易流态化货物流态机理分析

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1、万方数据第1章绪论[91。对于这些事故的统计和分析表明，矿粉等固体散货的含水量在TML之下时，船舶也可能因货物流态化而发生严重横倾甚至倾覆；矿粉等固体散货的含水量在TML之上时，也可能安全到达目的地。表1．1散货船沉船事故Tab．1．1Bulkcarriercasualtyreport通过对易流态化货物导致的事故进行分析，本文得到了如下几个方面的结论：(1)IMSBC规则本身不完备现行版MSBC规则未给出A组货物的确切定义，而所列出的货物是货物的类名称而不是货物的具体名称或商品名称，造成船、货双方及其他有关人员无法确定规则未列明货物的组别，甚至确定常运货物的组别。例如，IMSBC规则将“

2、钛铁粘土”(ILMENITECLAY)列为A组货物，但将“钛铁矿砂”(ILMENITESAND)列为既可属于A组又可属于C组，而对常运货物“钛铁矿粉”(ILMENITEPOWDER)则没列出属于何组。(2)IMSBC规则推荐的TML测量方法在操作性上有待于进一步研究IMSBC规则对货物流态状态的规定不够确切。对于推荐的TML测量方法，操作过程中的人为因素可能导致测量结果不一致：对同一种货物，利用于不同的测量仪器，可能得到不同的TML：利用同一种仪器，由不同人员进行操作，得到的TML可能不同；利用同一种仪器，由同一人员进行不同批次的测量，得到的TML可能不同。(3)IMSBC规则推荐的TM

3、L测量仪器对货物的适应性有待于进一步研究IMSBC规则对所推荐的三种测量仪器所适应的货物种类作出了一些说明。这些说明只对货物的粒度作出了要求，特别是只对货物的最大粒径给出了要求。然万方数据易流态化货物流态机理研究而，货物的种类、货物颗粒的其他物理性质、货物颗粒各粒径的构成比例都对其流态特性有影响。这个意义上，有些货物在粒度上满足IMSBC规则的规定，但却无法利用其所推荐的仪器测量出确切的TML。这些问题的解决，根本上在于对货物流态机理的正确认识。1．2货物流态机理研究的意义易流态化货物的流态化会导致船舶横倾，甚至倾覆。流态化发生时，货物从非流动状态转变为流动状态，简单来讲，这是由孔隙水压

4、力上升，有效应力减少，抗剪强度减少造成的。本文从易流态化货物的流态机理出发，着重研究易流态化货物不完全流态化时对船舶的影响。首先，从土力学角度详细阐述易流态化货物的流态化原因，以及粒径、含水量等因素对流态化的影响。这对于深入研究易流态化货物提供了有益的理论支持，在此基础上才能真正了解货物特性和安全运输的注意事项，从而完善安全管理对策。其次，通过对易流态化货物的流态化机理进行研究，提出了易流态化货物流态静止角、流态化程度和流态化速度等概念，这将对易流态化货物研究提供新的方向和思路，为解决货物安全运输提供有益参考。1．3国内外研究现状精矿粉、矿粉、矾土、陶土、煤、化肥、谷物等货物在海上以散装

5、形式运输具有100多年的历史。近些年来，海上运输的散货种类又大为增加，如今已在世界海上运输中占有很大比重。尽管这类运输绝大多数没有发生事故，但确有一些严重事故，不仅造成船舶灭失，而且还导致了人员伤亡。散装货物运输中存在的问题早己为1960年国际海上人命安全会议的代表们认识到，但当时除谷物外尚不能作出详细的规定。该会议在其公约附件D的第55款中建议由国际海事组织(IMO)主持起草一份可为各国接受的固体散货安全操作规则。这一工作由国际海事组织的集装箱及货物分委会承担，《固体散装货物安全操作规则》03c规则)第一版于1965年问世，其后几经再版。万方数据第1章绪论《1974年国际海上人命安全公

6、约》(SOLAS)于1980年5月25日生效，取代了1960年的公约。SOLAS后来几经修改，以包装形式和固体散装形式运输的危险品受修正后的第VII章A部分管辖。SOLAS第VII章的修正案于1996年7月1日生效，对其中第6条有关积载的要求作了修正。同时，还对第VI章进行了修改，以全面管辖固体散货的运输。2010年年底，载运易流态化货物船舶的接连发生沉没后，大量财产受到损失。易流态化货物的海上运输安全问题，马上引起了国际海事组织(IMO)、各国海事部门和船舶运输部门的高度重视，先后颁布有关的规定、规则和运输指南，有关专家也推荐一些做法应用于航运实践【l叫。但是由于有些国家、装货港在认识

7、程度上存在差异，造成对有关规则和公约的执行力度缺乏，船舶运输易流态化货物事故还是频繁发生。BC规则于2011年改为IMSBC规则。2011年5月，日本船级社发表了《镍矿安全载运导则》(Guidelinesforsafecarriageofnickelore)第1版，其主要叙述了如何采取适当的操作以确保含水量低于适运水分限⋯】；2012年，法国则在危险货物、固体散装货物和集装箱分委会第17次会议上，基于其对新喀里多尼亚产出的镍矿的分析