液化天然氣槽車泄漏處置實(shí)例與決策研究

＊蔣軍 李文藝 胡軍 何偉 蘭小平 魯龍興

（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠 四川 610213）

一輛液化天然氣（LNG）槽車發(fā)生交通事故，危險化學(xué)品液化天然氣發(fā)生噴濺泄漏。四川省德陽市應(yīng)急管理局啟動三級應(yīng)急響應(yīng)，經(jīng)四川省應(yīng)急管理廳協(xié)調(diào)，四川省消防總隊(duì)、中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠專家組攜帶裝備指導(dǎo)并參與處置。成都天然氣化工總廠專家組按照《液化天然氣（LNG）公路槽車事故導(dǎo)致泄漏搶險救援方案》實(shí)施救援，經(jīng)過24h處置，險情消除。這是成都天然氣化工總廠在川渝地區(qū)參與的第三次LNG槽車事故搶險，在處置過程中驗(yàn)證了液化天然氣泄漏搶險救援方案的針對性、可操作性和通用性，進(jìn)一步修復(fù)了搶險救援方案的短板，再一次驗(yàn)證了應(yīng)急預(yù)案的有效性、檢驗(yàn)了應(yīng)急物資的齊備性、磨合了救援隊(duì)伍并鍛煉了救援人員。

1.事故簡介與信息傳遞

2019年7月12日11時15分，川Z5382掛車滿載液化天然氣在四川省德陽市旌陽區(qū)德新鎮(zhèn)新玉村2組孝黃路掉頭，一輛輕型垃圾清運(yùn)車與LNG槽車尾部發(fā)生碰撞，處于液化天然氣槽車尾端的閥室操作箱頂部位置的LNG進(jìn)液管的根部處被撞斷，儲罐內(nèi)液化天然氣發(fā)生泄漏。

事故發(fā)生后，德陽市應(yīng)急管理局采取了警戒、疏散、能量隔離等有效措施，但限于技術(shù)和裝備局限，救援工作進(jìn)展緩慢。遂通過四川省應(yīng)急管理廳要求中國石油西南油氣田公司協(xié)助處置，西南油氣田公司調(diào)遣具有深冷專業(yè)技術(shù)的成都天然氣化工總廠派出專家組攜裝備參與救援。

2.搶險救援

(1)現(xiàn)場勘察

成都天然氣化工總廠專家組抵達(dá)現(xiàn)場后與德陽市應(yīng)急管理局、四川省消防總隊(duì)進(jìn)行溝通后攜帶裝備進(jìn)入現(xiàn)場開展勘察。

①核查現(xiàn)場。目測LNG槽車受損程度，初步評估風(fēng)險。川Z5382掛LNG槽車?？吭谛ⅫS路綠化隔離帶旁，尾箱左側(cè)被垃圾清運(yùn)車高速撞擊，導(dǎo)致LNG頂部進(jìn)液管斷裂脫落；LNG帶壓噴濺階段趨近結(jié)束，斷口處蒸汽云半徑約0.5m。

②查驗(yàn)罐體。查勘罐體外觀，記錄斷口位置；查驗(yàn)管道（氣相、液相、增壓、放空）變形和焊縫受損情況；核實(shí)各管道在儲罐根部處是否受損；檢查安全附件完好性；監(jiān)測斷口15m半徑可燃?xì)怏w。

③檢查真空度。查看LNG罐體結(jié)露、結(jié)霜情況，評估真空度；用紅外測溫槍檢測罐體表面溫度，判斷絕熱保溫情況。

④確認(rèn)LNG壓力和溫度。閥室箱內(nèi)壓力表在高速撞擊下表盤變形、指針彎曲失準(zhǔn)，只能根據(jù)蒸汽云團(tuán)半徑推測氣相壓力；根據(jù)壓力-溫度曲線掌握罐內(nèi)LNG與環(huán)境溫度溫差。

⑤確認(rèn)LNG液位。讀取液位指示值、計(jì)算罐內(nèi)介質(zhì)余量、核算LNG液面與斷口位置高差。

⑥核實(shí)事故前后LNG數(shù)量。通過駕押人員提供的過磅單核實(shí)車輛出廠的LNG重量；詢問充裝結(jié)束后的壓力；通過管徑、壓力、時間等參數(shù)，利用經(jīng)驗(yàn)公式測算已氣化的LNG、計(jì)算槽車內(nèi)LNG余量。

⑦訪談駕駛押運(yùn)人員。詢問從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、駕駛技能、應(yīng)急能力；了解車輛制動與牽引性能；確認(rèn)發(fā)動機(jī)火星熄滅裝置完好性。

⑧周界評估。查看事故車輛周邊環(huán)境、能量隔離與人員疏散情況；查勘道路通行能力。

(2)勘察結(jié)論

專家組根據(jù)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，得出結(jié)論。

①關(guān)鍵控制點(diǎn)。LNG槽車頂部進(jìn)液管手閥后到LNG槽車儲罐根部斷裂、脫落；斷口位置與罐內(nèi)LNG溫差約180℃；LNG液面距斷口低點(diǎn)在10cm內(nèi)，在外力震蕩和溫度影響下，LNG會再次噴濺狀泄漏，存在凍傷、燃燒甚至爆炸風(fēng)險。

②LNG槽車自動閥、手動閥處于關(guān)閉狀態(tài)；閥室左側(cè)嚴(yán)重變形，影響卸液法蘭拆裝，需通過外力鈑金或破拆。

③LNG槽車真空度未受損，環(huán)境溫度對危險介質(zhì)影響可忽略；在靜置狀態(tài)下，斷口處無液體氣化和溢出。

④車輛液位計(jì)、壓力表不能反映真實(shí)參數(shù)。通過事故狀態(tài)描述與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，該槽車內(nèi)LNG約19t。

⑤牽引車、罐車行走裝置外觀完好。車輛具備自行轉(zhuǎn)移條件。

⑥周邊能量隔離、防護(hù)距離符合要求。

⑦氣象情況。天氣狀況：多云；氣溫：20℃～29℃；風(fēng)力1～2級；無持續(xù)風(fēng)向，利于搶險處置。

(3)風(fēng)險評估與決策

成都天然氣化工總廠搶險人員就勘察得到的數(shù)據(jù)、結(jié)論向指揮部進(jìn)行了匯報，提出救援處置思路；并向省消防總隊(duì)咨詢了破拆裝備到位情況。

德陽市應(yīng)急管理局根據(jù)前期偵查，提出最優(yōu)處置點(diǎn)建議。如果車輛可移動、泄漏可控制，事故車可轉(zhuǎn)移到5km外已拆遷未開建的物流園處置。

專家組根據(jù)現(xiàn)場情況和救援裝備開展風(fēng)險評估。達(dá)成“介質(zhì)封堵是前提、能量隔離是關(guān)鍵、應(yīng)急處置是保障”的統(tǒng)一認(rèn)識，制定出“人員疏散、道路封閉、沿途斷電、木楔封堵、警車開道、消防押尾、水幕準(zhǔn)備，勻速轉(zhuǎn)移、自然排放”處置方案。

(4)救援處置

事故車輛轉(zhuǎn)移前，專家組采用泡發(fā)后的新鮮實(shí)木木楔封堵了管線斷口。

圖1 采用新鮮實(shí)木木楔封堵的管線斷口

搶險指揮部為LNG槽車駕押人員、引導(dǎo)警車、消防車、押尾車輛、交通管制人員分配了防爆對講機(jī)；限定了行駛速度、車輛間距；向LNG槽車駕押人員做出“車輛發(fā)動后，沒有指令禁止熄火和啟動馬達(dá)，防止產(chǎn)生意外能量”的要求。

車隊(duì)以5km/h速度、50m間隔順利抵達(dá)5km外一待建物流園。LNG槽車進(jìn)入空曠地帶于15°斜坡位置?？浚囄蔡幱谄碌?，便于排盡LNG儲罐內(nèi)的殘液。

消防人員采用液壓鉗破拆變形的閥室鋼板，滿足LNG液相法蘭安裝。

搶險人員在LNG液相法蘭上連接4根5m的不銹鋼金屬網(wǎng)套管；設(shè)置風(fēng)向標(biāo)；將事故車輛的液化天然氣泄放點(diǎn)設(shè)置在移動式壓力容器（LNG儲罐）20m外的下風(fēng)向；LNG槽車罐體采用車體自帶的和外置的臨時靜電釋放裝置與大地連接。

事故槽車周邊路口和鄉(xiāng)間便道由交警、派出所警戒；應(yīng)急指揮部安排事故車輛所載產(chǎn)品的LNG生產(chǎn)企業(yè)安全管理人員持便攜式可燃?xì)怏w報警儀附近，以液化天然氣泄放點(diǎn)為中心、以100m為半徑開展不間斷巡檢。

專家組制定出LNG自然泄放操作要求：

①事故車輛的LNG泄放操作只能由指揮部指定的持有R2證（移動式壓力容器操作）人員操作。

②泄放過程中必須通過LNG槽車阻火器平衡罐內(nèi)氣相壓力，充分利用阻火器的傳熱效應(yīng)（氣體被冷卻）和器壁效應(yīng)，使火焰流猝滅，防止泄放過程中遇到意外能量擴(kuò)大事故后果。

③事故LNG只能在液柱壓力下受控排放，不得增壓提高流速，保持LNG在安全流速內(nèi)泄放。

④控制泄放流量、保持蒸汽云半徑小于8m。

⑤警戒區(qū)內(nèi)禁止使用非防爆照相器材及通訊設(shè)備。

(5)處置完成

7月13日10時20分，事故槽車川Z5382掛罐內(nèi)約19t LNG全部安全泄放完畢，歷時近24h；11時20分，液氮槽車和LNG槽車順利連接并開始向槽車注入氮?dú)?，對甲烷殘液進(jìn)行置換，經(jīng)過連續(xù)多次置換，槽車內(nèi)甲烷氣體濃度達(dá)到低于0.5%的標(biāo)準(zhǔn)。

成都天然氣化工總廠專家組協(xié)助德陽市應(yīng)急管理局、省消防總隊(duì)成功處置該起液化天然氣泄漏事故，切實(shí)保護(hù)了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.處置的研究與思考

(1)處置得以成功的保障

①前期處置有序有力。在專家趕赴現(xiàn)場的同時，在應(yīng)急管理部門的指揮下，當(dāng)?shù)劓?zhèn)政府第一時間組織40名民兵和40名鎮(zhèn)村干部疏散周邊群眾近1000人，贏得了時間；公安、交警開展了管制和警戒，有效削減了事故風(fēng)險。

②《液化天然氣（LNG）公路槽車事故導(dǎo)致泄漏搶險救援方案》為搶險救援提供了指導(dǎo)，處置效率得到保障。該方案充分預(yù)想LNG槽車事故類型，實(shí)現(xiàn)全覆蓋，把控住車輛情景、介質(zhì)數(shù)量、意外能量、周邊環(huán)境、氣象條件、救援物資等要素；運(yùn)用表格化管理，實(shí)現(xiàn)事故類型、方案選擇、物資配備、人員組織快速匹配。在方案的指導(dǎo)下，提高了各部門、各人員“第一時間，第一現(xiàn)場”的應(yīng)急處置能力，確保了指揮有序、協(xié)作有力、信息及時、過程受控、處置有效。

(2)處置中的短板及改進(jìn)

①靜電釋放裝置應(yīng)用場景局限。在用靜電釋放裝置通用性差，該場地地表主要由瓦礫、混凝土塊、磚塊組成，土壤干燥、密實(shí)度差，靜電接地體嵌入地層深度不足、導(dǎo)電率差，可能導(dǎo)致靜電無法安全釋放。

改進(jìn)方法：

A.建議在應(yīng)急物資中增加1.5m長、φ12鍍鋅鋼筋，底部煨尖淬火增加硬度、頭部焊接導(dǎo)線壓接螺栓頭儲備。

B.增加提高導(dǎo)電率的物資儲備。配備10kg食鹽，按照1kg鹽配1～2L水比例溶解后降低土壤電阻。

②事故槽車從業(yè)人員安全意識不足。處置過程中，駕駛員離開駕駛室未取走鑰匙，可能誤觸電源按鈕產(chǎn)生火花；在處置過程中，駕駛員多次進(jìn)出駕駛室并猛關(guān)車門，可能產(chǎn)生火花。

改進(jìn)方法：

A.加強(qiáng)培訓(xùn)。LNG生產(chǎn)企業(yè)、物流公司應(yīng)分別對LNG槽車駕駛、押運(yùn)人員開展應(yīng)急培訓(xùn)。讓行業(yè)參與者掌握危險介質(zhì)的理化性質(zhì)，識別異常狀態(tài)下的風(fēng)險，制定科學(xué)的防控措施。確保事故發(fā)生時，物的狀態(tài)、人的行為、管理程序符合要求。

B.定期演練。?；飞a(chǎn)企業(yè)和物流公司應(yīng)加強(qiáng)溝通，定期演練。確保處置預(yù)案有效、應(yīng)急物資齊備、從業(yè)人員能力達(dá)標(biāo)。

③路口管制解除時機(jī)不當(dāng)。救援車隊(duì)在轉(zhuǎn)移過程中，尾車剛過管制路口，被管制的民用車輛隨即通行、超越搶險車隊(duì)并穿插其中。

改進(jìn)方法：

A.加強(qiáng)管理。指揮機(jī)構(gòu)建立要早，杜絕多頭管理。確保統(tǒng)一指揮、職責(zé)明確、流程清晰，做到令行禁止。

B.完善措施。增加錐桶、警示帶等硬隔離措施；隔離執(zhí)行人應(yīng)佩袖標(biāo)、著背心、執(zhí)指揮旗，增加隔離嚴(yán)肅性，防止警戒和隔離失效。

④事故點(diǎn)周邊人員安全意識不足。在車隊(duì)轉(zhuǎn)移過程中，部分村民不聽勸阻，赤膊、抽煙圍觀，一旦發(fā)生意外，風(fēng)險防控壓力增大。

改進(jìn)方法：

政府應(yīng)急管理部門和危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)要緊密協(xié)作，做好企業(yè)周邊、運(yùn)輸沿途、人口密集區(qū)、敏感點(diǎn)人員安全告知，提高各類人員對危險化學(xué)品的認(rèn)識，確保在事故狀態(tài)下聽從指揮服從管理。

(3)應(yīng)建立事故救援決策流程

圖2 事故應(yīng)急救援決策系統(tǒng)流程

在液化天然氣運(yùn)輸事故處置中要提前建立事故模型，充分預(yù)想做好決策管理，結(jié)合系統(tǒng)的方法庫和模型庫，確定與所涉事故案例適應(yīng)的救援方案。在識別和分析事故的同時,系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)急救援聯(lián)合部門發(fā)出報警信息，保證各部門做好充分的應(yīng)急救援準(zhǔn)備。應(yīng)急救援方案決策之后對救援方案進(jìn)行可行性分析和評估，以提高應(yīng)急預(yù)案的可操作性。最終能夠?qū)崿F(xiàn)高效救援的決策方案被采納，用于指揮各個應(yīng)急救援部門參與救援工作。