壓力罐車堵漏處置技術(shù)研究

沈建國

摘要：目前市場上的壓力罐車主要運輸常溫中低壓的液化氣體和低溫常壓的液化氣體兩種。常溫中低壓的液化氣體主要有液化石油氣、氯氣、氮氣等，低溫常壓的液化氣體主要有液化天然氣、液氧、液氮、液氬等。消防救援人員需要了解掌握壓力罐車運輸氣體的基本性質(zhì)，認清實戰(zhàn)上存在的薄弱環(huán)節(jié)和突出問題，將運輸行業(yè)上成熟的堵漏技術(shù)與消防工作實際結(jié)合起來，對現(xiàn)有的堵漏裝備應用進行分析研究，并積極進行新器材的研發(fā)，形成符合消防專業(yè)特點、堵漏方案的數(shù)據(jù)庫，對壓力罐車泄漏事故的有效處置具有深遠的意義。

關(guān)鍵詞：壓力罐車；堵漏處置；研究探討

1 研究背景

隨著石油化工產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，產(chǎn)品下游口的精細化工企業(yè)猶如雨后春筍比比皆是，各類化學氣體的需求量急劇增加，公路氣體罐車作為一種方便快捷的運輸工具得到廣泛運用。近年來，公路氣體罐車運輸事故頻繁發(fā)生，雖然公路氣體罐車有著嚴格的國家標準，其結(jié)構(gòu)非常牢固、理論上不容易發(fā)生泄漏，但從實際情況來看，只要發(fā)生一次泄漏事故，就會造成極壞的社會影響和財產(chǎn)損失。特別是2020年6月13日，位于臺州溫嶺市的高速公路溫嶺方向溫嶺西出口下匝道發(fā)生液化石油氣運輸罐車爆炸，造成20人死亡，175人入院治療的事故，嚴重影響了人們正常的生活秩序，引起了政府和社會的高度關(guān)注。

研究公路汽車罐車的泄漏控制技術(shù)、總結(jié)泄漏事故的規(guī)律，提升應急救援處置的能力，第一時間控制事態(tài)進一步發(fā)展，降低泄漏事故造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失和環(huán)境危害，是我們消防救援需要重點研究的對象。消防作為國家應急救援力量，在救援災害事故現(xiàn)場，如何對壓力罐車進行快速有效的封堵是關(guān)鍵，堵漏關(guān)系著救援工作的成敗。隨著大量的先進堵漏器材配發(fā)到了消防救援基層單位，如磁壓堵漏裝置、粘貼式堵漏、金屬夾箍套管等堵漏器材，在實戰(zhàn)中得到了很好的應用，提升了消防救援人員的應急堵漏能力。但是由于壓力罐車泄漏事故危險性大，泄漏位置特殊，堵漏技術(shù)要求高、物料對象性質(zhì)差異等諸多因素，在實戰(zhàn)處置當中，仍存在一些不足的地方，特別是警戒區(qū)域識別、危險性評估、堵漏器材及堵漏方法選擇等內(nèi)容上，仍然需要進行系統(tǒng)的研究和實踐總結(jié)。

筆者在總結(jié)分析歷次危險化學品泄漏事故救援實戰(zhàn)案例的基礎(chǔ)上，對壓力罐車事故處置、罐車泄漏的形式、堵漏器材使用方位、堵漏方法及器材選擇進行系統(tǒng)研究，以期為今后的消防救援工作提供一些技術(shù)支持。[1]

2 瓶頸問題

2.1? 風險評估把握不準

消防救援隊伍到達現(xiàn)場處置此類事故現(xiàn)場時，首先應當進行勘察，初步掌握泄漏區(qū)域的情況、泄漏罐體情況、介質(zhì)、部位及泄漏口，并結(jié)合當日氣象進行快速風險評估。但因消防救援人員平時訓練針對性不強，對壓力罐車結(jié)構(gòu)性能不了解，常規(guī)性的介質(zhì)理化性質(zhì)不掌握，在實戰(zhàn)現(xiàn)場，警戒距離、爆炸風險評估意識不強，判斷不準確，會給應急堵漏的措施埋下較大風險隱患。

2.2? 堵漏器材實戰(zhàn)選擇不正確

消防救援器材類型很多，堵漏器材種類繁多，原理不同，使用范圍有很大差別，壓力罐車結(jié)構(gòu)部位形式不一，有整體能見的罐體、有操作箱內(nèi)各類閥門、直徑各不相同的連接管徑，消防救援人員針對特殊管徑和位置的泄漏點，無法結(jié)合現(xiàn)有的堵漏器材，快速合理地選擇和操作泄漏器材。

2.3? 業(yè)務(wù)能力不強，環(huán)境噪聲造成心理恐慌，現(xiàn)場盲目處置

在諸多的泄漏處置案例當中，基層初戰(zhàn)指揮員面對泄漏現(xiàn)場比較慌張，對罐車不了解、對堵漏工具不夠了解，不能在第一時間做出正確的判斷，堵漏方案制定毫無章法，盲目使用濕毛巾、效果不佳情況下改用木器堵漏器具，如果是深冷罐車，往往會造成外層碳合金罐壁脆化，造成氣化迅速，持續(xù)泄漏使危險性更大，消防救援人員徒勞冒險，實戰(zhàn)堵漏成效低下，危險系數(shù)反而加大。

2.4? 介質(zhì)氣化云團影響偵檢和堵漏

實戰(zhàn)中常見的就是液化天然氣、液化石油氣罐車，超低溫的介質(zhì)從液體變成氣態(tài)時體積呈幾百倍增長，現(xiàn)場白霧茫茫，氣化的云層還有低溫麻醉、窒息中毒、混合爆炸的危險，為避免造成低溫操作管線冰凍影響罐體，無法用常規(guī)噴霧射流驅(qū)趕云層，實戰(zhàn)中無法第一時間驅(qū)散操作箱內(nèi)的危險云霧，為堵漏工作埋下安全工作隱患。如何為一線消防救援人員創(chuàng)造一個能見度高、相對安全、便于實施堵漏作業(yè)的區(qū)域顯得尤為重要，這是一直以來存在的技術(shù)性難題。[2]

3 技術(shù)應用

壓力罐車事故處置一般有關(guān)閥、堵漏、倒灌、轉(zhuǎn)移、放空、點燃等方式?；仡?0年來罐車處置案例，消防救援隊伍到場采用最多的處置方式是堵漏，占整個處置方式的45%，利用帶壓堵漏技術(shù)可以迅速切斷危險化學品氣體泄漏源，避免燃燒、爆炸、中毒和環(huán)境污染事故的發(fā)生。最常見的泄漏部位依次為安全閥、法蘭、液位計、壓力表、氣相管、液相管、管徑連接處，因此公路氣體罐車帶壓搶險堵漏技術(shù)是保證公路氣體罐車運輸安全不可缺的應急搶險救援技術(shù)。針對公路氣體罐車運輸和裝卸過程中容易泄漏的這些部位，除了采用常見的堵漏器材和堵漏方法，研制具有針對性的系列堵漏器具，具有十分重要的意義。

壓力罐車帶壓搶險救援技術(shù)有注劑、磁壓、塞氣、緊固式、捆扎式、粘貼等，結(jié)合泄漏部件部位，可以應用以下堵漏技術(shù)。

3.1? 器楔堵漏技術(shù)

3.1.1? 木楔堵漏

適用范圍為常壓和中低壓的設(shè)備，主要泄漏部位為筒體的砂眼、小孔、裂縫及液位計、壓力表等。堵漏前準備工作，木楔加工成圓錐形狀，用鉛筆卷、刀片對照加工，表面光滑，將泄漏口周圍的冰封、銹層除去，在泄漏口和木塞上面涂上一層密封膠，用無火花或木質(zhì)手錘有節(jié)奏地將其打在泄漏口，擊打?qū)c。注意事項：一是用力要適度，防止造成泄漏開口二次損壞；二是木楔加工成圓錐形的堵漏器具時，以螺絲型的模塊體為準；三是內(nèi)部壓力高出現(xiàn)“外頂”的現(xiàn)象，可以繃帶纏繞輔助固定。

3.1.2? 氣楔堵漏

適用范圍為常壓和中低壓的設(shè)備，主要泄漏部位直徑不大于90mm或?qū)挾刃∮?0mm孔洞或裂縫的堵漏。堵漏準備用木質(zhì)手柄除去冰封和銹層，用密封槍從安全距離外進行操作，緩慢氣泵加壓，將黏合劑注入裂縫凝固，內(nèi)罐壓力高于常壓，外敷以綁帶固定，如果堵漏效果不佳，可以采用黏結(jié)或卡箍法，進行二次堵漏。

3.2? 緊固堵漏技術(shù)

3.2.1? 卡箍堵漏

適用范圍主要是公路罐車的液相管和氣相管，直徑相對較大的管路部位直徑不小于32mm不大于50mm。此種堵漏的方法利用卡箍提供的巨大緊固力進行封堵，將密封墊片壓在管道的泄漏口處，然后套上配套型號的卡箍，上緊卡箍的螺栓，直至泄漏消失。

3.2.2? 頂壓堵漏

適用范圍主要是中低壓設(shè)備和管道上的砂眼、小孔和短裂縫等泄漏點的堵漏。利用頂壓工具提供支撐力，用壓板在泄漏口上進行封堵，這種方法能封堵法蘭、管道等多種元件的泄漏，效果比較好。

3.2.3? 壓蓋堵漏

適用范圍主要是孔洞較大、壓力較低的管道、容器等設(shè)備的堵漏。用活絡(luò)栓將壓蓋或者密封墊（密封黏合劑）壓緊，在泄漏的位置上，用堵漏膠再進行固定封堵，從而達到止漏的效果。

3.3? 冷凍堵漏技術(shù)

3.3.1? 石蠟堵漏

適用于低溫常壓液化氣體罐車罐體管線的堵漏。石蠟對低溫常壓罐車的堵漏，在1954年就有發(fā)明，利用其理化性質(zhì)，在外在壓力作用下，以液體甚至固態(tài)壓入泄漏點，與低溫液體接觸后仍然保持石蠟固態(tài)形式阻塞堵漏點。要注意外在液壓需足夠大，方便使石蠟在容器氣孔中一邊擴散一邊凝固，泄壓后，石蠟已經(jīng)固化，罐內(nèi)壓力等于大氣壓力，不足以破壞石蠟塞，達到堵漏密封的目的。

3.3.2? 硅油堵漏

適用于低溫常壓液化氣體罐車罐體的堵漏。硅油行業(yè)稱為聚二甲基硅氧烷，是一種冷凍劑，熔點-29℃、可以在-60℃時保持良好的彈性，-123℃玻璃化，具有良好的絕熱性。利用其理化性質(zhì)，以液壓的方式注入，達到堵漏密封的效果，能對低溫液體罐泄漏進行可靠的封堵。

3.3.3? 冰封堵漏

用專用繩帶和毛巾、棉被等物捆綁，包裹泄漏點，并用開花水槍打濕，隨著毛巾、棉被等物結(jié)冰封堵，封堵外圍可以采用干粉噴灑加布條纏裹的辦法，完成即可，封凍完成堵漏。類似堵漏方法在2010年包茂高速“9·6天然氣罐車泄漏事故”、2012年連霍高速“3·5LNG罐車泄漏事故”成功應用，可以總結(jié)出冷凍法在嚴寒地區(qū)液化天然氣儲罐車泄漏事故堵漏處置中具有很好的適用性。[3]

3.4? 捆扎堵漏技術(shù)

3.4.1? 鋼帶堵漏

利用捆扎工具使鋼帶緊緊地把設(shè)備或管道泄漏點上的密封墊、壓塊、密封劑壓緊而止漏的一種方法。在堵漏過程中，密封墊片根據(jù)介質(zhì)不同，選擇不同種類的墊片，具體有石棉、石墨、橡膠、聚四氟乙烯等材料。

3.4.2? 氣墊堵漏

適用于低壓設(shè)備、罐體裂縫的堵漏，操作簡單。根據(jù)介質(zhì)的壓力和泄漏口的大小，選用相匹配的密封氣墊，氣墊是經(jīng)過特殊處理的具有良好的可塑性的充氣墊，將氣墊覆蓋在泄漏部位，應用捆扎帶扎緊，然后氣墊充氣，利用氣墊的膨脹力壓緊泄漏部位，從而止住泄漏，達到堵漏目的。

3.5? 磁壓堵漏技術(shù)

適用于無法固定壓具和夾具，無法解決的裂縫、孔洞等低壓泄漏部位，用于溫度低于80℃，壓力值1.8MPa的氣體罐車罐體孔、縫、線、面等的泄漏。利用磁鐵對受壓體的吸引力，檢密封膠、黏合劑、密封墊壓緊和固定在泄漏處堵住泄漏口的方法，具有使用方便、操作簡單的特點。

3.6? 粘貼堵漏技術(shù)

適用于易燃、易爆等不宜動火的條件，適用溫度-50～180℃，對于氣體罐車來說，適用砂眼、小孔和短裂縫等處的堵漏。依靠外力作用，將事先調(diào)配好的黏合劑壓在泄漏部位，形成填塞效應，強行止住泄漏，并借助黏合劑與泄漏的介質(zhì)共存，形成平衡相約的特殊性能，完成固化過程，達到堵漏密封的目的。

3.7? 注劑堵漏技術(shù)

適用于氣體罐車的安全閥法蘭、緊急切斷閥、裝卸閥門等部位泄漏，以及中低壓、孔洞較大，便于操作的設(shè)備和管道的堵漏。一般由密封注劑、堵漏夾具和注劑槍組成。密封注劑在外力的作用下，被強行注射到夾具與泄漏部位形成新的密封空腔內(nèi)，彌補各種復雜的泄漏缺陷，密封注劑自身能夠維持一定的工作密封比壓，并在短時間內(nèi)塑性體轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥泽w，形成一個堅硬的、有彈力的新的密封結(jié)構(gòu)，達到重新密封的目的。[4]

4 特別警示

4.1? 充分了解泄漏介質(zhì)的理化性質(zhì)，對堵漏環(huán)節(jié)的技術(shù)要素進行分析研究

公路罐車發(fā)生事故后，消防救援部門作為應急救援力量承擔事故現(xiàn)場處置工作，其技術(shù)要求高、操作危險困難，給消防救援人員提出了很大的現(xiàn)實挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場堵漏最關(guān)鍵的因素就是充分了解泄漏介質(zhì)的理化性質(zhì)，對堵漏環(huán)節(jié)的技術(shù)要素進行分析研究，指導堵漏方案的制定和實施。通過綜合分析泄漏部位的形狀、泄漏壓力值、泄漏介質(zhì)溫度、爆炸極限等諸多因素，才能相對準確選擇合適的堵漏器材和方法，達到成功堵漏的目的。

4.2? 特別重視低溫常壓公路液氧罐車的堵漏處置

一是由于其沸點極低，一般為-183℃，當液氧發(fā)生“跑、冒、滴、漏”的事故時，一旦液氧噴濺到人的皮膚上將引起嚴重凍傷事故。二是氧氣本身不燃，但能強烈地助燃，發(fā)生泄漏后，由于靜電、機械撞擊、電火花引起燃燒，其火焰顏色微弱，消防救援人員若處置麻痹大意，現(xiàn)場未使用測溫儀，一旦接觸就會引起嚴重灼傷。三是氧中毒，當氧氣濃度超過40%時會引發(fā)氧中毒，吸入40%～60%氧濃度的混合氣體時，會出現(xiàn)胸骨不適感，咳嗽加劇，嚴重可發(fā)生水腫，甚至出現(xiàn)呼吸窘迫綜合征。

4.3? 低溫常壓罐車泄漏嚴禁用水冷卻稀釋泄漏部位

低溫常壓罐車的主要結(jié)構(gòu)分成不銹鋼內(nèi)罐、碳合金外罐、進出液管道、操作箱，內(nèi)罐不銹鋼材質(zhì)能承受-300℃低溫，外罐及供液管線碳合金能承受-30℃低溫，溫度一旦低于碳合金低溫極限值，碳合金會出現(xiàn)材質(zhì)脆化、組織松散，進而發(fā)生破裂，按照常規(guī)介質(zhì)200～600倍的吸熱氣化比率，處置現(xiàn)場爆炸危險性徒增，大量氣化介質(zhì)與空氣混合達到爆炸極限，遇明火或火花就會發(fā)生劇烈爆炸燃燒，給人民生活帶來災難性的影響。

4.4? 避免因疏于防護開啟操作箱發(fā)生瞬間缺氧窒息傷害

公路氣體罐車的操作箱一般位于車尾或罐體兩側(cè)，在運輸?shù)倪^程中，顛簸導致連接管線脫落、閥門松動的現(xiàn)象屢有發(fā)生。在此類泄漏事故的現(xiàn)場，若無車輛側(cè)翻、無大量泄漏跡象，一線消防救援人員容易思想麻痹，初期偵查防護不到位，盲目打開操作箱門，其實這是非常危險的處置動作，大量的氣化介質(zhì)迎面釋放，戰(zhàn)斗員5s之內(nèi)就會瞬間缺氧，神志不清，意識模糊，若急救處理不及時，會造成心跳停止，缺氧窒息而死亡。為了保障消防員處置安全，預防意外發(fā)生，凡是涉及罐車泄漏事故，要嚴格遵守處置程序，泄漏物不確定的情況下，應按照一級防護標準做好保障，開啟操作箱門應當采取限位措施，戰(zhàn)斗員應當位于操作箱門一側(cè)，依次緩慢開啟，人工驅(qū)散影響視線的介質(zhì)蒸汽云，從罐車操作箱的兩個側(cè)面組織偵查徇情，不得位于氣相和液相閥門的泄壓口位置，防止瞬間窒息和蒸汽云沖擊灼（凍）傷。

4.5? 堵漏過程中重點突出“禁絕火源”工作措施

一是消防救援人員個人防護必須穿純棉內(nèi)衣，堵漏器材應選擇無火花工具，使用套管堵漏要在水槍掩護下實施；二是在稀釋抑爆過程中及時將罐體尾部及閥箱內(nèi)的接地線導入大地，部分介質(zhì)氣體從管口、噴嘴、火破損處噴出容易產(chǎn)生靜電，引發(fā)燃燒爆炸；三是搶修堵漏小組成員在現(xiàn)場要采取消除靜電的措施，若處置現(xiàn)場除靜電的條件不足，可用噴霧射流增濕，從消除靜電危害角度考慮，保持相對濕度在30%以上較為適宜。[5]

5 結(jié)語

堵漏處置技術(shù)是公路罐車泄漏事故救援工作的一個非常重要環(huán)節(jié)，堵漏技術(shù)的運用直接關(guān)系到搶險救援工作的成敗。我們要不斷學習壓力罐車的基本結(jié)構(gòu)、用案例復盤的方法研究相關(guān)消防單位成熟的堵漏技術(shù)和經(jīng)驗，有針對性地設(shè)置堵漏科目和技戰(zhàn)術(shù)項目。在教學中提升理論水平，在訓練中積累堵漏的經(jīng)驗，在實戰(zhàn)中不斷總結(jié)提升，努力研發(fā)堵漏裝備器材，探索出適合消防工作實際的堵漏技術(shù)方法，更好地為地方經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

參考文獻：

[1]楊健.危險化學品消防救援與處置[M].北京：中國石化出版社，2003.

[2]公安部消防局主編.消防部隊執(zhí)勤業(yè)務(wù)訓練指導法[M].南昌：江西教育出版社，1999.

[3]上海市消防局主編.化學事故應急救援[M].上海：上海科學技術(shù)出版社，2001.

[4]王金.危險化學品運輸事故的預防[N].中國安全生產(chǎn)報，2006.

[5]方楷.城市道路交通事故的緊急救援處理研究[D].南京：東南大學，2006.

Study on leakage stoppage

treatment technology of pressure tank car

Shen Jianguo

（Jinshan District Fire and Rescue detachment， Shanghai 201500）

Abstract：At present， the pressure tank cars in the market mainly transport liquefied gas at normal temperature and low pressure and liquefied gas at low temperature and normal pressure. The liquefied gases at normal temperature， medium and low pressure mainly include liquefied petroleum gas， chlorine gas， nitrogen， etc. the liquefied gases at low temperature and normal pressure mainly include liquefied natural gas， liquid oxygen， liquid nitrogen， liquid argon， etc. Fire and rescue personnel need to understand and master the basic nature of the gas transported by pressure tank trucks， recognize the weak links and prominent problems in the actual battle， combine the mature lleakage stoppage technology in the transportation industry with the actual situation of fire fighting， analyze and study the application of existing leakage stoppage equipment， actively carry out research and development of new equipment，? form a database of leakage stoppage plans that meet the characteristics of the fire fighting profession， and it has far-reaching significance for the effective treatment of pressure tank car leakage accidents.

Keywords：pressure tank car; plugging treatment; research and

discussion