APP下载

从杭州三起案例看满载液化石油气罐车的应急处置

2015-12-17李文炜杜清何承代叶强姚吉

中国特种设备安全 2015年10期
关键词:槽车石油气罐体

李文炜杜 清何承代叶 强姚吉

(1.杭州市质量技术监督局 杭州 310006)

(2.杭州市特种设备检测研究院 杭州 310052)

从杭州三起案例看满载液化石油气罐车的应急处置

李文炜1杜 清2何承代2叶 强2姚吉2

(1.杭州市质量技术监督局 杭州 310006)

(2.杭州市特种设备检测研究院 杭州 310052)

本文对近年来杭州发生的满载液化石油气槽罐车的应急事件处置进行了全面地描述和分析,着重根据LPG槽罐车的机构分析了在突发事件时液化石油气槽车易发生泄漏的部位。根据杭州的处置经验,对液化石油气(LPG)汽车槽罐车事故提出了分类划分的原则和相应的处置原则,总结了在泄漏现场处置的基本原则。

LPG槽罐车 应急处置 案例

1 典型施救应急处置案例介绍

1.1 典型案例一

2008年6月某日凌晨,浙CE3361(拖挂浙CE031挂)满载23t液化石油气的槽罐车行至杭宁高速余杭境内,挂车第一排右内侧轮胎爆胎起火燃烧,火速迅速蔓延,高速交警赶至事发现场将大火扑灭后,驶离高速停于杭州市余杭区仁和镇东西大道附近。经勘查,事故车辆满载液化石油气23.1t(设计装载能力23.5t),槽罐拖车自重17t,车头自重10t,全车总重约50t。罐车12只轮胎在火灾中全部烧毁,轮轴严重变形,后经抢修仅能安装上7只新轮胎(左侧3只,右侧4只。其中一只轮胎成40°倾斜,基本无法受力);罐车底盘严重变形,向下跨塌,经抢修局部由枕木和石头支撑;罐体两侧的控制柜严重受损,压力表、阀门、油泵等基本烧毁;罐体大面积过火,筒体表面严重熏黑,表面仍有较高余温。为防止出现二次事故,决定将事故车辆尽早拖离目前停留地,及早泄放车内23.1t高压(0.6MPa)液化石油气。由余杭交警部门对受损车辆即将行驶通过的路线进行了全程的卡口和封道,车队由警车开道,消防车押运,在全程保障下由拖车牵引事故车辆以5km/h抵达最近的充装站,在充装站卸装区域对槽罐车的控制柜、油泵进行了拆卸检修,经确认管路内易熔塞、球阀等联通元件完好后,更换了控制阀后,泄液处理。

图1 事故车辆现场图

1.2 典型案例二

2009年5月8日凌晨,一辆河南牌照满载24t液化石油气的槽罐车行至临安市玲珑镇02省道44km+650m急弯处,冲出弯道,向右侧翻在公路旁,2名司机当场死亡,大量液化石油气外泄。经现场初步勘察和判断,车辆在弯道处车速过快(现场无刹车痕迹)造成事故。牵引车头完全报废,焊接连接的罐体承重轮受损变形严重,液化石油气车辆侧翻过程中右侧操作柜受冲击严重受损,导致右侧气相、液相二路阀门断裂,二路紧急切断阀全部开启,大量液化石油气外泄,方圆半径500m内充斥着刺鼻液化石油气气味。由于外泄液化石油气迅速气化,积聚在事故车辆周围的公路排水沟中,形成浓度极高的可燃易爆危险区,随着太阳的照射,温度地升高,气化气体逐渐向周围空气扩散。幸好事故地点偏僻,地处林区,周边居民稀少,来往车辆较少。

110接报后杭州消防中队(危化品专项中队)在到达现场协助救援过程中,为第一时间减少泄漏,采取了用棉被填塞受损操作箱,消防喷淋,利用自然结冰封冻泄漏点的措施,在非专业应急堵漏的第一时间里为减少泄漏量起到了一定的作用,但是对查明泄漏点后确定如何采取施救措施造成了困难。通过用开水解冻,手工清除堵漏填塞物后,将气相和液相管路及紧急切断装置显现,通过手工关闭了槽罐的气相和液相二路紧急切断装置,阻止了泄露。同时由消防部门采用高压水枪将排水沟内积聚的高浓度液化石油气冲散,由环保部门和当地乡镇负责人沿排水流经方向进行安全监控,防止明火引燃。随后抽调25t、50t、130t三台汽车吊到位,实施起吊。事故车辆吊上路面后,车辆更换车头,加固槽罐车,驶往就近充装站卸装。

图2 槽罐车泄露应急处置过程

1.3 典型案例三

2013年3月13日上午,一辆江西牌照满载24.6t液化石油气的槽罐车行至杭宁高速湖州段余杭境内,雨天路滑,为避让变道车辆,行驶过程中刹车过急,因槽罐车满载,惯性力量导致槽罐车与车头连接处断裂,槽罐车冲出高速路面,翻下6m高灌木丛生的路基,槽罐车前部轮胎脱落,牵引处断裂变形,紧急切断装置及安全附件状况良好。事发时大雨,气温较低,槽罐车未出现压力异常上升的情况。杭宁高速车流量巨大,路面宽度仅为单向双车道路况,整个处置现场作业面狭小,施救空间受限。

图3 槽罐车高速翻车

2012年10月6日湖南常吉高速官庄段发生了液化气槽罐车在抢险过程中因泄露引发爆炸的事故,二次泄漏爆炸事故造成抢险消防队员人员3死2伤。为防止此类应急处置过程中的二次事故的发生,应急指挥人员要求:事故车辆半径150m内为高度危险区,封闭对向车道,禁止一切可燃物质,禁止现场人员使用一切电子设备(包括消防单兵指挥系统);由消防队员在罐体的固定和起吊过程中,用水枪对钢丝绳与罐体的摩擦处实施不间断喷淋;同时由环保部门利用便携式气体浓度检测设备对现场气体进行实时检测。侧翻的槽罐车安全状况经过现场安全评估后,处置人员在侧翻槽罐车的前、后将起吊钢丝绳固定到位,由2辆75t汽车吊前后起吊,空中由35t汽车吊帮助完成空中转向。事故槽罐车成功调回路面后,在牵引车牵引驶至附近充装站,就近卸装。

2 从液化石油气(LPG)汽车槽罐车常见危险部位

2.1 LPG汽车槽罐车基本结构

LPG槽车主要由“车底盘+罐体”二大部分组成,罐体是一个承受内压的卧式圆筒形钢制压力容器,罐体的基本结构包括:筒体、封头、人孔、气相与液相管路、安全阀、液位计、温度计、径向防冲板、支座和吊装环等部件。槽车安全阀一般位于罐体的上部,通过自动开启排放气体来降低槽车罐体内的压力,槽车用安全阀,除应具备一般安全阀性能要求外还应具备适应槽车工作特点的一些特殊要求,尤其是为防止槽车运行时的安全阀受机械碰撞,安全阀要装在罐体顶部气相空间内,要求阀体外露尺寸不超过l50mm,必须采用内装式并加以保护。槽车的紧急切断装置用于在槽车发生泄漏情况时进行紧急止漏,紧急切断装置包括手动油泵、串联阀、紧急卸油阀、液相紧急截止阀和气相紧急截止阀等部件。紧急切断装置的手动油泵和串联阀通常位于槽车罐体底部二侧的阀门箱内,紧急卸油阀则通常位于槽车罐体的尾部。槽车一旦发生泄漏的事故,驾驶人员和押运人员可以利用手动油泵和紧急卸油阀来及时关闭位于槽车罐体内部的液相和气相紧急截止阀,防止事态进一步扩大。槽车罐体的液位计一般位于罐体的尾部,可以直观准确地显示罐体内的液面高度。槽车罐体内介质的装卸阀门位于罐体底部两侧的阀门箱内,包括液相、气相的快速接头,液相和气相的手动球阀。反应罐内介质温度和压力的温度计和压力表都位于阀门箱内。

2.2 液化石油气槽车易发生泄漏的部位

液化石油气槽罐车最常见的泄漏主要是阀门的泄漏和管线泄漏。阀门泄漏常由于法兰的密封垫片因老化、开裂、受外力撞击等引起。通常阀门后法兰泄漏的危险性相对较小,而阀门前法兰泄漏的危险性较大,应急处置也比较麻烦。管线泄漏通常分为气象和液相泄漏二种情况,液相管泄漏比气相管泄漏的危险性大得多。

图4 液化石油气槽罐车危险部位示意图

3 基于液化石油气爆炸特性的警戒区域划定

液化石油气一旦发生泄漏,泄露或溢出的液化石油气急剧气化,形成蒸气云团。蒸气云如果遇到明火,将会引起爆炸。假定槽车罐体液化石油气全部泄爆,取罐体的设计最大储量为23t为例,爆炸能量采用TNT当量描述,TNT当量计算:

式中:

WTNT——爆炸运的TNT当量,kg;

1.8 ——地面爆炸系数;

α——TNT当量系数,取α=4%;

Wf——燃料的总质量,为2.3×104;

Qf——燃料的燃烧热,MJ/kg,液化石油气,取105MJ/kg;

QTNT——TNT的爆炸热,一般取4.52MJ/kg。

由此推算:

1)死亡半径R1(超压值90000Pa):

2)财产损失半径R财(超压13800Pa)

式中:5.6为二次破坏系数。

以此推算建议满载液化石油气槽罐车事故警戒区域范围对照表见表1。

表1 事故槽罐车警戒区域范围对照表

4 液化石油气(LPG)汽车槽罐车事故分类及处置原则

从杭州应急处置的案例来看,路面液化石油气(LPG)汽车槽罐车事故按照受损程度基本可以分为以下三类:

1)槽车底盘不同程度受损,有人员严重伤亡(主要指车头严重受损),但是槽罐车的罐体及其联接的管路、阀门、安全附件没有损坏,未造成罐体内液化石油气泄漏的,简称“车辆受损”;

2)槽车底盘不同程度受损,槽罐车罐体罐体破裂,液化石油气大量泄漏,简称“罐体受损严重”;

3)槽车底盘不同程度受损,槽罐车罐体受到轻微刮伤,但是罐体的联接管路、阀门或安全附件或法兰密封面联接螺栓受到一定程度的损坏,引起液化石油气泄漏,简称“安全附件受损”。

由此可以归纳出相应应急处置原则:

第一类“车辆受损”事故的处置原则:罐体及联接管路、阀门、安全附件、法兰联接保持基本完好的,没有造成液化石油气泄漏的,可利用槽罐车自有的装卸液设备减少储存量,将事故槽车罐体中的液化石油气倒罐至其它空槽车内,再将事故槽车拖至安全空旷地带做进一步的处置。

第二类“罐体受损严重”事故罐体焊缝破裂,破坏力极大的,应尽快采用消防喷淋水对事故罐车进行喷淋冷却,用高压喷雾水枪驱散稀释空气中的液化石油气。如果罐体裂缝发生在罐体底部的可以考虑在液相管阀门接消防水带临时接头,利用消防车高压水注入罐体,进行水封。再将罐体气相管用长距离的高压胶管接出临时火炬,放置临时火炬的地点应选在液化石油气可能扩散的范围区域之外,同时采用便携式可燃性气体检测设备实时检测,确保空气中的液化石油气浓度在爆炸下限内,在上风处印燃。

第三类“安全附件受损”事故的处置原则,首先要尽快查清泄漏原因及部位,如果罐体的紧急切断系统没有损坏可关闭槽车尾部的紧急手闸,消除泄漏源,再拖至就近的充装单位卸装。如果紧急切断系统已损坏、阀门或管路也损坏,这考虑用特制工具堵漏(目前带压堵漏的措施通常采用专用的带压堵漏器材,其最大工作压力可达34.3MPa)。如果仅仅是法兰密封面的个别螺栓被撞歪导致液化气泄漏,则可用G形夹兰夹紧泄漏处的两边法兰,再更换受损的螺栓;如果法兰密封面的垫片损坏,则考虑用G形夹兰夹紧法兰两边对角螺栓边沿,拆卸螺栓更换垫片。

在罐车的液化石油气发生泄漏后,为防止事故灾害扩大及二次事故的发生,应在危险区域内禁止一切火种,并及早组织周边居民群众疏散到安全地带。

[1] 李文炜,狄刚,王瑞欣,等.“8·29”充装台充装现场氧气瓶爆炸事故原因分析[J].中国安全生产科学技术,2012,06:120-124.

[2] 李文炜.抢险8小时[J].劳动保护,2013,05:98-99.

[3] 李思琦.李刚.纪庭超.某槽罐车爆炸事故原因及救援措施分析[J].工业安全与环保,2015,41(1):73-76.

[4] 任戈峰.液化石油气运输槽车储罐事故应急救援措施[J].交通与运输,2009,(3):75.

Emergency Disposal to Trucks Loaded with Liquefied Petroleum Gas Tanks from three Cases in Hangzhou

Li Wenwei1Du Qing2He Chengdai2Ye Qiang2Yao Ji2
(1. Hangzhou Administration of Quality Control Supervision Hangzhou 310006)
(2. Hangzhou Special Equipment Inspection Institute Hangzhou 310052)

This article provides a comprehensive description and analysis on handling of emergency events relating to trucks loaded with liquefied petroleum gas (“LPG”) tank occurred in Hangzhou in recent years. The leak-prone portions of LPG tank trucks in case of emergent accidents are analyzed according to the structure and mechanism of LPG tank trucks. Based on the handling experiences in Hangzhou, the article put forward the principles on classification of LPG tank truck accidents, as well as appropriate emergency disposal rules. The basic principles on onsite handling of leakage are also provided in this article.

LPG tank truck Emergency disposal Case

X933.4

B

1673-257X(2015)10-0077-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.10.020

李文炜(1978~), 男,硕士,注册安全工程师,主要从事锅炉、压力容器等特种设备安全监察、检测工作和自动控制方面的研究。

2015-04-14)

猜你喜欢

槽车石油气罐体
滴油归舱
液化石油气钢瓶爆炸性质分析
危化品常压罐车罐体安全性能力学研究分析
液氨槽车事故应急处置探析
液化天然气槽车装卸一体化系统
火车结晶纯苯加热技术对比分析
油罐车爆炸 威力为何这么大
液化石油气气瓶先燃后爆的模拟分析
基于Dynaform有限元模拟的3104铝质罐体再拉伸工艺优化
一种易燃液体罐式运输车罐体的设计