【技术解析】C类直接还原铁DRI(C)之迷局
CPI 资讯 No.424
摘 要
谈到直接还原铁的装运,首先想到的是其自热、自燃和爆炸的危险。自2011年1月1日强制生效的《IMSBC规则》把直接还原铁分为三类:DRI(A)、 DRI(B)和DRI(C),并制定了非常严格的装运要求。在实际操作中A类和B类DRI货物基本没有什么争议,都能按照规则的要求进行装运。但C类DRI在加入《IMSBC规则》细目前后行业中一直存在比较大的分歧,所以在实际装运中,船东经常面临DRI(C)被错误申报或被劝说按不同于《IMSBC规则》要求的措施装运的困境。协会希望通过本文对DRI(C)的特性和装运现况进行梳理,以协助会员解开迷局正确处理C类直接还原铁。
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DRI(C)的产品特性
直接还原铁(DRI-Direct Reduced Iron)是精铁粉或氧化铁通过直接还原法(气基和煤基)还原的金属铁,其中产品为热压铁HBI(即DRI-A)和冷压铁(即DRI-B),DRI-C是DRI(A)和/或DRI(B)制造和处理过程中产生的一种粉、粒状的副产品。早前业内对DRI的副产品认识不足,并没有把它加入《BC CODE》内,直到“YTHAN”轮在2004年从委内瑞拉装运HBI粉在海上发生爆炸沉没才引起整个行业的重视,并通过努力把DRI(C)加入于2011年1月1日强制生效的《IMSBC规则》细目里。
直接还原铁的分类
参《IMSBC规则》附录1-固体散装货物细目表:
DRI
(A)
是由直接还原铁铁矿原料在650℃以上的情况下,通过稠化而产生的灰色胶质块状金属物质,一般被称为热铸型直接还原铁(HBI)。其密度大于5000kg/cm³,微粒和小颗粒(不足6.35mm)含量按重量计不超过5%。HBI是一种稠密的、压缩的直接还原铁的形式,危险性相对较低。
DRI
(B)
直接还原铁B是在低于650℃时,氧化铁进行直接还原反应形成的多孔的金属物质,也称冷铸型直接还原铁。其密度小于5000kg/cm³,大小不足6.35mm的微粒和小颗粒含量按重量计不得超过5%。直接还原铁B可以为块状、颗粒等形状,由于其疏松、空隙大极易氧化和水发生反应,所以化学危险性大。
DRI
(C)
直接还原铁C是DRI-A和DRI-B在生产、装卸和运输过程中产生的副产品,呈碎末状或小颗粒状。其密度小于5000kg/cm³,微粒和小颗粒平均大小不足6.35mm,粒度不超过12mm。海运时危险性和B类DRI相似、甚至更大。
直接还原铁主要的危险
直接还原铁是精铁粉经低温还原形成的低碳多孔物质,俗称海绵铁。属于《IMSBC规则》中B类货中仅在散装运输时具有化学危险性的货物(MHB),具有强烈的化学危险性。
自热/自燃:
直接还原铁和水或者空气易发生反应放热,因此容易产生自热提供热源。直接还原铁在常温下发生的反应很缓慢,但是在温度达到200℃以上时,反应速度会明显加快,产生大量热量和氢气。如果环境温度持续升高或者有大量水分存在时,产生的氢气又会继续会发生反应,产生大量的热,使直接还原铁发生“自燃”现象。
反应释放可燃、易爆氢气:
货舱内有水或潮湿水汽时,直接还原铁易与水反应释放出易燃爆的氢气以及足够点燃的热量,并在氢气与空气混合的浓度按体积超过4%时,可发生剧烈爆炸。特别是直接还原铁遇到含有盐分的水或与海水接触后,这个反应将会加剧。
缺氧:
装有直接还原铁铁粉的船舱以及附近处所由于化学反应消耗氧气而发生缺氧。
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海运存在的风险和困境
C类直接还原铁错误申报为其它低风险货物
C类DRI经常被错误申报,其中申报名称五花八门,如HBI fines、Iron ore pellet chips、Iron Ore fine、lodos、Mill scale、Orinoco remet fines in bulk、pond fines、processed iron ore fines、Remets、Reoxidised iron fines、Sludge fines等,就是避免DRI(直接还原铁)这样的名字出现。错误申报的原因各种各样:
规避《IMSBC规则》对装运DRI(C)的严格要求;
船东不愿装运DRI(C)并把该类货物在租船合同里排除,或对装运该类货物要求更高的租金和运费;
即使被认定为DRI货物,但错误申报为DRI(A),如“HBI fines”;
所申报的货物本身并不是DRI产品,但是可能在DRI货物附近储存/堆放,导致了一些意外的混杂和污染;
在某些情况下,错误的申报是由于对货物本身的不了解或误解。
利用规则的口子:豁免装运C类直接还原铁
在DRI(C)加入《IMSBC规则》后,当时主要生产国如委内瑞拉、特立尼达和多巴哥以及热压铁块协会HIBA(现在的国际铁金属协会IIMA)就强烈反对,他们认为生产和加工DRI(A)与DRI(B)时产生的粒度较小的副产品,其含水量一般大于0.3%并可高达12%,而《IMSBC规则》里的DRI(C)的含水量小于0.3%,所以认为他们生产装运的DRI副产品不在《IMSBC规则》货物细目内,可以通过有效的机械通风来替代舱内填充惰性气体,并利用《IMSBC规则》1.5节豁免和等效措施的开口来装运DRI副产品。
《IMSBC规则》1.5节豁免和等效措施规定:明确一个主管当局或多个主管当局(出发港港口国、到达港港口国或船旗国)可以基于其他规定和《IMSBC规则》的要求取得同样的效果和安全性等效措施,对部分特殊规定予以免除,并签发免除证书。并规定在装运该豁免所适用的货物前,该豁免的接受者应通知其他有关主管当局。同时要求签发豁免证书的主管当局须向IMO提交一份豁免证书副本,以此可以提醒各缔约国注意。
协会了解到现在签署和接受豁免的国家有:委内瑞拉、特立尼达和多巴哥、美国、比利时、荷兰、菲律宾等;
但IMO仅公布了委内瑞拉于2011年提交的豁免证书,该证书已于2014失效;
船旗国巴拿马和马绍尔群岛明确表示不接受利用豁免来装运高含水量的DRI(C);
中国海事局也曾发布《关于加强载运进口散装直接还原铁安全监督管理的通知》,明确表示 “考虑到直接还原铁的特殊危险性,我国要求由多个主管当局(即由出发港港口国、到达港港口国和船旗国主管机关)共同作出是否批准免除的决定。该批准不改变直接还原铁作为危险货物和污染危害性货物的性质。经我局批准同意的此类货物免除证书将在中国海事局 (www.msa.gov.cn)的网站上予以发布”。协会曾咨询海事局和查询海事局网站暂无批准的免除证书在网站上发布。
DRI主要生产国和IIMA一直在向IMO货物和集装箱装运分委会(CCC)提交报告,努力想把高含水量直接还原铁DRI(D)加入IMSBC的细目,由于尚不能明确和解决在恶劣天气不能通风可能导致氢气集聚等一系列问题,所以一直没有在IMO分委会(CCC)上通过。具体详情可参阅IMO会议文件CCC4-5和CCC4-INF.9。
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错误申报的对策和建议
《IMSBC规则》规定每种固体散装货物装运必须使用散装货物运输名称(BCSN),如需装运的货物没有包含在规则对的细目里,应严格按照规则1.3节的要求进行操作。所以会员船舶在收到货主申报的货物没有列入规则的细目时,应要求提供装货港当局签发的说明该货物特征以及该批装船货物的运输和装卸条件的证书;如果该固体散货可能具有本规则A或B组货物所界定的危害时,必须根据装货港、卸货港和船旗国主管当局签署的三方协议规定运输此类货物。
从化学性质看,铁矿石货物中的铁元素易与其它元素混合,因此几无精炼铁。如果货物中含有精炼铁,则一定是DRI的衍生物;DRI货物通常含有约85%的精炼铁,而在含有DRI(C)的混合物中,精炼铁的含量可能最低仅为1%或2%,此类混合货物也应视为危险的DRI(C)。鉴于混有DRI (C)的货物可通过其化学成分辨识,因此必须要求提供详细信息。化学成分必须包含总铁含量(Fe)和精炼铁含量(Feo)和水分含量。关于此类信息,最好能提供由第三方检验公司出具的针对即将装运货物的相关证书。换句话说,对于即将装运的货物应详细描述,不接受一般性的分析。证书必须载有获取样本的方法和标准(通常是IS010835.2000)以及确定精炼铁含量所执行的标准(最好是BS ISO 5416:2006),同时应检查采样日期以确保其准确性。
同时建议会员雇用合适的第三方检验员,在船舶到达之前提前检查和化验货物,从而能够为船长和船东提供实时建议。
若怀疑货主申报的货物混有DRI(C),船员可以在现场通过简易方法检测:在玻璃杯底铺一层货物样品,小心加入硫酸盖住货物样品直至3-5CM深,如果发现液面有气泡出来(氢气)就表明可能混有DRI(C),反之没有。使用硫酸时建议做好防护措施。
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利用豁免装运DRI(C)的对策和建议
1. 虽然《IMSBC规则》同意豁免,但协会强烈建议各会员公司遵守规则中针对DRI(C)条目的运输规定;
2. 如果会员船舶接受豁免而不按《IMSBC规则》的要求装运DRI(C)时,请在第一时间通知协会;并应确保已通知所有相关主管部门并确认其接受该豁免,遵守船旗国相关规则,并且在依照豁免条款运输散货时携带豁免证书副本或电子副本;
3. 根据豁免规则运输货物时,必须要求租船人清晰列明装载、运输和安全流程。尤其应告知船长每个货舱的通风率及通风时长、关于机械通风的防爆标准、货舱通风通道的安排细节、每个货舱氢浓度的监控方法和频率、每个货舱货物温度的监控方法和频率、定义紧急情况的标准、发生紧急情况时应采取的步骤、发生紧急情况时托运人的联系电话及卸货前和卸货中应采取的措施;
4.《IMSBC规则》的DRI(C)细目中规定最大水分含量为0.3%,否则属于违规。若水分含量高于此值,不仅存在上述化学风险,还可能与某些铁矿和镍矿一样发生流态化。因此,必须将此类货物作为A类和/或B类申报;并且检验证书中必须载有适运水分限值(TML)及实际的水分含量,证书仅针对实际即将装运的货物。例如,不得仅提供之前货物的一般性测量结果及之前标准。
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