，允许在雨中卸货。

通常情况下，DRI 细粉的适运水分极限在9%-12%之间，相关详细信息可查阅国际工业金属协会（IIMA）网站（www.metallics.org）上的《直接还原铁副产品细粉（DRI D）：处理、储存和运输指南》。一旦货物卸载至岸上露天环境，氢气生成和液化的风险便不再构成威胁。

04

温度把控

温度过高的DRI（D）货物禁止装载，设定的安全阈值为65°C。在装载前，需要连续三天对货堆进行温度测量，测量点位于货堆表面下20-30厘米处，间隔为3米。装载过程中同样要监测温度，并详细记录每批货物的温度，形成日志后提供给船长一份副本。货物装载完成后，在货堆中安装热电偶，以便远程监控货物温度，避免人员进入货舱带来的风险。

由于货物本身具有较强的隔热性，这种温度测量方式存在一定局限性。孤立点的测量数据可能无法准确反映货堆的整体温度状况，而且远离热电偶位置的局部“热点”区域也容易被忽视。相比之下，在货堆中构建热电偶网络进行测量，比通过每个货舱仅一两个位置的舱底测深管或“温度”测深管进行单次测量更具代表性。

05

舱盖操作

若天气条件允许，货物装载完成后应打开舱盖，这样有助于货物散热，稳定温度，并促进货舱的自然通风。这一操作看似与之前要求关闭非工作舱口的规定相矛盾，实际上关闭非工作舱口是为了防止货物被雨淋湿（若适用），而装载完成后在干燥天气下打开舱盖，则是为了更好地实现散热和通风。

装载结束且舱盖关闭后，根据规则要求，船舶需等待至少24小时才能启航。这期间要确保货物温度稳定且不超过65°C，同时货舱空余空间的氢气浓度稳定，且连续12小时不超过1%（体积比）。

氢气属于易燃气体，其与空气混合形成可燃混合物的最低浓度为4%（体积比），即“爆炸下限”（LEL）。运输规范中设定的1%（体积比）氢气浓度，仅为爆炸下限的四分之一（25%LEL），为运输过程提供了一定的安全余量，降低了爆炸风险。

06

认证要求

船舶启航前，托运人必须安排由专业合格人员（经装货港主管部门认可）出具一份证书，详细说明货物中直径大于12毫米的颗粒重量占比不超过3%，含水量介于2%至适运水分极限之间，且装载货物的温度未超过65°C。

综合来看，IMSBC规则要求托运人提供三份关键证书：一是证明货物不符合4.2类易自热材料标准；二是证实货物已进行适当陈化处理；三是表明货物的大颗粒比例、含水量和温度均符合规定限值。此外，托运人还需向船长提供货物装载期间完整的温度日志。

运输与货物管理

01

一般预防措施

运输DRI（D）货物的核心风险在于货舱空余空间可能产生氢气，这是一种易燃易爆气体。与其他DRI 货物类型不同，DRI（D）的运输规范要求在航次开始前进行全面的风险评估。评估的依据是托运人提供的关于氢气生成风险以及影响其生成速率的各类因素的详细信息。

风险评估涵盖的因素较为广泛，包括航程中的天气状况预测、船舶航行速度、到卸货港的距离、沿途避难港的可及性，以及任何与氢气释放相关的数据。在准备装载前，船长应在托运人的协助下，组织船员进行培训，确保他们充分了解运输过程中可能面临的风险。

船舶必须配备专业的氢气和氧气浓度测量设备，通常是通过配备泵和软管的气体探测器来实现。软管可插入货舱的气体采样点，完成浓度测量工作。

按照规则建议，实际操作中货舱气体和货物温度的监测工作，一般由托运人指定的经验丰富的货物技术员负责。在整个装载过程和航程中，该技术员都应在场，以保障测量工作的准确性和连续性。

规则明确规定，测量设备必须适用于缺氧环境。部分对氢气敏感的可燃气体分析仪（如“催化珠传感器”），需要一定浓度的氧气才能正常工作。在DRI 货物常见的缺氧货舱环境中，这类传感器可能无法提供可靠数据。而一些能在低氧环境下工作的传感器，却可能对氢气不敏感。因此，针对DRI 货物运输，选择合适的传感器设备至关重要。

02

通风管理

根据规则，每个货舱都应配备机械表面通风系统，将氢气浓度严格控制在1%（体积比，即25%LEL）以下。考虑到货舱内存在易燃气体的风险，机械通风必须使用适用于爆炸环境的风扇，确保通风过程的安全性。通风方式应采用表面通风，严禁新鲜空气直接进入货物堆，防止因空气进入引发货物堆内的氧化反应，导致热量增加和反应速率加快。

通风时间应根据实际情况灵活调整，以将氢气积聚量控制在安全范围内为目标，同时尽量减少新鲜空气/氧气进入货物的风险。通风时长和频率的确定，一方面依赖以往的运输经验，另一方面规则引入了基于时间的气体预测曲线这一概念。通过该曲线，可以对氢气释放速率进行有效预测，并据此优化通风计划，同时为航次风险评估提供重要参考依据。

基于时间的气体预测曲线是一种用于分析氢气释放规律的有效工具。其绘制过程为：在通风将氢气浓度降至0.2%（体积比，即低于5%LEL）后，测量每个货舱空余空间的氢气浓度，并将数据随时间进行绘制。在停止机械通风且关闭自然通风口后，每2小时测量一次氢气浓度，持续24小时，或者直至氢气浓度超过1%（体积比），以先达到的情况为准。通过对这些数据的分析，可以估算出在不通风情况下氢气浓度达到1%（体积比）所需的时间，进而优化通风策略。此外，该曲线还有助于了解在恶劣天气无法通风时，货舱内氢气的积聚速度，为风险评估提供更全面的数据支持。

在分析气体浓度数据和制定通风方案时，可能需要专业领域专家的协助，以确保通风策略的科学性和有效性。

机械通风应采用抽气模式，而非向货舱内吹气。排气管需将排出的气体引导至安全区域，如远离生活区的位置，避免对人员造成危害。船上应储备两套备用通风设备，船员及其他授权人员必须熟悉通风设备的安装、操作和维护流程，确保设备在运输过程中始终处于良好运行状态。规则规定，每小时每吨货物的最小通风量为1.2立方米，以满足通风要求，保障运输安全。

03

应急程序

一旦氢气浓度接近或超过1%（体积比），必须立即对相关货舱进行通风处理，可采用机械通风和自然表面通风相结合的方式，直至氢气浓度降至0.2%（体积比）及以下。若氢气浓度超过1%（体积比），在条件允许的情况下，应提高测量频率，建议每小时测量一次。如果氢气浓度持续居高不下，应及时寻求专家的专业帮助。

在通风过程中测量气体浓度时，需要特别谨慎。因为当气体探测器的遥感软管处于进气或排气气流中时，测量结果可能存在偏差，缺乏准确性。所以，通风期间的测量数据仅供参考，只有在通风停止后（哪怕仅停止几十分钟），才有可能获得较为准确的气体读数。

若机械通风设备出现故障，应立即启用自然通风，并持续运行直至机械风扇修复。在此期间，要密切关注天气变化，因为天气状况会对自然通风效果产生影响。同时，要加大氢气浓度和货物温度的监测频率，以便及时发现潜在风险。

当货物温度超过65°C时，根据规则要求，应加强机械通风和自然通风，加快热量和氢气的排出，同时增加气体和温度的测量频率。此时，严禁使用二氧化碳、水或蒸汽处理货物，但可以考虑对舱壁进行冷却（例如从相邻的空舱喷水），以降低货物温度。

由于规则未明确货物温度升高的具体原因，对于因与空气/氧气反应而发热的货物进行通风时，可能会面临一些复杂问题。在这种情况下，寻求专家建议是较为妥当的做法。专家在提供建议时，需要全面了解货物的历史数据，包括自装载以来的温度和气体浓度记录，以便做出准确判断和有效指导。

卸货注意事项

只有当货舱空余空间的氢气浓度被确认低于1%（体积比）时，才可以打开舱盖进行卸货操作。若氢气浓度未达到这一标准，可能需要额外进行通风，直至满足要求后才能开始卸货。

1%（体积比）的氢气浓度远低于可燃下限，为卸货作业提供了一定的安全保障。而且，舱盖打开后，货舱内的氢气会逐渐被稀释，进一步提升了卸货过程的安全性。

如前文所述，规则允许在雨中卸载DRI（D）货物，但前提是同一货舱内的所有货物都在同一港口卸载，不得转运至其他船舶，也不能在船上留存部分潮湿货物。如果卸货港遇雨需要关闭货舱，那么在重新开启货舱前，必须重新启动氢气浓度监测程序，确保卸货安全。

总结

IMSBC规则中DRI D型条目的规定与C型条目存在显著差异。两者虽均针对副产品细粉，但D型条目聚焦于细粉与水反应产生氢气这一主要风险，而非像C型那样关注与氧气反应导致的自热问题。因此，D型条目的核心在于通过表面通风来精准测量和严格控制氢气浓度，这与其他DRI 条目的安全理念截然不同，其他条目主要通过隔绝水分和空气来保障运输安全。

为了有效应对DRI（D）货物运输过程中的风险，船长和船员需要接受系统培训，掌握专业知识和技能，以便在运输前准确评估氢气释放风险。评估过程中，要综合考虑航程距离、航速、潜在避难港位置以及天气状况等多种因素。同时，通过绘制基于时间的气体预测曲线，预估氢气浓度达到安全限值（1%体积比，即25%LEL）的时间，进而制定科学合理的通风策略。通常情况下，托运人应提供专业的货物技术员来协助完成这一过程。

货物技术员的职责在明细表附录中有更详细的定义，包括以下责任：

在装载操作期间进行监测并提供适当建议；

就温度测量用热电偶的安装提供建议并进行监督；

监测并报告货物参数（温度和气体浓度）；

协助并为船长和船员绘制基于时间的气体预测曲线提供建议；

在航程中就通风系统的操作向船长和船员提供建议并进行协调。

来源：GARD

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