商德民
摘 要:本文分析了?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故特點(diǎn),闡述了消防應(yīng)急堵漏裝備的發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合已發(fā)生危化品泄漏事故罐車最大設(shè)計(jì)壓力、常見泄漏部位的歸納總結(jié),對(duì)消防應(yīng)急堵漏裝備的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
關(guān)鍵詞:?;?;罐車;泄漏事故;堵漏裝備;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):X928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)17-0189-03
1 ?;返缆愤\(yùn)輸事故
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),以煉油、煉化為代表的石油化工行業(yè)也得到了飛速發(fā)展,截止2014年底,全國(guó)共有煉油企業(yè)240余家,煉化一體化企業(yè)23家。同時(shí),危化品的生產(chǎn)和使用也在日益增加,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)僅縣(市)級(jí)化工園區(qū)已建成多達(dá)1000余家,各類危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用、廢棄處置企業(yè)多達(dá)30萬(wàn)家。總體而言,我國(guó)石油化工行業(yè)具有“多、小、散、亂”的產(chǎn)業(yè)格局特點(diǎn),從而造成全國(guó)95%以上危化品需采用異地運(yùn)輸,且道路運(yùn)輸占到危化品運(yùn)輸總量的80%左右。
近年來(lái),我國(guó)?;返缆愤\(yùn)輸事故呈現(xiàn)高發(fā)狀態(tài)。而罐車因其具有全封閉結(jié)構(gòu)、安全性較高、裝載量大、可帶壓運(yùn)輸和便于標(biāo)準(zhǔn)化操作等優(yōu)點(diǎn),已成為危化品道路運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。因此,危化品道路運(yùn)輸罐車事故已成為公安消防部隊(duì)面臨的主要?;窞?zāi)害事故之一。?;返缆愤\(yùn)輸罐車事故可劃分為未泄漏、泄漏和泄漏燃燒爆炸事故。未泄漏事故是指罐車受損未泄漏和側(cè)翻受損未泄漏兩種事故類型。由于罐體受到損傷,其耐壓性能降低,任何偶然因素都可能造成罐體失效,引起瞬間泄漏。泄漏事故是指罐車因撞擊、追尾、剮蹭等原因受損泄漏或側(cè)翻引起受損泄漏兩種類型。由于事故罐體發(fā)生泄漏,根據(jù)泄漏介質(zhì)及其相態(tài)不同,與空氣混合后會(huì)形成爆炸蒸氣云或蒸氣。泄漏燃燒爆炸事故是指罐車受損、側(cè)翻導(dǎo)致泄漏燃燒的事故。罐體由于受熱易發(fā)生熱失效,沸騰液體迅速蒸發(fā)擴(kuò)散發(fā)生蒸氣云爆炸,產(chǎn)生火球及沖擊波,對(duì)周邊人員、建筑造成傷害與破壞??傮w而言,罐車泄漏事故是當(dāng)今公安消防部隊(duì)面臨的主要危化品道路運(yùn)輸罐車事故。
目前國(guó)內(nèi)主要使用的罐車分為固定式和半掛式兩種。前者汽車牽引頭與罐體連為一體,后者罐體采用半掛式結(jié)構(gòu),與汽車牽引頭可分離。此外,罐車又根據(jù)運(yùn)輸介質(zhì)的不同,可劃分為固體粉末、液體、液化氣體、低溫液化氣體和壓縮氣體運(yùn)輸罐車。以液化石油氣罐車為例,罐車主要包括底盤、罐體、裝卸系統(tǒng)與安全附件四個(gè)部分組成,其中,裝卸系統(tǒng)主要包括液相和氣相的進(jìn)出口閥門及管路;安全附件主要包括緊急切斷閥、消除靜電裝置、安全泄放裝置、液位計(jì)、壓力表、溫度計(jì)等。
為提高?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故處置效率,很多科研人員采用案例統(tǒng)計(jì)與分析、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值模擬等方法對(duì)?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故規(guī)律與特點(diǎn)開展了研究,部分研究結(jié)果匯總?cè)绫?所示[1-3]。其中,固體粉末和液體運(yùn)輸罐車為常壓設(shè)計(jì),泄漏壓力低,因此消防處置相對(duì)容易;壓縮氣體運(yùn)輸罐車的設(shè)計(jì)壓力雖然達(dá)20MPa,但由于運(yùn)載量少,在消防部隊(duì)接警到達(dá)處置現(xiàn)場(chǎng)后,罐車大體已泄漏完畢,因此消防處置難度相對(duì)較低;而液化氣體和低溫液化氣體運(yùn)輸罐車的設(shè)計(jì)壓力大,一旦發(fā)生泄漏事故,均為帶壓泄漏,且伴隨著低溫、氣化等特點(diǎn),給消防處置造成極大的困難,已成為我國(guó)公安消防部隊(duì)在處置?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故過(guò)程中所面臨的主要難點(diǎn)。
此外,從表1還可以看出,在液化氣體和低溫液化氣體運(yùn)輸罐車泄漏事故中,泄漏介質(zhì)主要有液化石油氣(LPG)、液氨、液氯、液化天然氣(LNG)、液氧、液氮等;泄漏部位主要發(fā)生在罐體(筒體、封頭、筒體與封頭焊縫處)、閥門(進(jìn)液閥、安全閥、排污閥、海底閥)、管道、法蘭與悶蓋等。因此,公安消防部隊(duì)可在平時(shí)重點(diǎn)了解、掌握上述運(yùn)輸介質(zhì)的理化性質(zhì)、上述罐車部位的結(jié)構(gòu)、堵漏處置要點(diǎn),為提高處置效率奠定基礎(chǔ)。
2 消防應(yīng)急堵漏裝備發(fā)展現(xiàn)狀
參考《公安消防搶險(xiǎn)救援勤務(wù)規(guī)程》和GB/T 29179-2012《消防應(yīng)急救援作業(yè)規(guī)程》[4]可知,消防應(yīng)急堵漏是公安消防部隊(duì)處置危化品泄漏事故過(guò)程中最關(guān)鍵的步驟之一,消防堵漏裝備同時(shí)也被納入建標(biāo)《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》[5],在公安消防部隊(duì)出警處置?;肥鹿蕰r(shí)隨車出動(dòng)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),目前可用于危化品道路運(yùn)輸罐車泄漏事故處置的堵漏工具主要包括外封式堵漏袋、捆綁式堵漏袋、堵漏槍、氣動(dòng)式吸盤式堵漏器、磁壓式堵漏工具、注入式堵漏工具、粘貼式堵漏工具、金屬堵漏套管和木質(zhì)堵漏楔塊等9類。各堵漏工具的堵漏原理、最大堵漏壓力、適用泄漏位置如表3所示。
調(diào)研公安消防部隊(duì)發(fā)現(xiàn):(1)目前消防部隊(duì)配備的堵漏裝備主要為外封式堵漏袋、捆綁式堵漏袋、堵漏槍、氣動(dòng)吸盤式堵漏器,且均為進(jìn)口產(chǎn)品,價(jià)格昂貴,但是由于最大堵漏壓力僅為0.15MPa,因此僅能用于汽油、甲醇、柴油、鹽酸、硫酸等常壓罐車的泄漏事故處置。(2)消防部隊(duì)使用頻率較高的堵漏裝備主要為金屬堵漏套管、木質(zhì)堵漏楔塊和注入式堵漏工具。金屬堵漏套管最大堵漏壓力可達(dá)2.0MPa,但是僅能處置泄漏本體尺寸較小的管道位置泄漏,對(duì)外徑超過(guò)2000mm的罐車筒體、封頭部位的泄漏還不能快速、高效處置。注入式堵漏工具的最大堵漏壓力可達(dá)74MPa,但同時(shí)也存在操作復(fù)雜、適用泄漏本體尺寸小、密封注劑經(jīng)常對(duì)泄漏本體尺寸形成沖擊破壞等不足。(3)磁壓式堵漏工具主要通過(guò)磁性材料產(chǎn)生的吸附力進(jìn)行堵漏,最大堵漏壓力可達(dá)2MPa。近年來(lái),磁壓式堵漏工具由于堵漏壓力高、本質(zhì)安全等優(yōu)點(diǎn)在消防部隊(duì)得到了較好的推廣應(yīng)用,但是,隨著?;返缆愤\(yùn)輸罐車罐體材料從碳鋼逐漸被鋁合金材料替代,磁壓式堵漏工具已不能滿足公安消防部隊(duì)的罐車泄漏處置。(4)綜上所述,目前市場(chǎng)上尚無(wú)一組堵漏工具能滿足所有危化品道路運(yùn)輸罐車泄漏壓力和泄漏部位的堵漏處置需求,其中,公安消防部隊(duì)尤其需要能有效處置帶壓罐體泄漏處置的堵漏工具。
3 消防應(yīng)急堵漏裝備發(fā)展趨勢(shì)
(1)充分調(diào)研罐車泄漏事故,系統(tǒng)分析后研發(fā)成套化罐車堵漏裝備。消防裝備研發(fā)人員應(yīng)重視?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故消防處置案例分析,總結(jié)歸納已發(fā)生事故中泄漏口尺寸、泄漏本體尺寸形狀、泄漏壓力,通過(guò)運(yùn)用新材料、新技術(shù),研發(fā)成套化罐車堵漏裝備,實(shí)現(xiàn)所有泄漏位置、泄漏壓力的全覆蓋,有效提升公安消防部隊(duì)處置?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故的能力。(2)充分運(yùn)用機(jī)器人技術(shù),研發(fā)可在事故現(xiàn)場(chǎng)快速布置的堵漏機(jī)械手。隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,消防裝備研發(fā)人員應(yīng)發(fā)揮“拿過(guò)來(lái)”、“消防用”思路,研發(fā)可靠性高、便攜性好、能在堵漏處置現(xiàn)場(chǎng)快速固定的柔性控制堵漏機(jī)械手,實(shí)現(xiàn)?;返缆愤\(yùn)輸罐車堵漏的智能化、簡(jiǎn)單化、快速化。
4 結(jié)語(yǔ)
堵漏裝備是公安消防部隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)配備的應(yīng)急救援裝備,主要用于罐車上筒體、封頭、管道、閥門、法蘭、液位計(jì)、人孔等不同泄漏部位的封堵,且最大堵漏壓力需達(dá)到2.2MPa才能實(shí)現(xiàn)常見?;饭捃囆孤┓舛?。由于目前市場(chǎng)上尚無(wú)最大堵漏壓力能覆蓋罐車全部泄漏口的堵漏裝備,因此,亟需消防裝備科研人員開發(fā)成套化罐車堵漏裝備,或者創(chuàng)新研發(fā)便攜、智能、可靠的堵漏機(jī)械手等輔助堵漏機(jī)器人或堵漏機(jī)器人,有效提升公安消防部隊(duì)處置?;返缆愤\(yùn)輸罐車泄漏事故的處置效率。
參考文獻(xiàn)
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[4]GB/T 29179-2012.消防應(yīng)急救援作業(yè)規(guī)程[S].
[5]JB 152-2011.城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].