金属スクラップの輸送 – 火災や爆発の危険性
Burgoynesによる金属スクラップおよび鉄スクラップの大量輸送に伴う危険性についての経験の共有
鉄スクラップ（鉄鋼）の大量輸送には、加熱、可燃性ガスの発生、火災を伴う危険性をもたらします。 Burgoynes Consulting Scientists and Engineers のNeil Sanders博士は、スクラップ鉄鋼貨物の火災と爆発の主な専門的特徴を共有しています。
ばら積み鉄鋼スクラップは、1つまたは複数のグレードのスクラップがあり、同じ船倉に一緒に積み込まれることがあります。よくある一般的なグレードの例をいくつか以下に示します：
シュレッダー鉄スクラップ：「古い」（使用済みの）鉄スクラップ。破砕されたスクラップ、例: 積み合わせの95%で最大サイズ200mm。これはリサイクルされる自動車や家電製品などのライフサイクル終了を迎えた製品から発生すると考えられます。
Heavy Melting Steel（溶解用鉄スクラップ）、カテゴリー 1 および 2 (「HMS 1」および「HMS 2」)。これらはリサイクル可能な錬鉄と鋼です。HMS 1はより密度が高く、亜鉛メッキおよび黒染め鋼は含まれていません。
ブッセリング/新断：薄板の打ち抜きのスクラップからの廃棄物など新しい生産鋼スクラップ。
旋盤加工：旋盤やフライス盤加工の鋼旋削。
IMSBCコードの登録
IMSBCコードには、鉄鋼スクラップに関連する2つの登録があります。以下は、火災及び爆発の危険に関する概要と追加コメントです：
(1) 切削鉄くず又は切削鋼くず（UN 2793）
自己発熱しやすい形状のものを対象とした登録です。IMDGクラス 4.2 (つまり、「自然発火性物質」) のグループB貨物です。この項目は、ばら積みして運送する際に自己発熱ないことが申告されている場合には該当しません。IMSBCコードのガイダンスに加えて、Burgoynesは太字で詳しく説明されている補足アドバイスを提供しています。
可能な限り乾燥した状態に保ち、降水中（雨、雪など）は取り扱わない。
とがった先を除去するために圧縮およびトリミング加工する。
ビルジ・システムは可能な限り乾燥した状態に保つ。
貨物温度が55°Cを超えることがない場合のみ積載を認容。積み荷役中に貨物の温度が90℃を超える場合は、温度が85℃未満になるまで積み荷役を中止する。全ての船倉の貨物の温度が65°C 未満になり、且つ、温度が安定しているかまたは少なくとも8時間下がる傾向にある場合以外は、船舶は出港してはならない。
Burgoynesの補足アドバイス – これらの温度制限は、積み荷役中および積み込み直後の貨物のある程度の加熱が予想され認容されることを意味します。温度計測方法については言及されていませんが、赤外線温度計（「IRガン」）や熱画像カメラは、船倉に入らずに積み荷役中の温度を監視するのに役立つことがあります。ただし、IR および赤外線画像装置の制限を考慮する必要があります。また、通常ばら積み材料では表面のみに近づくことができるため、温度測定が損なわれます。
船倉は航海中通風しないこと。
貨物の表面温度は毎日監視し、記録すること。
Burgoynesの補足アドバイス – 繰り返しとなりますが、温度測定方法は示されていません。通風しないように指導されているので、温度管やビルジ測深管が使用されると考えられますが、これらは管の局所的な温度を示すことしかできず、積載貨物内の他の場所のホットスポットを示すためには信頼できません。これらの管で3つの異なる高さの温度を測定すると、ある程度の効果は期待できます。この規範には、温度測定（自給式呼吸装置 (SCBA)が必要）のために船倉に入る可能性についても言及されていますが、事前に非常に慎重なリスク評価と手順が必要となります。
海上で、貨物の温度が80°C に達した場合、万が一に備えて船舶は近くの適当な港に入港して、海上では、水は使用しないこと。
Burgoynesの補足アドバイス – 港湾の消火活動には水が使用できます。
くん焼火災では、早期に不活性ガスを適用することが効果が期待できます。
Burgoynesの補足アドバイス – ばら積み貨物船では常に炭酸ガス（CO2）消火設備が船倉に接続されているわけではなく、他の不活性ガス消火設備もほとんどないため、これは実用的ではない可能性があります。また、二酸化炭素 は酸素を置換する作用があるため、積荷との反応や燻煙により酸素濃度が大幅に低下している場合には、二酸化炭素 放出の効果は限定的となります。
(2) 金属スクラップ
この登録は主に、特別な危険性のない鉄鋼スクラップ、つまり国連番号や IMDGクラスのないグループCを対象としています。ただし、切削鉄くずまたは切削鋼くずに関する国連2793グループB登録を参照すると、自己発熱しやすい切り粉この登録は主に、特別な危険性のない鉄鋼スクラップ、つまり国連番号や IMDGクラスのないグループCを対象としています。ただし、切削鉄くずまたは切削鋼くずに関する国連2793グループB登録を参照すると、自己発熱しやすい切り粉や鋼旋削が含まれる可能性があることが認識されています(上記を参照)。ここでも、Burgoynesは赤色で補足的なコメントを追記しています。
積み込み前、積み込み中、航海中は可能な限り乾燥した状態に保つこと。降雨時は貨物を積み込まないこと。
Burgoynesの補足アドバイス – 降雨中の係る貨物の荷役に対する補償状（「Rain Letter」と呼ばれることもある）の存在が確認されています。このような書簡の法的立場は、Burgoynesのような技術専門家の担当領域ではないため、通常のP&I連絡先にお問い合わせください。
航海中に必要に応じて船上通風（のみ）を実施。
Burgoynesの補足アドバイス – この通風を必要とする状況については説明されていません。
絶対に必要な場合を除き、ビルジをポンプで汲み上げてはいけません。ビルジ水には汚れ/貨物油が含まれている可能性があるためです。
あらゆる種類の鉄スクラップに関する潜在的問題
自己発熱、発火する可能性。実際には、金属スクラップ（グループ C）として申告された貨物や、鉄の切り粉など（グループ B）で自己発熱が発生しました。
自己発熱は、鉄や鋼が空気中の酸素や水中の酸素と反応して酸化（錆び）することで発生します。酸化反応により熱が発生しますが、周囲の貨物の断熱効果により熱が保持される傾向があります。酸化反応は温度が高くなると指数関数的に速度が増大し、状況や行動によっては自己発熱が悪化し、場合によっては発火に至る可能性があります。
新生面が露出した鉄や鋼の表面は酸化する傾向が高いのに対し、すでに酸化している「老朽化した」表面は反応が遅いか、わずかしか反応しません。金属が最近細断されたため、または細断後に曝気を避ける方法で保管されていたため（たとえば、大きな備蓄庫内または排出される油でコーティングされていたため）、新生面が発生する可能性があります。
水素は、鉄鋼スクラップの水酸化によって次の反応で生成されます。 (以下の方程式は説明のみを目的としており、完全なものではありません)：
鉄(Fe) + 水（H2O） = 酸化鉄（Fe2O3） + 水素 (H2) + 熱
水素は広範囲の水素濃度および空気/酸素中で非常に燃焼します。また、非常に着火しやすく無臭無色です。これまでに、金属スクラップ、グループCとして申告された貨物が問題のある量の水素を生成し、蓄積して発火すると船倉で爆発を引き起こす可能性が確認されています。
IMSBCコードの記載事項には、これらの貨物を乾燥した状態で保管するように努めることが記載されていますが、実際には、鉄鋼スクラップの貨物は降雨中に屋外の備蓄庫に保管されることが多く、ターミナルでは粉塵を抑えるために水スプレーが使用されます。したがって、鉄鋼スクラップは湿っている可能性があり、水素が発生する可能性があります。
海水は淡水よりも鉄鋼を酸化させて水素を発生させる傾向が強いものの、状況によっては淡水でも水素が発生する可能性があります。
IMSBCコードでは船倉内でのガスの測定については規定されていないため、水素の生成は気づかれない可能性があります。
貨物内の可燃性物質 には、段ボール、ぼろ布、リサイクル品からのプラスチック、オイル、ボンベやエアゾールからの可燃性ガスなどがあります。これらの可燃性物質の中には、鉄鋼のスクラップの発火温度よりもはるかに低い、約250°C以上の温度で発火するものもあります。金属スクラップ(グループC)貨物の火災には、通常、貨物内の可燃物が関係しますが、金属スクラップ自体が原因となることはほとんどありません。
貨物内の発火源 （バッテリーや可燃性ガスの入ったボンベなど）。これらの品目は当然ながら汚染物質ですが、家庭でのリサイクルなど、スクラップの発生源によって存在する可能性があります。貨物の取り扱い中や移動中、あるいは自然発火の原因となることがあります。貨物には燃焼物も積載される場合があります。
窒息性大気、船倉ガスから酸素を除去する鉄鋼貨物の酸化によるもの。防災隔壁に隙間がある場合、隣接する空間からも酸素が除去される可能性があります。自己発熱や火災の場合は一酸化炭素や二酸化炭素が発生し、窒息の原因となることがあります。したがって、鉄鋼スクラップを収容する船倉に入る前に、徹底的なリスク評価と予防措置が必要であり、隣接する空間にも同様のことが当てはまります。
鉄鋼スクラップ貨物および事故への対応
以下の一般的なポイントが役立ちますが、同じ事故は2つとなく、それぞれを評価して適切な措置を決定する必要があります。
ホールド内ガス濃度 を毎日測定することにより、酸素レベルの低下、水素、その他の可燃性ガス、一酸化炭素の特定に役立ちますが、ガス測定はIMSBCコードには記載されていません。一酸化炭素はくすぶりや燃焼を示す良い指標です。ガスサンプルは、ガスモニターに新鮮な空気が吸い込まれないように、サンプリングチューブを船倉アレージに少なくとも1メートル挿入して、船倉サンプルポイントから採取することが理想的です。
一般的な船舶のガスモニターは、多くの場合、酸素約10%までの可燃性ガスの測定にしか効果がありません。それ以下のレベルでは、別のタイプの可燃性ガスセンサー、またはホールドガスと新鮮な空気を混合するためのスプリッターが必要になります。スプリッターを使用する場合は、もちろん、スプリッターなしで取得した読み取り値も使用して、実際の読み取り値を適切に計算する必要があります。
一部の船舶ガスモニターは可燃性ガス用の赤外線式(IR)センサーを使用していますが、水素は検出されません。そのため危険な状況が見逃される可能性があります。したがって、鉄鋼スクラップ貨物のガス監視には正しい機器と正しい使用法が必要ですが、船舶がすでに海上に出ている場合には手配するのが困難となります。
IMSBCコードには記載されていませんが、可燃性ガスが発生する可能性があるため、喫煙、高熱作業、塗装の剥がれなどの発火源は 避けるべきです。これは「ガスフリー」の状況が確認され、時間の経過にともない適切に再確認されない限り該当します。
自己発熱ならびに/またはガス生成の場合、正しいアプローチは状況によって異なります。例えば、水素などの可燃性ガスが過剰に生成されるということは、爆発を引き起こす可能性のある最低ガスレベルに加えて、爆発下限界(LEL)の最大20%または50%などの安全マージンを維持するために自然換気が必要であることを意味します。一方で、換気を通じてより多くの空気（酸素）を船倉に取り込むと、自己発熱や火災が悪化する傾向があります。適切な措置は、ガスの測定値や温度などの要因によって異なります。
火災の場合、正しいアプローチは状況によって異なります。比較的大きな破片（数十ミリメートル以上）の鉄鋼スクラップは、旋削での切りくずなどの細かく砕かれた物質がなければ、極端な状況を除いて通常は発火しません。この状況では、段ボール、プラスチック、油などのスクラップ内の可燃性物質が火災に巻き込まれる傾向があります。
多くの場合、酸素を制御するために船倉を閉めて換気をしないことで火災を食い止めることができます。貨物中の可燃物の割合がそれほど高くない場合、この実践は簡単です。
しかし、火災が発生した場合には可燃性ガスが船倉内に蓄積する可能性があり、また水素の生成などにより可燃性ガスがすでに存在している可能性もあります。貨物や火災の酸化反応により船倉内の酸素濃度が減少すると、船倉が閉鎖されたままの状態で可燃性ガスの爆発性混合物が発生するのを防ぐことができます。それでも、可燃性ガスの濃度が最初から高かった場合、船倉を開くと空気が入り込み、空気がホールドガスと混合して可燃性混合物が生成される危険性があります。したがって、ガスは適切な装置で測定し、正しいアプローチについて評価を行う必要があります。
区画の仕切りの冷却は、船倉内の火災に対しての効果はあったとしても限定的となります。貨物自体に関しては、IMSBCコードには切削鉄くずなどを伴う海上消火活動に水を使用すべきではないことが示されています (グループ B)。ただし、船舶の強度と安定性を適切に考慮した上で、港内で大量の水を使用することができます。金属スクラップ(グループ C)の項目には水については言及されていません。鉄鋼スクラップ貨物の消火に水を使用すると、水素が発生したり、その重量により強度や安定性に問題が生じる可能性があるため、事前に適切に検討する必要があります。
燃料タンクが火災の発生している船倉に隣接している場合は、空気を排除して燃料タンク内の火災や爆発を防ぐために、燃料タンクを完全に満たす (「押し上げる」) ことを考慮する必要があります。極端な場合には、燃料発火の危険を冒すよりも燃料タンクを完全に水で満たした方が良い場合もありますが、通常は水で満たすことは避けることができます。
船倉内に可燃性ガスが許容範囲を超えて蓄積しなければ火災を制御できない場合、唯一の代替手段は貨物の荷降ろしとなることもあり得ます。荷下ろし後は、火災や自己発熱に対処するために、陸上の層に広げて水をまくことができます。
船倉内の火災を鎮圧した後、酸素レベルが低下した状態であっても、くすぶりが続く場合があります。そのため、下火になった後で突然発火する事態に対処するために、船倉を開く前に適切な予防措置を講じる必要があります。
火災が切削くずなどの細かく分割された鉄鋼に関連する場合、アプローチは上記と同様であったとしても火は非常に高温で燃え上がる可能性があります。特に水素が水による酸化によって生成される場合には、可燃性ガスの蓄積、爆発の危険性、換気といった同様の潜在的な問題が当てはまります。
概要
鉄鋼スクラップ貨物は火災や爆発の危険を引き起こす可能性があり、その一部はIMSBCコードやその他のガイダンスで完全には取り扱われていません。ガスの測定についてはコードには記載されていませんが、多くの場合、問題が深刻化する前に表面化させるのに役立ちます。ガス測定には、水素を検出し、低酸素レベルで動作する適切な機器が必要です。問題が発生した場合、取るべき手順は状況によって異なります。問題が発生した場合は、早い段階でアドバイスを求めることで、最善のアプローチ決定に役立ちます。
当然ながら船舶の安定性、機械的損傷、新しい金属製品の貨物など、金属貨物の輸送には他の側面も考慮されますが、これらについては別の箇所で十分に説明されています。