邓全龙

(山西省临汾市公安消防支队,山西临汾 041000)

液化天然气公路运输中槽罐车事故的灭火救援对策

邓全龙

(山西省临汾市公安消防支队,山西临汾 041000)

为了满足远离天然气主干网能源紧缺城市的用气需求,需要采用低温储罐公路运输液化天然气到能源紧缺城市。在公路运输过程中,运输车辆发生事故的次数在逐年增加,为了有效处置各类LNG公路运输事故,笔者根据LNG和运输车辆的特点,提出处置LNG公路运输各种事故的对策。

天然气 液化天然气(LNG) 槽罐车 LNG公路运输事故 救援力量 处置方法

天然气是当今世界三大能源之一,而且是三大能源中最清洁、高效的一种能源。国家为了改变能源结构、改善环境状态,对天然气的开发和利用非常重视。近年来相继实施了西气东输和进口液化天然气等一系列工程,但是仅能满足主干管道沿线城市的用气需求。为了进一步扩大天然气供应范围, 让其他城市也能用上这一清洁能源,根据天然气可降温液化和气液比大的特点,采用低温贮罐运输。天然气的使用虽然能造福人类,但是在运输过程中一旦发生事故,处置不当,就会造成不可挽回的经济损失和人员伤亡。

1 液化天然气特性

天然气是无色、无味、无毒且无腐蚀性的气体。它是混合物,主要成分为甲烷,还包括少量的乙烷、丙烷和丁烷、戊烷、氮、二氧化碳等。属于易燃易爆气体。在常温常压下呈气体状态,闪点为482～632℃,燃点约为650℃,比空气轻。爆炸极限为5%～15%。气态的天然气在常压下,当冷却至约-162℃时,由气态转变成液态,称为液化天然气(LNG)。其体积缩小600倍,液化天然气比水轻,属于低温液体。液化天然气易发生火灾和爆炸事故,易造成低温冻伤。具有气体火灾的特点。

2 液化天然气公路运输槽罐车

液化天然气槽罐车主要由牵引车、低温液体贮罐和半挂车架

(行走机构)及操作箱四部分组成,见图1。低温液体贮罐主要由以下四部分组成：①高真空多层缠绕绝热夹层,减少外界对内容器的热辐射和热传导;②罐体外壳,主要作用是与内容器构成真空夹层：③罐体内容器,用来充装液化天然气：④管路系统,装卸低温液体用和安全作用。操作箱设置在槽罐车的尾部,其三面开门,便于操作维护;低温液体贮罐上的主要操作阀门均安装在其内集中控制。主要操作阀门有组合系统安全系统阀、安全阀、阻火器、上部进液单向阀、上部进液阀、下部进和出液阀、增压阀、气相阀、设备放空阀、管路放散阀、测满阀、三通阀、液面计下和上管截止阀、液面计组合阀、压力表、真空阀、外罐放爆装置、增压紧急切断阀、液相紧急切断阀、气相紧急切断阀和紧急切断控制装置、残液排放阀等。

3 液化天然气槽罐车事故分析

LNG具有易燃易爆的特性,一旦发生LNG道路运输事故,会造成重大经济损失和人员伤亡,也会造成极坏的社会影响。笔者对2010年以来的50起较为严重的LNG道路运输事故进行分析,发现LNG槽罐车事故的种类主要有以下几种：(1)LNG槽罐车与前车追尾,引起槽罐车驾驶室损坏变形,无法行驶。(2)LNG槽罐车发生侧翻等事故,造成牵引机构损坏。(3)LNG槽罐车被后车追尾,引起槽罐车的操作箱及其内部的阀门、管道损坏,使LNG泄露。(4)LNG槽罐车在行驶过程中,由于颠簸等原因,引起阀门松动,使液化天然气泄露。(5)LNG槽罐车发生了严重的侧翻事故,使阀门松动或管道损坏,发生LNG泄漏。(6)对LNG槽罐车的附件维护保养不到位,安全阀等罐体部件由于老化出现松动、损坏等故障,引起液化天然气泄漏。(7)气温较高,罐内气压升高,安全阀被冲开。使LNG从排气管中排出。(8)夏天天气炎热,气温过高,刹车使用频繁或长时间使用,引起LNG槽罐车的轮胎着火。(9)LNG槽罐车通过限高或桥洞等时,罐体被卡住,不能行使。(10)安全阀自动开启后,无法回位,导致LNG不断向外泄漏。(11)泄漏出来的LNG着火。

4 槽罐车公路运输事故特点

由于LNG管道输送具有输送距离长、成本高、技术要求高等特点,因此不可能在短期内将LNG通过管道输送到每个城市。在许多远离天然气气源和输气管线的中小城市,就需要来满足人们的需求。笔者根据公路交通运输和LNG的性质和特点,分析出公路运输有以下几种特点,要引起救援人员的高度重视。

图1 液化天然气槽罐车组成图

(1)事故地点不确定。LNG槽罐车交通事故和泄漏事故大多数是并存的,泄漏事故大多都发生在运输途中,事故发生具有很大的偶然性,事前无法预料。(2)人员伤亡大。在高速公路或高等级公路上发生的交通事故,往往造成数辆甚至上百辆汽车首尾相撞,直接导致驾驶员和乘客伤亡。(3)泄漏概率高。LNG槽罐车发生交通事故后,由于罐体上的各种阀门、管道是最薄弱的,通常会直接造成严重破坏,引起LNG泄漏。(4)扩散迅速,危害范围大。LNG泄漏后,其体积扩大600倍。少量液体就能气化产生大量气体,易形成大面积危险区。(5)易发生燃烧爆炸。天然气具有易燃易爆的特性,泄漏的天然气与空气混合达到爆炸极限(5%～15%)范围内,形成爆炸性混合物,遇到高温、明火或静电火花等,都会引起燃烧爆炸。(6)对人的低温冻伤。由于LNG的温度为-162℃,是深冷液体,皮肤直接与低温物体表面或泄漏出来的LNG接触,就会造成冻伤。(7)车辆损坏严重,救援技术性强。事故造成车辆严重毁坏变形或翻车坠入河谷、悬崖,以及可能造成燃烧爆炸等,采取堵漏、输转等措施时,技术要求高,处置难度大。(8)窒息。虽然LNG是经过脱硫处理的净化天然气,有毒气体含量少,但浓度高则会造成人员室息。如果吸人纯净LNG蒸气而不迅速脱离,很快就会失去知觉,甚至死亡。(9)处置难度大。由于发生泄漏的部位、裂口大小等各不相同,采取的处置措施技术要求特别高;槽罐车泄漏事故大多发生在运输途中,往往距离消防部队和其他救援力量远,加之事故发生后容易造成交通堵塞,救援力量难以及时到达现场。参与灭火救援的部门多,协调配合困难。

5 槽罐车的灭火救援处置措施与方法

当前,在LNG使用范围不断扩大的同时,不断有LNG槽罐车在运输途中发生交通和泄漏事故,其运输的安全问题已越来越受到重视。救援力量到达事故现场,在做好个人防护、现场询情、侦察检测、设立警戒和疏散人员工作后,根据现场事故情况,可采取下列具体的处置方法,实施排险。

5.1 槽罐车追尾事故的处置方法

救援人员到达槽罐车发生追尾事故现场后,首先查看驾驶室内有无被困人员、是否发生LNG泄漏或着火和牵引车是否损坏或着火等情况。

(1)当牵引车着火、驾驶室内有被困人员、LNG没有泄漏时,可以用水枪或泡沫枪扑救牵引车火灾,并可使用破拆工具对驾驶室实施破拆,救出被困人员。在火被扑灭和救出被困人员后,方可将事故槽罐车拖离事故现场。(2)当牵引车没着火、驾驶室内有被困人员、LNG泄漏时,一方面用喷雾水枪或防爆风机稀释和驱散天然气,另一方面查看驾驶室人员被困情况。在保证施救被困人员过程中不产生火花和驾驶室周围天然气没有到达爆炸极限范围内的情况下,方可救人。否则,要先堵漏,后救人。切不可用水直接喷淋液体泄漏口处。

5.2 槽罐车罐体外壳破损的处置方法

当罐体外壳破损,真空保温层失去绝热作用时,根据罐体破损情况,选择压力、尺寸、形状合适的外封式堵漏袋、捆绑式堵漏袋等方法,实施封漏。如果外壳破损口较大时,要先在罐体外壳放置一块具有一定硬度的材料,再放置堵漏袋。封漏成功后,要对罐体的内容器与外壳之间的夹层抽真空,使其真空保温层恢复绝热作用。

5.3 槽罐车被卡在涵洞内或限高处的处置方法

当槽罐车被卡住时,可将槽罐车轮胎适当放气,降低车辆高度后拖出。拖出时要用开花或喷雾水流对槽罐车进行全方位喷洒,并采用长距离软牵引的方法,将槽罐车拖出。如果罐体外壳破损,可按5.2的方法对其实施封漏。

5.4 槽罐车阀门冻住时的处置方法

由各种原因致阀门冻住,不能打开和关闭时,应用清洁无油的水或热氮气解冻处理。严禁用锤子或其他物件敲击。

5.5 槽罐车罐体上的管道、阀门损坏,发生泄漏的处置方法

罐体上的管道、阀门因各种原因损坏,发生泄漏后。要查清泄漏的部位、泄漏口的形状等情况,然后选用注入式堵漏工具或粘贴式堵漏工具或木质堵漏工具或金属堵漏套管进行堵漏。

5.6 槽罐车罐体内处于超压状态的处置方法

当槽罐车贮罐内的压力超压时,安全阀不能正常工作或排放量达不到降压时,应及时打开超压排放阀将贮罐内超压气体尽快泄放,直到安全阀正常回座。如果排放阀降压效果较差,可将车开到空旷处,打开气相接口放空。

5.7 倒灌消除危险的处置方法

在其他处置方法无法消除LNG槽罐车危险时,在专业人员的指导或操作下,用专用的设备将事故槽罐车内的LNG导入完好的LNG槽罐车内(按LNG槽罐车卸液与充装的操作流程进行倒灌),消除事故槽罐车的危险。

5.8 槽罐车发生侧翻等事故,牵引机构损坏的处置方法

槽罐车发生侧翻等事故后,将查看,得知LNG没有泄漏或泄漏已处理或危险已消除的情况下,方可用起重工具、设备或吊车将事故半挂LNG车扶正,更换或修复牵引车。

5.9 自然排放的处置方法

在其他处置办法无法消除LNG槽罐车危险和事故槽罐车还能行使或能被其他车辆拖走的情况下,将其转移到无人空旷区域。打开超压排放阀或气相阀,将罐内的天然气排放至大气中,利用自然风流或防爆风机进行驱散和稀释,从而消除隐患,排除险情。

5.10 控制LNG扩散的处置方法

在LNG泄漏的事故现场,要设置开花或喷雾水枪形成水幕,也可喷射高倍数泡沫,控制LNG气体向重要目标或危险源扩散。同时向形成的重气云团中喷射喷雾水流,降低LNG蒸气的体积浓度,驱散积聚、流动的气体,稀释气体浓度。也可使用防爆鼓风机驱散和稀释气体,防止形成爆炸性混合物。如果有大量液体泄漏,还要及时筑堤防流。

5.11 槽罐车着火的处置方法

(1)槽罐车的驾驶室、轮胎或油箱着火时,可用直流水枪、开花水枪或泡沫枪灭火。(2)槽罐车泄漏出来的LNG在阀门、管道裂缝或断裂口处着火时,要在做好排险准备工作后,用干粉、泡沫或灭火毯等灭火。

6 事故处置注意事项

(1)在接到LNG槽罐车发生事故的报警时,要在第一时间将事故情况通报给政府和有关部门,并将事故现场附近的专业技术人员和完好的LNG槽罐车及倒灌的专用设备调到事故现场。(2)救援车辆要停放在事故槽车的上风方向,并与事故槽车保持适当距离。进入警戒区内所有人员必须关闭手机、使用的对讲机必须是防爆型的,不得穿化纤类服装。一切处置行动自始至终要严防引发爆炸。(3)到达槽罐车泄露事故现场,必须查明泄漏容器储量、泄漏部位、泄漏速度,以及安全阀、紧急切断阀、液位计、液相管,气相管、罐体等情况。查明警戒范围内的人员数量、地形地物、风向、电源、火源及交通道路情况。(4)在灭火或救援中,切记不可对槽罐车的罐体外壳实施破拆。如果对罐体外壳实施了破拆,贮罐真空度丧失,罐内压力升高,可能会发生罐体爆炸事故。(5)在对槽罐车的阀门或管道实施堵漏或更换部件作业时,作业人员一定要做好防冻措施和使用面罩或护目镜保护好眼睛。(6)在向空中排放LNG气体时,应事先确定附近确实无明火和易燃物以及无行人通过的地方实施,并在离槽罐车50米处实施警戒。(7)操作倒灌的人员尽量是专业技术人员。至少是在专业技术人员的指导下进行,非专业人员不得盲目实施倒灌作业。并且在倒罐过程中应采取冷却、稀释、驱散等安全措施,使用的动力电源和电气设备必须是防爆的,防止发生燃烧、爆炸,造成二次事故。(8)在采取自然排放法消除危险时,要做好转移事故LNG槽罐车途中的沿线群众和车辆的疏散工作以及应急准备。将泄漏车辆安全护送至无人空旷区域进行自然排放。(9)进入LNG泄漏区和扩散区的作业的人员,必须佩戴空气呼吸器,防止造成窒息危害。不得使用非防爆工具,严防火花产生。(10)在救援现场,实施全程动态仪器检测。一旦现场气体浓度接近爆炸浓度极限,事态未能得到有效控制,险情加剧,要及时撤离排险人员,保证现场所有人员迅速、安全撒出危险区。(11)对泄漏形成的LNG云层(或层流)和在地面上形成的液流,要用开花或喷雾水流进行稀释和驱散。但不许将水直接喷洒到泄漏口处。

[1]公安部消防局编.消防灭火救援[M].中国人民公安大学出版社.

[2]顾安忠.液化天然气技术[M].机械工业出版社,2011-5-1.

[3]徐孝先等.液化天然气的运输方式及其特点[J].油气储运,2006.

邓全龙,男,1962年10月生,籍贯：山西省襄汾县,职称：高级工程师。