LNG槽車在港運輸安全性及事故處置方法

■ 張秀明

LNG槽車在港運輸安全性及事故處置方法

■ 張秀明

目前，越來越多的LNG加氣站在港口興建并投入使用，隨著LNG終端接收項目工程不斷完善，越來越多的LNG槽車將進入港區(qū)，其在港運輸安全問題已經(jīng)日益凸顯，而當前部分港區(qū)消防力量對處置此類事故尚無先例。本文根據(jù)目前的情況，通過介紹LNG的理化特性和罐車概況，結(jié)合成功處置各類LNG運輸事故的已有案例，提出LNG在港運輸期間安全性及事故處置方法。

1 事故案例的警示

2009年1月22日，一輛24 t液化氣罐車在312國道東龍山丹江大橋段翻入20 m深溝，車頭嚴重變形，車體前架和罐體分離，當場造成1死2傷，經(jīng)偵檢罐體并未發(fā)生泄露。消防、公安、交警、安監(jiān)、商州區(qū)政府、燃氣公司等部門先后趕到現(xiàn)場處置，并成立了商洛市副市長高健為組長的現(xiàn)場指揮部，由于罐車重達50 t，吊車沒有把握一次性起吊成功，考慮到起吊失敗后罐體會受到二次沖擊，指揮部決定采取先倒罐后起吊的方案，消防官兵和燃氣公司專家始終堅守在倒罐一線，經(jīng)過40余個小時的奮戰(zhàn)，罐車被成功處置。

2011年9月5日，滬陜高速楊斜段一輛貨車與前車24 t液化氣罐車相撞，兩人被困貨車內(nèi)，商州中隊趕赴現(xiàn)場緊急展開救援，一人當場死亡，另一人被成功救出。由于罐車為空車，并未導致其他災害事故。

2012年8月1日，滬陜高速金嶺隧道前一輛19.4 t LNG罐車因車底12個輪胎起火，駕駛員未采取滅火措施導致火勢過大，罐體法蘭處因受大火長時間炙烤發(fā)生8處破裂，而后發(fā)生燃燒。商洛市消防支隊先后調(diào)集1輛A類泡沫車、1輛水泡聯(lián)用消防車、6輛消防水罐車、2輛運水車、1輛搶險救援器材供應車，50余名指戰(zhàn)員參加戰(zhàn)斗。省消防總隊全勤指揮部、西安消防支隊也到場增援。商洛市應急辦迅速啟動預案，副市長高健帶領(lǐng)市公安、應急辦、交警、安監(jiān)、民政、商州區(qū)政府、燃氣公司、西商高速管理處等部門負責人趕赴事故現(xiàn)場，成立了以副市長高健為總指揮、消防支隊政委王強為副總指揮的現(xiàn)場指揮部，經(jīng)過研究論證，采取了警戒疏散3 km車輛、人員，時刻偵查火勢情況，控制火勢發(fā)展，確保穩(wěn)定燃燒，防止爆炸等產(chǎn)生次生災害的方案。經(jīng)過38余小時的奮戰(zhàn)，最終成功排除險情。

通過以上事故，我們可以發(fā)現(xiàn)在運輸過程中槽車；運輸安全；事故處置LNG罐車一旦發(fā)生事故，在伴有泄露發(fā)生的情況下，具有危害性大、易燃易爆、處置過程復雜、難以堵漏、救援時間長等特點。

2 LNG槽車在港運輸安全性分析及建議

LNG的主要成分是甲烷，屬易燃易爆氣體，遇明火、高溫極易發(fā)生燃燒和爆炸現(xiàn)象。LNG與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限為3.6%～6.5%，上限為13%～17%，與氟、氯等能發(fā)生劇烈的化學反應。低溫時的LNG蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。常溫下，LNG密度較空氣小，在空氣中可迅速擴散。其火災爆炸危險性大，火焰溫度高，輻射熱強，易形成大面積火災，具有氣體火災的特點。

LNG罐車的液罐通過U形副梁固定在汽車底盤上，增壓蒸發(fā)器置于車的右側(cè)，管路控制系統(tǒng)集中布置在后操縱箱內(nèi)。液罐為真空粉末絕熱臥式夾套容器，雙層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)膽和外殼套合而成。在真空沒有被破壞的情況下，罐體外殼對外界火焰的熱輻射有較強的抵擋作用，運輸途中安全系數(shù)較高。但受天然氣產(chǎn)量地理位置、供給需求等影響，LNG在運輸途中往往距離較長，遠距離運輸容易遇到以下幾種情況，導致危險：1）由于外物碰撞，如相撞、側(cè)翻、墜橋等導致的罐體破裂、主要附件或管網(wǎng)泄露；2）罐車長時間長距離行駛，因車輛電路短路等原因引起的駕駛室著火，由于駕駛室內(nèi)可燃物較多，火勢極易蔓延，影響罐體安全；3）罐體因老化、失修等導致在運輸途中的法蘭、管網(wǎng)泄露。

結(jié)合當前港區(qū)現(xiàn)狀，筆者認為，當前LNG槽車在港區(qū)運輸危險情況可概況為：1）受天氣原因、港區(qū)各類車輛多所導致的追尾、側(cè)翻等道路事故；2）駕駛員超時、疲勞、超速駕駛等違反危險貨物車輛駕駛規(guī)定行為而發(fā)生的危險；3）因公司層層分包導致檢查、管理不到位，致使老化法蘭、管網(wǎng)等在港運輸期間導致罐體泄露而引起安全事故。

通過分析我們不難發(fā)現(xiàn)，無論是交通事故引發(fā)的問題還是罐體質(zhì)量問題，都可以通過加強企業(yè)、駕駛員的管理來避免災害事故的發(fā)生。因此，我們應當對進港LNG車輛所屬公司進行嚴格要求，公司應建立完善相應的安全管理制度：1）實施檔案化管理。罐車每次出發(fā)前、歸隊后，及時對罐體外表、閥門儀表、法蘭處等關(guān)鍵部位進行檢查登記，對車輛行駛的時間、里程等進行記錄，對罐體時間較長、有安全隱患的應及時維修，填寫好檔案記錄，確保罐體的質(zhì)量。2）加強對駕駛員隊伍的培訓和管理。駕駛員要嚴格遵守?；愤\輸相關(guān)規(guī)定，安全謹慎駕駛，嚴禁超時、超速、疲勞駕駛。要掌握液化天然氣的性質(zhì)，會讀取壓力表數(shù)據(jù)，會操作罐體閥門、緊急切斷開關(guān)等，能夠準確判斷遇緊急狀況時的罐體的安全性能以及損壞級別，會處置簡單的泄露突發(fā)狀況，無法處理時會報警以及配合救援。3）提高安全行車系數(shù)。罐車的車頭以及罐體的選擇，必須滿足LNG運輸標準，建議對運輸車輛安裝GPS，實施全程監(jiān)控，便于加強對行車路線、駕駛員危險行為的監(jiān)控。如，公司對運輸?shù)穆肪€路段進行提前實地熟悉，標注危險路段的位置和距離，車輛駛?cè)胛ｋU路段時，GPS進行語音提示謹慎駕駛，在連續(xù)下坡路段提醒；必須在強制冷卻點實行冷卻降溫，防止司機趕時間而忽略行車途中的車輛檢查、維護保養(yǎng)等，以此增加行車的安全系數(shù)。尤其是，在車輛進入港區(qū)后，治安、交通、消防部門應該加大對企業(yè)、駕駛員、車輛等安全教育和綜合安全檢查工作，在特殊時期、特殊路段下，要做好車輛在港運輸期間的引導及道路巡查工作。

3 LNG槽車泄露事故的處置

3.1 常見LNG泄漏事故現(xiàn)象

1）LNG氣化超壓爆炸。

LNG 超壓爆炸，這與LNG 處于沸騰（或接近于沸騰）狀態(tài)有關(guān)。在LNG儲槽中，LNG處于沸騰狀態(tài)，當外來的熱量傳入時會導致LNG 氣化使壓力超高，從而致使安全閥打開，造成泄漏，引起火災和爆炸。

2） LNG儲槽冷爆炸。

在LNG泄漏遇到水的情況下，LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，導致LNG 冷爆炸，因為水與LNG之間有非常高的熱傳遞速率，LNG從水中吸收熱量。這個現(xiàn)象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發(fā)生的情況，可使水立即蒸發(fā)，為避免這種危險，防止泄漏的LNG 與水接觸。

3）LNG火災。

主要是與空氣或氧氣混合后，能形成爆炸性混合氣體，與火源發(fā)生預混（動力）燃燒發(fā)生爆炸。其閃點為482 ℃～632 ℃，燃點為650 ℃，爆炸下限為3.6 %～6.5 %，爆炸上限為13 %～17 %，最大爆炸壓力6.8 kg/mm2。LNG 蒸氣遇到火源著火后，火焰會擴散到氧氣所及的地方。游離云團中的天然氣處于低速燃燒狀態(tài)，云團內(nèi)形成的壓力低于5 kPa，一般不會造成很大的爆炸危害。燃燒的蒸氣就會阻止蒸氣云團的進一步形成，然后形成穩(wěn)定燃燒。當蒸氣和空氣混合達到爆炸的極限時，就會發(fā)生爆炸或爆轟，造成更大的事故。

4）LNG的泄漏。

由于低溫操作，金屬部件會出現(xiàn)明顯的收縮，在儲槽系統(tǒng)的任何部位尤其是焊縫、閥門、法蘭、管件、密封及裂縫處，都可能出現(xiàn)泄漏和沸騰蒸發(fā)。特別是在儲運過程中，由于儲存容器的振動時間長，更容易出現(xiàn)泄漏的情況。如果不及時對部件加固和封閉這些蒸氣，它就會逐漸上浮，且擴散較遠，容易遇到潛在的火源，引起火災或爆炸等事故。

3.2 突發(fā)事故處置辦法

3.2.1 泄露時處置措施

由于LNG貯罐特殊的內(nèi)外膽和真空夾層結(jié)構(gòu)，其在一般的事故狀態(tài)下，罐體破裂發(fā)生直接泄漏的可能性不大；而罐體內(nèi)壓力因各種因素而引起超壓導致安全閥泄壓或發(fā)生事故后導致罐體外殼破裂，真空保溫層失去絕熱作用，使罐內(nèi)的LNG迅速吸熱汽化，導致內(nèi)部壓力急聚升高，安全閥泄壓的情況較多。因此，對于發(fā)生泄漏尚未發(fā)生火災的LNG罐車，第一要務(wù)是消除火源，防止發(fā)生爆燃，做好泄漏氣體的驅(qū)散、監(jiān)護和堵漏（關(guān)閥）工作。主要是弄清泄漏發(fā)生的部位，選擇正確的堵漏方法。如為安全閥泄壓，則可邊采取監(jiān)護邊觀察壓力表待其自動復位；如不能自動復位時，則應分析查找原因，設(shè)法使其復位；如安全閥損壞不能復位，則應采取其它措施進行堵漏；如安全閥完好，但罐體因外殼破裂造成罐內(nèi)壓力急劇升高且安全閥頻繁開啟，則要考慮對貯罐進行吊裝拉運到安全地帶進行放空或倒罐（轉(zhuǎn)注）等措施。

3.2.2 起火時處置措施

對已經(jīng)起火的LNG貯罐事故，則要以冷卻罐體和附近設(shè)備，嚴防發(fā)生罐體外殼破裂或引起貯罐爆炸為第一要務(wù)，嚴格遵守氣體火災撲救原則，在不能確保將泄漏氣體關(guān)閉和封堵的情況下，不可輕易將正在呈穩(wěn)定燃燒的火焰撲滅，必要時可對設(shè)備進行監(jiān)控和冷卻而令其全部燒完（其罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計的特殊結(jié)構(gòu)，決定了在火焰長時間的熱輻射作用下，仍有較強的絕熱性能，其火災爆炸性要遠低于其它的液體或液化氣體貯罐）。如果具備滅火的條件，也要先將火焰周圍其它可燃物的表面和深部隱藏火焰徹底撲滅，嚴防氣體火焰撲滅后繼續(xù)外泄的氣體遇殘存火種造成復燃。

3.2.3 在港LNG罐車各類事故處置的“六要”

LNG槽車發(fā)生泄漏后天然氣會四處擴散，遇火源會引起燃燒或爆炸，有的還會造成人員中毒事故，但泄漏后只要處置措施正確，方法得當，事故是可以減少到最低限度的。

1）要選擇好戰(zhàn)斗位置。指揮部位置和滅火救援車輛的停放，應與泄漏車輛保持適當距離，并選擇上風方向適當位置設(shè)置和?？浚儡嚨念^應背向泄漏源，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況可以安全迅速撤離；要盡可能使用上風方向水源，如因現(xiàn)場條件所限，必須使用下風向的消防水源時，應對駕駛員和供水員做好個人安全防護；要在擴散區(qū)上風、側(cè)上風方向選擇進攻路線，并設(shè)立水槍陣地和現(xiàn)場指揮位置，處置泄漏過程中，水槍手應選用噴霧或開花水流稀釋。

2）要禁止一切火源。警戒區(qū)域內(nèi)禁止一切火源，凡是進入警戒區(qū)內(nèi)的所有人員不得穿化纖類服裝、帶鐵釘?shù)男?，不準攜帶鐵質(zhì)工具進入擴散區(qū)參加救援。同時，必須關(guān)閉BB機、手機、普通電臺等移動通信設(shè)備，在切斷電源不會引發(fā)爆炸的前提下，應及時切斷電源。

3）要疏散無關(guān)人員。及時疏散泄漏現(xiàn)場及擴散可能波及范圍的一切無關(guān)人員。按順序先疏散泄漏中心地段或危險性較大地段人員，再疏散危險可能波及范圍人員；先疏散下風向人員，再疏散上風向人員。疏散位置應在泄漏事故的上風方向，要根據(jù)事故現(xiàn)場危險程度，確定疏散距離。

4）要控制作業(yè)人員。進入泄漏區(qū)實施搶險作業(yè)的人員要從嚴控制，人員選擇一定要專業(yè)、精干，個人防護要充分，并使用開花或噴霧水槍進行掩護，進出泄漏區(qū)域的人員要登記出入時間，非搶險人員不得入內(nèi)，對較長時間在內(nèi)的作業(yè)人員要輪換作業(yè)，以防凍傷、防中毒。

5）要設(shè)安全監(jiān)護員。要設(shè)立安全監(jiān)護員，對搶險救援現(xiàn)場的各個方向位置實施全程監(jiān)護，十分警惕和隨時觀察在處置過程中的危險動態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)苗頭性的危險信號，搶險作業(yè)人員要提高警惕性、增強敏感性，一切處置行動要自始至終嚴防引發(fā)燃燒爆炸、中毒、凍傷或其他傷害，當遇有緊急情況危及參戰(zhàn)人員的生命安全時，指揮員應果斷下令撤退。

6）要把事故車輛司機或者單位技術(shù)人員留在指揮部。LNG槽車儲存溫度低，技術(shù)要求高，操作工藝復雜，火災危險性大，倒罐要由熟悉設(shè)備、熟悉工藝、操作經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員進行，公安消防隊員切莫急功近利，盲目操作，以防發(fā)生更大的泄漏和火災爆炸事故。