应急救援化工或：全为賂民2021年第2期
高速公路液化石油气槽罐车泄漏事故处置研究朱易峰蔡喜洋顾东虎宁波市危险化学品应急救援研究中心浙江宁波315000 摘要：针对高速公路液化石油气槽罐车事故处置，从消防处置的角度出发，通过对事故原因、液化石油气槽罐车结构、安全设施的分析，结合高速公路液化石油气槽罐车事故特点，提出消防救援队伍针对此类事故处置的具体措施。
关键词：高速公路；液化气槽罐车；泄漏；安全设施；处置 宁波作为华东地区液体化学品物流中心，液化石油气产品(以下简称液化气)的对外运输方式主要为采用槽罐车通过高速公路运输。随着高速公路的发展和液化气需求的增加，宁波地区槽罐车事故呈现多发态势，2019年宁波市危险化学品应急救援研究中心协助处置的43起危化品事故中，涉及槽罐车事故有18起，占比达42%。高速公路液化气槽罐车泄漏事故往往存在各种不确定因素，随时可能发生爆炸事故，现场处置对消防救援队伍的专业化要求很高，如果处置不当，极易造成人员伤亡和不良社会影响。如2020年6月13H G15沈海高速温岭西匝道发生的一起液化气槽罐车泄漏爆炸事故，导致周边部分民房及厂房倒塌，共造成20人死亡，社会影响恶劣。因此，通过科学合理处置，减少泄漏事故风险、实施快速救援、确保高速公路运输畅通成了当前重要课题。
1高速公路液化气槽罐车泄漏事故原因分析
1.1高速公路车辆交通事故
高速公路行车时司机因为疲劳驾驶、违章行驶等驾驶不当行为，造成追尾、刮擦、翻车等交通事故是导致液化气槽罐车泄漏的主要原因。
1.2法兰连接密封面老化
液位计、阀门法兰(密封垫片)、压力表等组件长期使用易于老化、开裂，加上槽罐车长途行驶的长时间振动，更易引起液化气的泄漏。
1.3高速匝道车速过快
高速公路匝道是槽罐车事故的多发地，甚至同一地点多次发生事故。原因是驾驶员在进入匝道转弯车速过快，加之槽罐车装载重，导致追尾，匝道因为转弯半径小，视线狭窄，也容易发生槽罐车侧翻泄漏事故。
1.4槽罐车安全系数降低
近年来，液化气槽罐车载重不断增加，从10t逐渐增加到26t。按照相关规定要求，车货总重量不允许超过49t，为了使载货重量增加，槽罐车底盘、罐体本体重量越来越轻、壁厚越来越薄，安全可靠性降低，安全系数接近规范下限，为泄漏事故埋下事故隐患。指纹挂锁
2液化气槽罐车结构及安全设施
2.1液化气槽罐车结构
液化气槽罐车是用于运输液化气的专用车辆，罐体为单层钢罐结构，罐体设计压力为1.6〜2.2MPa，设计温度为50°C，随着液化气槽罐车装量大型化的发展，国内的液化气槽罐车主要为半拖挂式槽罐车。半拖挂式液化气槽罐车是由牵引汽车拖动装有罐体的挂车，由于其结构特点，能更大程度利用牵引性能，不受底盘尺寸限制，具有装载量大、稳定性好等特点，大大降低运送液化气的成本，经济效益高。半拖挂式液化气槽罐车载重量一般为15〜26t，罐体容积可达61.9m3o
表1液化气槽罐车参数
名称罐装介质罐体设计压力(MPa)运行压力(MPa)储罐结构液化气槽罐车液化气 1.6〜2.20.8〜1.2单层钢罐•18•——HEMICA L S A FETY&EN VIFIONMEN T——
婺全』頊民 2021年第2期
应急救援
液化气槽罐车主要由车底盘和罐体2部分构
成，槽罐车两侧设计有2个阀门箱，装卸管线、 操作阀门位于阀门箱内，安全设施主要位于罐 体及阀门箱。
•装卸管线和装卸阀门等统称为装卸系统， 主要用于液化气槽罐车装卸作业，也是发生泄 漏事故时工艺处置的重点部位。
装卸管线包括液相管和气相管，根据装卸
要求和设计规范，液相管较粗，气相管较细，
液相管和气相管内液化气通过对应的装卸阀门 控制。
装卸系统对于处置高速公路液化气槽罐车
泄漏事故作用重大，因此处置人员需要熟悉阀
门箱内相关管线和阀门操作。液化气槽罐车结 构示意图见图1，阀门箱结构图见图2。
1
-44^- . L :
-
提花机I '
H H a -
' C - : -¾ J ?■
2 3
1—罐体 2—汽车底盘 3—阀门箱 图1液化气槽罐车结构示意图
1—液相管 2—气相管 3—液相阀 4—气相阀 5—压力表 6—温度计 7—紧急切断设施
8—驻车制动阀 9—操作示意图10—液位高度、容积、质量对照表11—静电消除装置
图2 液化气槽罐车阀门箱结构图
2.2 液化气槽罐车安全设施
液化气槽罐车安全设施是指在事故状态
下，将危险、有害因素控制在安全范围内而设 置的安全附件。液化气槽罐车安全设施主要有
紧急切断装置、过流阀、压力表、温度计、静 电消除装置、液位计、安全阀、驻车制动阀
等。
（1）紧急切断装置是指液化气槽罐车气液
相接口所装设的快速闭止阀门。其功能包括： 可以在现场或一定距离之外，借助液压或机械 实现快速闭止；当环境温度由于火灾等原因升
高至规定范围时，借助易熔元件能自动闭止。
紧急切断装置包括紧急截止阀、紧急切断
设施、手动切断设施、易熔元件等，紧急截止 阀与罐体底部法兰连接，紧急切断后，可以同 时切断液相及气相管线。紧急切断设施位于槽
罐车两侧阀门箱内；手动切断设施位于槽罐车 尾部，一般采用紧急拉杆形式；易熔元件位于 紧急截止阀摆动杠杠软钢索接头处，在
75°C ±5°C 的温度下，易熔金属会发生熔化，使 阀门自动关闭。通过这3种紧急切断措施，均可 关闭槽罐车底部紧急截止阀，从而实现管线或
——CHEMICAL SAFETY & ENVIRONMENT ——
-19
•
〈匕工妾舍为％保2021年第2期应急救援___________________
阀门泄漏时的紧急止漏。
(2)过流阀是指由管道中介质的流量超过额定值所引起的压差而自动关闭的阀门，液化气槽罐车装卸时，如果发生软管破裂或其他意外情况，导致流体流量过大，过流阀阀门会自动关闭，从而避免液化气大量外漏。
(3)压力表位于阀门箱内，用来监测罐内液化气压力。压力表一般从气相管线接出，查看罐内液化气压力，需要确保气相管线与罐体连通，若气相管线已经被紧急切断，则压力表显示的为气相管线压力，而不是罐体内部压力。若罐内压力升高，需采取冷却、放空、引流等措施及时降低压力。
(4)温度计用来监测罐内液化气温度，位于阀门箱内。罐内液化气温度变化会影响液化气泄漏流量，处置时需要实时监测，并做好冷却工作。
(5)静电消除装置用于消除槽罐车的静电，罐体共设2处静电消除装置，一处在阀门箱侧壁有一接地栓，另一处在罐体尾部设有接地线，发生液化气泄漏事故时，要及时将接地线插入地下。
(6)液位计用于测量罐内液化气液面高度，根据对照表，可推算出罐内液化气实际充装量。
(7)安全阀位于罐体顶部，是防止槽罐车罐体超压的安全设施，罐内压力超过设计值时，会自动开启排放气体泄压。当前新型液化气槽罐车主要采用下凹式安全阀，结构轻便紧凑。
(8)驻车制动阀是确保液化气装卸过程中车辆安全的设施，驻车制动阀与紧急切断设施联锁，关闭驻车制动阀方可装卸物料，装卸完毕后，打开驻车制动阀车辆方可行驶。
3高速公路液化气槽罐车泄漏事故特点
3.1救援力量难以快速到达，水源难保证
因为高速公路道路封闭，进出口固定等设计特点，事故辖区消防救援队伍前往事故地点通常只能从高速入口进入，可能需要长距离行驶，耗时长，而且泄漏事故发生后，附近高速路段车辆聚集，救援人员难以第一时间接近事故现场。此外，液化气发生泄漏后，需要大量水源进行稀释、冷却，高速公路上一般没有固定的消防水源，处置过程难以保持稳定供水。
3.2易造成交通堵塞，事故危害大
高速公路车辆只能单向行驶，发生液化气槽罐车泄漏事故时，后面的车辆无法调头疏散，车辆不断积压，造成事故周边交通堵塞、
交通中断。泄漏的液相液化气吸热转变为气体时，在空中体积扩大250-300倍，且气体密度比空气重，易在低洼处聚集，若泄漏量较大，
短时内即可形成较大面积的爆炸性混合气体区域。
3.3易引发爆炸，处置难度高
液化气在空气中的爆炸极限(“卩)约1.5%〜9.5%，在爆炸极限范围内，遇到点火源就会引发爆炸。根据液化气槽罐车发生泄漏的部位及泄漏流速，泄漏类型可分为3种：罐体瞬间泄漏、罐体裂口连续泄漏及管线阀门连续泄漏，2020年发生的浙江温岭“6•13”液化石油气槽罐车泄漏爆炸事故，就属于罐体
瞬间泄漏。泄漏时一般要采取关阀、堵漏、输转等排险措施，技术要求高，处置难度大。
4高速公路液化气槽罐车泄漏事故应急处置措施
液化气槽罐车在高速公路发生液化气泄漏后，消防救援队伍要正确、快速、科学地进行应急处置，处置时要结合高速特点、事故环境，一定要考虑避免产生次生事故，有效的早期应急处置是减轻事故后果的重要手段。
4.1接警调度
(1)快速联动，尽快到达
辖区消防救援队接警后，应首先与高速公路管理部门取得联系，及时对事故段高速采取交通管制(必要时采取双向交通管制)，开启紧急通道，并安排交警疏导交通，指挥车辆调头、迅速撤离。由于高速公路的特殊性，必要时救援车辆可采取占用应急车道或者逆向行驶等非常规方式，为救援处置行动争取时间。车辆达到后，应停靠在泄漏点的上风向或侧风向，并且车头向外。
(2)第一力量，加强出动
液化气槽罐车泄漏事故，处置过程需要用
•20•——HEM1CALSAFETY&ENVIRONMENT——
化工妄舍为2021年第2期
应急救援
到大量水持续稀释降低液化气浓度，也要用水对罐体进行均匀冷却，高速公路消防水源难以得到保证，因此要加强第一出动力量，调集重型水罐车、远程供水系统车辆设备到场，避免出现“现用现调”“往返添水”等贻误战机的现象。
4.2警戒疏散
(1)加强侦察，查明情况
到场后，安排侦检人员查明灾情和周边环境等信息，灾情主要包括：槽罐车泄漏部位、可燃气体浓度、泄漏范围、罐体压力及温度。事故周边环境主要为：道路水源情况、无关车辆人员聚集情况、地形地物以及邻近建筑等。
护坡钢丝网(2)设置警戒，组织疏散
事故现场设立警戒的目的在于控制无关人员和车辆进入危险范围，减少现场突变可能对人员造成的伤害，降低无关人员给处置工作带来的不利影响。划定警戒线后，进入警戒线的无关车辆可能因为后方车辆堵塞无法疏散，需要安排专人组织车上的无关人员统一疏散至警戒线以外。
(3)划定警戒范围
高速公路警戒区的划定，需要根据可燃气体检测数据，结合地形、风向等因素，从横向道路和纵向山地范围2个方面划定立体警戒区域。警戒区域边界液化石油气浓度取值一般以液化气爆炸极限下限的1/2为宜，故高速公路液化气浓度(V/V｝大于0.75%的范围即为警戒区。
紧急情况下，警戒区域划定可参考液化气泄漏爆炸冲击波伤害范围，即利用TNT当量法，把气云爆炸的破坏作用转化成TNT爆炸的破坏作用，计算出伤害半径。
假定液化气槽罐车罐体内液化气全部泄爆，取罐体常见设计储量26t为例，爆炸能量采用TNT当量描述，TNT当量计算：
式中：
W TS1—
—爆炸运的TNT当量，kg；
1.8——地面爆炸系数；
a——TNT当量系数，取a=4%；
W t—
—燃料的总质量，为2.6x10°kg；
Q f—
—燃料的燃烧热，MJ/kg，液化石油气，取105MJ/kg；
Q tni——TNT的爆炸热，一般取4.52MJ/kgo
手动注油器IT rA,r=l.8x0.04x2.6x104x105/4.52=43487kg
根据TNT爆炸当量伤害半径表，45t TNT爆炸当量死亡半径心为56m，重伤半径心为137m，轻伤半径心为246mo
依据计算结果，结合2012年10月6日湖南怀化沅陵“10・6”液化石油气槽罐车泄漏爆炸等事故案例，兼顾高速公路行车特性，建议划定半径为500m范围的危险区。考虑到开展救援处置工作的实际情况，建
议警戒区范围设置为1000m，警戒区划定后，要设置明显的警戒标志，严格控制出入口，疏散无关人员，杜绝一切火源。
4.3专业处置
(1)稀释抑爆，加强冷却
现场处置人员应身着防静电防护服、佩戴正压式空气呼吸器，用高压水出雾状水驱散稀释空气中和低洼处的液化气，降低现场液化气浓度，达到抑制爆炸的目的，确保后续实施工艺处置等排险措施的安全。此外，也要利用雾状水对罐体进行均匀冷却，降低罐体内压，对于满液位倾翻状态的液化气罐车，禁止对安全阀部位射水。
高速公路附近存在充足水源时，可架设水力自摆移动炮或遥控水炮进行稀释、冷却，有条件还可以选择消防机器人出水，尽量减少危险区内消防员数量，实现现场作业无人化。若高速公路没有消防水源且供水力量不足时，由水组出喷雾水冷却，进行间歇式喷射，这种情况下稀释原则是水雾能够覆盖液化气泄漏点。
在稀释、冷却的过程中，应及时将阀门箱内或罐车尾部的静电接地线接入大地，消除车辆及处置中可能产生的静电。泄漏的液化气若呈液态沿地面流动时，可以用中倍数泡沫进行覆盖，减少液化气蒸发速度。
(2)关阀断料，堵漏封口
石墨烯设备现场作业环境确认安全后，优先采取关阀断料等堵漏排险措施，建议接警调度时联系专业工程技术人员协助工艺处置。
对于管线、阀门损坏引起的泄漏，可以通
织造方法——CHEMICAL SAFETY&ENVIRONMENT——・21。
化工或：舍为％庇2021年第2期应急救援___________________
过操作阀门箱内和罐车尾部的紧急切断设施，关闭紧急截止阀，实现管线或阀门泄漏时的紧急止漏。
对于槽罐本体(封头、筒体)受外部撞击破裂引起的泄漏，可以采用木楔、外封式堵漏袋和电磁式堵漏工具组等进行堵漏。如果泄漏点位于罐体底部，还可以利用水密度比液化气大的特性，采用注水的方法，通过向液相管注水，抬高液化气/水界位，泄漏点向外喷水时，再实施堵漏作业。堵漏技术专业性要求高，一般由消防骨干人员和工程技术人员协同实施，堵漏过程中，消防应安排水组进行稀释掩护，确保堵漏作业环境安全、稳定。
(3)倒罐输转，放空引流
液化气槽罐车罐体泄漏无法处理或者发生少量泄漏难以止漏，可采取倒罐输转的方法控制泄漏量以配合其他处置措施实施。倒罐输转一般由专业工程技术人员负责实施操作，消防力量主要协同配合，负责安全保障。丁二烯类液化气遇空气易生成过氧化物，装载此类物质的液化气槽罐车不建议采用倒罐操作。
液化气槽罐车罐体泄漏口不能封堵且不具备倒罐条件时，如果高速公路事故点偏僻，周边没有村庄、人等聚集区，附近人安置和疏散工作到位，可以通过不间断喷雾稀释泄漏的液化气，等待罐内液化气自然泄完，完成排险。放空过程需要加强周边可燃气体浓度检测，处置过程要根据泄漏放空情况及实施检测结果及时调整警戒范围。此外，还可以使用专用的导管设施，通过槽罐车液相或气相阀门接出液化气至安全区域点燃排放，达到安全处置目的。
4.4吊装转运
液化气槽罐车经处置后排除险情，若槽罐车汽车部分完好，动力系统正常，具备行驶条件，罐体处于安全受控状态，可在交警、消防的全程保障下开往安全区域实施下一步处置。若槽罐车不具备安全行驶条件，则需要安排起重车辆将液化气槽罐车或罐体起吊至平板拖车或牵引车，由拖车拖离事故现场。
高速公路道路路况复杂，对于大吨位液化气槽罐车的起吊，建议联系2台以上大功率吊车进行起吊，
侧翻罐体的起吊扶正，宜采用罐体翻转专用滑轮绳组。起吊前，要对罐体再次进行密封、压力等检查，起吊过程消防人员要做好监护工作，全程实施冷却，做好应急准备措施。
5结论
2020年应急管理部、工业和信息化部、公安部、交通运输部四部委联合发布《特别管控危险化学品目录》(第一版)，液化气被列入《特别管控危险化学品目录》，随着髙速公路液化气异地运输的日益频繁，液化气槽罐车运输安全问题愈发凸显。
高速公路液化气槽罐车泄漏事故，消防救援队伍接警调度应加强第一力量。到场后合理划定警戒范围，根据泄漏情况科学处置，排除险情后及时吊装转运，尽快恢复高速公路正常运行，降低社会影响和事故造成的损失。同时，建议消防救援队伍开展常态化液化气槽罐车相关企业走访、熟悉工作，掌握液化气槽罐车的结构、安全设施和处置手段，定期开展多部门应急联动高速公路液化气槽罐车事故演练，加强保障，协同作战，做好槽罐车事故应急救援准备，切实提高专业化救援能力。
参考文献
[1]莫耀东.液化石油气槽车事故的成因及预防处置
对策[J].消防科学与技术，2005,24(1):95-9& [2]祖因希.液化石油气操作技术与安全管理[M].
北京：化学工业出版社,2015.
[3]王永西.液化石油气槽车泄漏部位及堵漏技术[J].
消防科学与技术，2015,34(6):796-79&
[4]缪克在.槽罐车紧急切断阀的设计与分析[J].液
压气动与密封，2017(6):63-65.
[5]许阳光.高速公路泄漏事故应急救援的研究
[J].中国应急救援，2011(1):27-29.
[6]邵薇，任志明.液化石油气汽车罐车交通事故救
援技术研究[J].广东化工,2017,44(22):112-113.
[7]曹要人.论高速公路危险化学品运输泄漏事故应
急处置机制[J].湖南公安高等专科学校学报，2009,21(2):35-37.
[8]李文炜.从杭州三起案例看满载液化石油气罐车
的应急处置[J].中国特种设备安全，2015,31(10): 177-181.
•22•——CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT——
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议