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摘要:近年来,随着我国化工产业迅速发展,危险化学品事故呈上升趋势,运输液化石油气道路交通事故时有发生,这些事故轻则造成罐车倾覆,重则造成泄露或者爆炸起火,给人民的生命财产带来严重威胁和重大损失,由于液化石油气道路运输车事故的危害影响范围广、处置难度大,给现场应急处置带来了极大挑战。
关键词:液化石油气;结构;处置
一、液化石油气理化性质
液化石油气为透明、低毒、有特殊臭味的无色气体,沸点-42摄氏度,爆炸极限1.5%—9.5%,中毒症状为头晕、头痛、呼吸急促、恶心。目前,我国液化石油气的主要成分为丙烷、正丁烷、异丁烷、丙烯、异丁烯等,液化石油气罐车的介质充装比为60%丁烷、30%丙烷、10%烯烃、炔烃等组成,不同厂家、同一厂家不同批次的产品略有差别。
二、液化石油气罐车结构和组成
液化石油气运输车的集中特点是液化石油气运输车操作箱在罐体的中部,且液化石油气运输车均为常温压力储罐。LPG运输车主要分为半拖挂车型和固定式车型,其主要构成为半拖挂式罐车含有两个操作舱,固定式运输车含有一个操作舱。其基本结构包括气相管路、液相管路、紧急切断管路、温度表、压力表。阀门箱组件包括气相拉杆、液相拉杆、气相管路、液相管路、紧急切断阀操纵杆,其中紧急切断阀包括拉杆式和轮式,也可分为机械式和液压式。事故状态下,液位的高低尤为重要,根据90°倾翻和180°倾翻等不同特点,以及液位高低,选择气相管或者液相管进行泄压,再决定放空、点燃或导罐处理。罐车内部结构包括气相管、液相管、温度计、安全阀、检修入孔、防挡板。罐体尾部一般设有液位计,液位计一般用来观察与控制罐车充装液体量,常用的液位计有螺旋式、浮筒式及滑管式。安全阀是液化石油气运输车安全泄放的装置,安全阀在战术处置过程中,要特别注意这个部位严禁打水,防止事故槽车失去本质安全条件,进一步扩大危险。
三、事故分类
(一)未泄漏事故:LPG车辆发生追尾、碰擦、翻滚、倾翻、坠落等道路交通事故,储罐罐体未受损、未泄漏事故。罐体受到损伤,其耐压性能降低,任何偶然因素都可能造成罐体、管路、阀门泄露或火灾爆炸。
(二)泄漏事故:LPG车辆罐体或管路组件受损、发生气相或液相泄漏事故。主要包括安全阀受损气相泄露罐体结霜,车体倾翻安全阀受损气、液相泄露,车体倾翻管路受损气、液相泄露,车体倾翻安全法泄露罐体吸热结霜等。
(三)泄露燃烧爆炸事故:LPG罐体或管路组件受损,发生气相或液相泄露并发生火灾爆炸事故;或者罐车制动系统连续下坡,刹车过热冷却系统失灵导致轮胎起火事故,从而引发罐体或管路组件火灾;或者第三方事故车辆火灾引发液化石油气槽罐火灾爆炸。
四、液化石油气运输车事故基本处置措施
(一)冷却降温:基于LPG运输车储存结构为常温压力罐的特点,液化石油气槽车无论罐体受损、泄露甚至着火,到场第一处置措施一定是出水冷却。压力容器是靠常温下压力的形式液化,所以利用雾状水对罐体表面进行冷却,均匀降温,不让其达到沸点气化。防止超压是降低罐体内压,防止罐体超压破裂事故进一步扩大的最有效途径。
(二)稀释抑制:对刚发生泄露液化石油气的区域,要利用喷雾水枪和水幕水枪出雾状水对泄露的液化石油气扩散区域进行不斷稀释,以降低现场可燃气体的浓度,同时抑制现场出现着火及爆炸事故。
(三)放空排险:当液化石油气罐车因坠落、翻滚距离公路落差较大,无法实施静压差倒罐,或者因车体管路损毁泄露,无法倒罐转输时,可以根据车辆的倾翻状态,决定打开气相或液相管路,直接排放罐体内剩余液化石油气。放空排险条件,需要周边无居民区,周边300—500米下风向无居民区、公路、铁路或隧道,相对空旷的地域。条件受限时可以连接消防水带,进行区域防空。
(四)关阀断料:液化气运输车发生撞击、碰擦等意外事故,导致阀门箱内气、液相管路或者阀门破裂泄露时,关闭紧急切断阀以制止泄漏事故进一步扩大。
(五)堵漏封堵:对发生断裂、裂缝、泄露的管线,用各种堵漏方式临时堵漏。堵漏部位可以是罐车堵漏,注意不能用硬物、铁器;堵漏位置也可以是安全阀,由于安全阀泄露会致使安全阀等局部位置放热处于低温冷冻状态,因此堵漏时要注意堵漏过程中,敲击时不能发生冷脆现象,要防止敲击力量过大。气相管路和液相管路的泄露,一般情况下采取关闭紧急切断阀进行止漏,如果紧急切断阀根部出现问题,可采取缠绕金属丝、捆绑软钢带、注胶、填料等堵漏方法进行堵漏。其他安全附件堵漏:液位计的堵漏一般采取嵌入式木楔堵漏;温度计的堵漏一般采取的是缠绕金属丝、捆绑胶带或注胶法进行堵漏。
(六)倒罐转输:通过自然压差或利用转输设备,将液化石油气液相管线从事故罐体中导入安全罐内的操作过程,是救援过程中有效解除危险源的一种方法。目前常用的倒罐转输方法为压差法、烃泵法、压力法。由于救援过程中存在储存物质或储存物配比不明的情况,一般不建议使用压力法,如果储存介质为不饱和烃,使用注空气压力法很可能会导致注入气体含氧量过高,导致罐体爆炸。因此,救援后期我们依旧提倡自然压差倒罐法和烃泵法。
(七)引流控烧:一旦罐体排险无法倒罐和放空作业,周边村庄、居民区过近,附近有公路、隧道、桥梁,垂直上方有高速公路时,需要采取引流控烧作业,即对液相或气相管路进行介质引出,通过主动点燃、控制燃烧的方式消除现场危险因素的处置措施。此作业形式的特点是作业时间长,社会影响大。
(八)吊装转运:根据事故槽车的自身结构、倾翻情况、起吊重量来决定液化石油气事故车或罐体起吊后,利用平板车托运或采用牵引车牵引,将事故罐车安全转移的一种处置措施。
(九)安全监护:对需要转移的事故罐车实施的行进过程监护。事故罐车经起吊后,仍不能安全进行堵漏,担心车辆行进过程中二次出现险情,先导车开道,事故车中间,监护车随后,送往空旷地带或工厂进行二次处理。
六、注意事项
(一)避开安全阀部位射水,防止液态石油气泄露过程气化吸热,喷射水流冻结安全阀引起罐内压力急剧升高。
(二)注意辨识LPG、LNG、CNG三种道路运输罐车车型,一定确保该罐体不是LNG运输车。
(三)由于直流水与管壁碰撞时会产生静电,因此在稀释抑制的过程中,不能喷射直流水。
(四)严禁向安全阀部位射水,即射水时避开安全阀部位,当液化石油气从管路口、喷嘴或破损处高速喷出时易产生静电,因此在稀释抑制的过程中,排险组应及时将罐体尾部及阀门箱内的接地线接入大地。
(五)使用倒罐转输排险作业时,倒罐方案必须经过会商研判、专家论证,特别是对储罐储存介质的确定和论证;倒罐过程中,水枪组和水幕组需要在罐体周围及下风方向布置进行稀释和保护作业。
(六)进行引流控烧时,火炬释放点应设置在下风;避免二次点火,并行设置两组控烧组,防止火焰熄灭,同时防止形成爆炸混合气体空间区域。
(七)在捆绑罐体时,需先用黄油浸湿吊索和吊钩,防止吊索扭曲及摩擦产生火花;同时注意起吊过程中,注意起重工钢丝绳的揽法,严禁使用兜吊法和悬梁法;起吊前,提前进行储罐压力泄放,不能在开始起吊或起吊过程中采取冷却保护。
液化石油气罐车泄露爆炸事故的频繁发生,给我国社会和人民造成了重大财产损失与人员伤亡,给人民的生命财产带来了很大的威胁。本文在对液化石油气组成成分及理化性质研究的基础上,结合液化石油气气罐车结构特点和泄漏事故原因,对事故特点进行了归纳和分类,总结出液化石油气运输车事故基本处置对策,为今后消防救援队伍处置此类事故提供了参考,提高了事故处置效率。
关键词:液化石油气;结构;处置
一、液化石油气理化性质
液化石油气为透明、低毒、有特殊臭味的无色气体,沸点-42摄氏度,爆炸极限1.5%—9.5%,中毒症状为头晕、头痛、呼吸急促、恶心。目前,我国液化石油气的主要成分为丙烷、正丁烷、异丁烷、丙烯、异丁烯等,液化石油气罐车的介质充装比为60%丁烷、30%丙烷、10%烯烃、炔烃等组成,不同厂家、同一厂家不同批次的产品略有差别。
二、液化石油气罐车结构和组成
液化石油气运输车的集中特点是液化石油气运输车操作箱在罐体的中部,且液化石油气运输车均为常温压力储罐。LPG运输车主要分为半拖挂车型和固定式车型,其主要构成为半拖挂式罐车含有两个操作舱,固定式运输车含有一个操作舱。其基本结构包括气相管路、液相管路、紧急切断管路、温度表、压力表。阀门箱组件包括气相拉杆、液相拉杆、气相管路、液相管路、紧急切断阀操纵杆,其中紧急切断阀包括拉杆式和轮式,也可分为机械式和液压式。事故状态下,液位的高低尤为重要,根据90°倾翻和180°倾翻等不同特点,以及液位高低,选择气相管或者液相管进行泄压,再决定放空、点燃或导罐处理。罐车内部结构包括气相管、液相管、温度计、安全阀、检修入孔、防挡板。罐体尾部一般设有液位计,液位计一般用来观察与控制罐车充装液体量,常用的液位计有螺旋式、浮筒式及滑管式。安全阀是液化石油气运输车安全泄放的装置,安全阀在战术处置过程中,要特别注意这个部位严禁打水,防止事故槽车失去本质安全条件,进一步扩大危险。
三、事故分类
(一)未泄漏事故:LPG车辆发生追尾、碰擦、翻滚、倾翻、坠落等道路交通事故,储罐罐体未受损、未泄漏事故。罐体受到损伤,其耐压性能降低,任何偶然因素都可能造成罐体、管路、阀门泄露或火灾爆炸。
(二)泄漏事故:LPG车辆罐体或管路组件受损、发生气相或液相泄漏事故。主要包括安全阀受损气相泄露罐体结霜,车体倾翻安全阀受损气、液相泄露,车体倾翻管路受损气、液相泄露,车体倾翻安全法泄露罐体吸热结霜等。
(三)泄露燃烧爆炸事故:LPG罐体或管路组件受损,发生气相或液相泄露并发生火灾爆炸事故;或者罐车制动系统连续下坡,刹车过热冷却系统失灵导致轮胎起火事故,从而引发罐体或管路组件火灾;或者第三方事故车辆火灾引发液化石油气槽罐火灾爆炸。
四、液化石油气运输车事故基本处置措施
(一)冷却降温:基于LPG运输车储存结构为常温压力罐的特点,液化石油气槽车无论罐体受损、泄露甚至着火,到场第一处置措施一定是出水冷却。压力容器是靠常温下压力的形式液化,所以利用雾状水对罐体表面进行冷却,均匀降温,不让其达到沸点气化。防止超压是降低罐体内压,防止罐体超压破裂事故进一步扩大的最有效途径。
(二)稀释抑制:对刚发生泄露液化石油气的区域,要利用喷雾水枪和水幕水枪出雾状水对泄露的液化石油气扩散区域进行不斷稀释,以降低现场可燃气体的浓度,同时抑制现场出现着火及爆炸事故。
(三)放空排险:当液化石油气罐车因坠落、翻滚距离公路落差较大,无法实施静压差倒罐,或者因车体管路损毁泄露,无法倒罐转输时,可以根据车辆的倾翻状态,决定打开气相或液相管路,直接排放罐体内剩余液化石油气。放空排险条件,需要周边无居民区,周边300—500米下风向无居民区、公路、铁路或隧道,相对空旷的地域。条件受限时可以连接消防水带,进行区域防空。
(四)关阀断料:液化气运输车发生撞击、碰擦等意外事故,导致阀门箱内气、液相管路或者阀门破裂泄露时,关闭紧急切断阀以制止泄漏事故进一步扩大。
(五)堵漏封堵:对发生断裂、裂缝、泄露的管线,用各种堵漏方式临时堵漏。堵漏部位可以是罐车堵漏,注意不能用硬物、铁器;堵漏位置也可以是安全阀,由于安全阀泄露会致使安全阀等局部位置放热处于低温冷冻状态,因此堵漏时要注意堵漏过程中,敲击时不能发生冷脆现象,要防止敲击力量过大。气相管路和液相管路的泄露,一般情况下采取关闭紧急切断阀进行止漏,如果紧急切断阀根部出现问题,可采取缠绕金属丝、捆绑软钢带、注胶、填料等堵漏方法进行堵漏。其他安全附件堵漏:液位计的堵漏一般采取嵌入式木楔堵漏;温度计的堵漏一般采取的是缠绕金属丝、捆绑胶带或注胶法进行堵漏。
(六)倒罐转输:通过自然压差或利用转输设备,将液化石油气液相管线从事故罐体中导入安全罐内的操作过程,是救援过程中有效解除危险源的一种方法。目前常用的倒罐转输方法为压差法、烃泵法、压力法。由于救援过程中存在储存物质或储存物配比不明的情况,一般不建议使用压力法,如果储存介质为不饱和烃,使用注空气压力法很可能会导致注入气体含氧量过高,导致罐体爆炸。因此,救援后期我们依旧提倡自然压差倒罐法和烃泵法。
(七)引流控烧:一旦罐体排险无法倒罐和放空作业,周边村庄、居民区过近,附近有公路、隧道、桥梁,垂直上方有高速公路时,需要采取引流控烧作业,即对液相或气相管路进行介质引出,通过主动点燃、控制燃烧的方式消除现场危险因素的处置措施。此作业形式的特点是作业时间长,社会影响大。
(八)吊装转运:根据事故槽车的自身结构、倾翻情况、起吊重量来决定液化石油气事故车或罐体起吊后,利用平板车托运或采用牵引车牵引,将事故罐车安全转移的一种处置措施。
(九)安全监护:对需要转移的事故罐车实施的行进过程监护。事故罐车经起吊后,仍不能安全进行堵漏,担心车辆行进过程中二次出现险情,先导车开道,事故车中间,监护车随后,送往空旷地带或工厂进行二次处理。
六、注意事项
(一)避开安全阀部位射水,防止液态石油气泄露过程气化吸热,喷射水流冻结安全阀引起罐内压力急剧升高。
(二)注意辨识LPG、LNG、CNG三种道路运输罐车车型,一定确保该罐体不是LNG运输车。
(三)由于直流水与管壁碰撞时会产生静电,因此在稀释抑制的过程中,不能喷射直流水。
(四)严禁向安全阀部位射水,即射水时避开安全阀部位,当液化石油气从管路口、喷嘴或破损处高速喷出时易产生静电,因此在稀释抑制的过程中,排险组应及时将罐体尾部及阀门箱内的接地线接入大地。
(五)使用倒罐转输排险作业时,倒罐方案必须经过会商研判、专家论证,特别是对储罐储存介质的确定和论证;倒罐过程中,水枪组和水幕组需要在罐体周围及下风方向布置进行稀释和保护作业。
(六)进行引流控烧时,火炬释放点应设置在下风;避免二次点火,并行设置两组控烧组,防止火焰熄灭,同时防止形成爆炸混合气体空间区域。
(七)在捆绑罐体时,需先用黄油浸湿吊索和吊钩,防止吊索扭曲及摩擦产生火花;同时注意起吊过程中,注意起重工钢丝绳的揽法,严禁使用兜吊法和悬梁法;起吊前,提前进行储罐压力泄放,不能在开始起吊或起吊过程中采取冷却保护。
液化石油气罐车泄露爆炸事故的频繁发生,给我国社会和人民造成了重大财产损失与人员伤亡,给人民的生命财产带来了很大的威胁。本文在对液化石油气组成成分及理化性质研究的基础上,结合液化石油气气罐车结构特点和泄漏事故原因,对事故特点进行了归纳和分类,总结出液化石油气运输车事故基本处置对策,为今后消防救援队伍处置此类事故提供了参考,提高了事故处置效率。