近年来，船舶倾覆沉船事故时有发生，通常来说，发生重大海难的原因是十分复杂的，比如船舶碰撞、恶劣的海上环境、所装货物的特性、船舶自身的状况、突发事件的出现、应急情况的处置等等。而小编今天要为大家介绍的是由于船舶所装货物的特性产生自由液面引起的沉船原因的相关知识。
案例一
“E”轮沉船事故
2017年10月13日凌晨，一艘散货船“E”轮，从连云港开往印尼装载镍矿返航途中在位于菲律宾宋岛东北方位海域沉没。据事故调查结果显示，当时船舶遭遇台风（卡努）天气，加上镍矿土运输经常会受到潮湿的气候导致自由液面加剧，最后船舶不幸沉没，所幸数十名船员被救起。
镍矿石在海运上被称为“危险矿”，它具有含水分子结构和易吸水物理特性，易形成自由液面，使镍矿的海上运输存在较大风险，是造成多起海上沉船事故的最根本原因。
拓展
为什么镍矿易形成“自由液面”？矿石在开采及储运过程中需要经常淋水，以起到开采机器降温和在储运过程中消尘的目的。此外，由于很多货物（比如镍矿石）通常被露天储运，货物本身亦具有吸水的特性，因此在潮湿的气候下尤其是在雨季，货物的含水量也会大幅度增加。同时货物中的水分很难被排出，即使在太阳下暴晒，也只能是蒸发掉货物表面的水分，排除货物内部的水分需要很多的工作及时间。在雨水丰富地区，镍矿石的含水量基本都在30%以上，也就是说5万吨的镍矿石，约有1.5万吨的水。含水量较高的镍矿石在长时间的颠簸中，上下层镍矿石相互摩擦，下层会渐渐夯实，水分会往上渗，形成“自由液面”。这种情况下，如果船遇到风浪发生倾斜，货物会在“自由液面”的作用下，向船倾斜的同一方向移位、坍塌，而“漂浮”在“自由液面”上方的散装镍矿石，会像泥石流一样冲向货舱倾斜方，加重倾斜角度，导致倾斜的船体迅速倾覆。
▲装载镍矿的货舱开仓时，其货仓的表面已经都是水了
小编所在辖区也发生了一起因注水超载和自由液面共同作用下而产生的沉船事故，值得船舶警醒。
案例二
“Y”轮自沉事故
2018年11月23日1630时左右，干货船“Y”轮装载约340吨黄沙在码头靠泊期间发生自沉事故。根据调查分析：该轮在满载黄砂进港中途停靠码头期间，为使黄砂的氯离子浓度标准达到建筑市场的要求，利用江水来冲洗货物，共往货舱注入约214吨水，船舶在短时间内承载的货物重量已远远超过其核定的载货量，同时加上注水后所形成的自由液面，船舶稳性不满足要求，最终导致货物移位船舶右倾进水沉没。
提醒
根据小编对辖区内的运砂船的长期观察，我们发现运砂船普遍都喜欢往货舱内打水，但是往货舱内注水存在很大的危害，不仅使船舶超载，也容易产生自由液面，极易发生沉船事故。为避免类似事故的再次发生，小编提醒各位船东，把货舱当做游泳池，给货物洗澡的行为不可取。同时，要切实落实好安全生产主体责任，把好安全生产作业关。
为了对“自由液面”有更深刻的认识，下面简单介绍一下何为“自由液面”。
1、何为自由液面
所谓自由液面，是船体中任何装载液体部分，包括水舱、油舱、双层底以及锅炉、凝水柜等，没有将液体装满，而存留着液体的表面与空气相接触，当船摆动或倾侧时，这种液体的表面也将摆动或倾侧，所以称为自由液面。由于自由液面表面张力等原因,经常会引起船舶的稳性不足,严重的话甚至会出现沉船事故。
2、自由液面产生的原因
自由液面产生的原因复杂多样,概括来说主要是发生在液体和流动货物未满舱之时,此时液体会自由流动形成自由液面。当燃油舱、淡水箱等具有液体荷载的舱柜内装有液体,但是液体还没有满舱的时候就会出现自由液面。船舶在航行中,当船船不小心发生碰撞或者搁浅的时候,由于船舶里面进水,在舱内就比较容易出现自由液面。除此之外,当船船行驶在风浪之中时,甲板上容易积聚比较多的水,如果不能及时将水排出,也会容易产生自由液面。
3、减少自由液面的有效措施
对于正在行驶中的船舶,应该采取相应的措施来降低自由液面对船舶稳定性的影响,提高船舶行驶的安全性能。小编认为可以从以下几个方面着手,来提高船舶行驶的安全性:
第一,如果船舶存在大量油水舱室,应在船船液舱、油舱内设置制荡舱壁,防止自由液面对船舶稳定性的危害。
第二,在船舶行驶之前,使舱柜尽可能的保证是空的或者是装满的,这样才能减少舱柜内出现自由液面。
第三,对于装载大量货物的船舶,应该采取相应的措施,防止货物出现大量的移动,还要进行平舱,如果装载的货物含水量比较大,还应该加强对该货物含水量的监测,这样才能有效防止自由液面的出现,减少危害的发生。
第四,当船舶由于碰撞和搁浅等原因进水时,应该采取相应的措施进行排水工作和堵漏工作,还要及时的关好门窗,防止事故的进一步发展。
第五,当船舶发生更为严重的横倾现象时,应该具体情况具体分析,切勿慌乱。
4、船舶航行时的操作注意事项
船舶在行驶过程中,容易出现自由液面,进而会影响船帕的稳定性,因此,在船舶航行的过程中,小编认为在安全操作方面也应该注意以下几点:
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第一，在航行的过程中我们应该根据具体情况,适度的调整航行方向,这样可以避免出现横摇幅度过大的情况,从而避免产生横倾等安全事故。
第二,在船舶行驶的过程中,如果垂荡、横摇等现象比较严重,我们还应该适当的对船舶进行减速,从面避免甲板上浪等现象的发生。
第三,在大风大浪中行驶的时候,应该尽量减少或者避免转向或者调头,如果必须要调头,应该先减速,避免出现大舵角从而影响了船舶的稳定性。
第四,如果船舶在转向或者调头的过程中,出现了大幅度的横倾现象,此时应该注意立刻回舵,在回舵的时候要注意先减速,才能慢慢进行回舵,千万不能一次性的立刻就回舵,也不能不减速就回舵。因为如果急速回舵的话,外倾角就会进一步的扩大,从而使船舶的稳定性受到严重影响,不利于船舶的安全。
第五,如果船船在航行的过程中出现了横倾等现象,我们应该尽量让船船的低弦一侧受风,防止由于横倾力矩使横倾现象进步扩大。除此之外,对于船船横倾现象,我们在用压载水进行调整的时候,不要试图人为的把船舶扶正,这样更加不利于船舶的安全。
自由液面对船船的稳性会产生较大的影响,并且会进一步威胁船舶的行驶安全。因此,在船舶行驶的过程中,小编提醒大家应该采取相应的措施,减少不安全因素的发生,在操作船舶行驶的过程中,一定要安全谨慎,这样才能减少沉船事故的发生,保障船舶行驶的安全。
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