???1引言
????2007年11月20日7時(shí)40分許,一輛從新疆昌吉出發(fā)前往廣州去的液化天然氣(以下簡(jiǎn)稱:LNG)罐車,滿載著20噸液化天然氣,在行至連霍高速公路2889公里處,甘肅玉門(mén)市清泉鄉(xiāng)新民堡村附近時(shí),因駕駛員疲勞駕駛,使車翻下3米多高的路基,罐體在慣性作用下,壓在了駕駛室上面,主、副兩名駕駛員頃刻喪命,油箱破裂,燃油外泄并引發(fā)火災(zāi)。同時(shí),LNG貯罐因罐體外殼破裂,內(nèi)部壓力升高,使貯罐安全閥泄壓,噴出并迅速氣化的LNG遇明火發(fā)生爆燃,事態(tài)擴(kuò)大,直接威脅事發(fā)點(diǎn)周圍80m處的158人共53戶村民和300多米處的蘭新鐵路安全。責(zé)任區(qū)酒泉市公安消防支隊(duì)立即啟動(dòng)跨區(qū)域滅火救援行動(dòng)預(yù)案,并在甘肅省公安消防總隊(duì)的遠(yuǎn)程指揮下,迅速調(diào)集嘉峪關(guān)市公安消防支隊(duì)、酒泉市直屬消防中隊(duì)、玉門(mén)油田企業(yè)消防支隊(duì)共9輛消防車,72名指戰(zhàn)員和嘉峪關(guān)天然氣公司的4名工程技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),迅速成立由酒泉和嘉峪關(guān)市兩個(gè)消防支隊(duì)長(zhǎng)和參謀長(zhǎng)及玉門(mén)市政府、公安、交通、安監(jiān)和有關(guān)專家組成的指揮部,正確實(shí)施了滅火、泄壓、關(guān)氣(堵漏)、救人等行動(dòng),在迅速疏散附近村莊158人共53戶村民,撲滅多次復(fù)燃后,正確對(duì)罐體實(shí)施吊裝、對(duì)罐內(nèi)液體放空等措施,成功處置了此起事故,使一度中斷了近28個(gè)小時(shí)的連霍高速公路又恢復(fù)了正常通車,受到了當(dāng)?shù)卣蛷V大人民群眾及司乘人員的好評(píng)。
????此起LNG罐車傾覆泄漏火災(zāi)事故的成功處置,引起了公安部消防局和甘肅省公安消防總隊(duì)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,要求認(rèn)真總結(jié)和探討開(kāi)展此起LNG罐車傾覆泄漏火災(zāi)事故的成功經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),用以指導(dǎo)今后的LNG罐車各種事故搶險(xiǎn)救援行動(dòng)。
????2LNG的利用和公路運(yùn)輸事故概況及搶險(xiǎn)救援中存在的問(wèn)題
????2.1當(dāng)前LNG的發(fā)展前景
????二十一世紀(jì)是以天然氣為首要能源的世紀(jì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,LNG作為一種新能源,具有運(yùn)輸、儲(chǔ)存效率高,汽化使用方便,市場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng),清潔、高效,生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用安全性好等特點(diǎn),與煤炭和石油相比,天然氣在能源效率和環(huán)境效益方面具有明顯優(yōu)勢(shì),已被廣泛地用于工業(yè)、民用、化工、發(fā)電、居民生活和汽車燃?xì)饧俺鞘姓{(diào)峰,具有良好的發(fā)展前景。
????2.2LNG在我國(guó)利用的現(xiàn)狀
????我國(guó)是以煤為主要能源結(jié)構(gòu)的國(guó)家。但我國(guó)產(chǎn)煤區(qū)主要集中在西部和北部,隨著能源消費(fèi)的增加,對(duì)煤炭等能源需求較高的東部和南部地區(qū),已經(jīng)給鐵路和水上運(yùn)輸造成持續(xù)壓力。LNG作為天然氣的一種利用形式,不但解決了天然氣不利于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題,也使使用更便捷。在這種背景下,新疆廣匯液化天然氣發(fā)展有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱廣匯LNG公司),作為目前我國(guó)境內(nèi)最大的LNG供應(yīng)商,其日處理LNG150萬(wàn)立方米的一期工程項(xiàng)目于2004年9月3日投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)后,以經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源緊缺的華東、中南地區(qū)為主要市場(chǎng),已經(jīng)在廣東、福建、江西、湖南、湖北、江蘇、山東、北京、甘肅、新疆等省份的部分市、區(qū)建立了天然氣供應(yīng)站,落實(shí)日用氣總量達(dá)123萬(wàn)m3。無(wú)異,廣匯LNG在占據(jù)東南半壁江山后,公路運(yùn)輸?shù)陌踩珕?wèn)題,就變得日益突出起來(lái)。
????2.3LNG公路運(yùn)輸事故概況
????以廣匯LNG公司為骨干的有關(guān)單位,為了從新疆源源不斷地將大量的LNG供應(yīng)到各地用戶,每天在312國(guó)道線上,約有400多輛德國(guó)奔馳重型LNG罐車在往返,運(yùn)行密度占過(guò)往機(jī)動(dòng)車輛的1/150左右。如此多的LNG罐車在312國(guó)道上往返,難免會(huì)因各種原因而發(fā)生泄漏、傾覆、火災(zāi)等事故;而由于其所載介質(zhì)的火災(zāi)爆炸特性,就需要有滅火搶險(xiǎn)救援綜合功能的各種消防力量(指公安消防、企業(yè)專職消防、政府專職消防和民辦消防等)去處置。312國(guó)道在甘肅省境內(nèi)的長(zhǎng)度達(dá)2000多公里,沿途各地消防力量每月都有參加此類搶險(xiǎn)救援行動(dòng)的情況。
????2.4當(dāng)前開(kāi)展LNG罐車事故搶險(xiǎn)救援存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀
????一是在理論上對(duì)處置LNG公路運(yùn)輸事故的研究不夠,缺泛系統(tǒng)的理論指導(dǎo);二是LNG的公路運(yùn)輸始于2004年底,時(shí)間短,各地消防力量對(duì)日益突出的LNG公路運(yùn)輸各種事故搶險(xiǎn)救援重視程度不夠,缺泛實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和鍛煉及因應(yīng)對(duì)策;三是對(duì)LNG的理化性能不夠了解,有的甚至完全按照處置液化石油氣的方法處置,缺泛針對(duì)性和有效性;四是現(xiàn)有的設(shè)備器材和消防車輛裝備相對(duì)落后,不能適應(yīng)處置LNG罐車各種事故的需要;五是對(duì)LNG公路運(yùn)輸?shù)墓捃嚰夹g(shù)性能不了解,不懂各種設(shè)備、設(shè)施的性能、作用和操作方法,對(duì)事故對(duì)象束手無(wú)策;六是個(gè)別指揮人員素質(zhì)不高,不能快速反應(yīng),準(zhǔn)確指揮,正確決策,依賴上級(jí)遠(yuǎn)程指揮,遠(yuǎn)水難解近渴;七是個(gè)人安全防護(hù)和道路安全行駛不夠,有的甚至發(fā)生了途中消防車傾覆造成官兵傷亡的事故;八是因噎廢食,為防止在轄區(qū)內(nèi)發(fā)生LNG罐車事故,一些地方公安消防機(jī)構(gòu)甚至與交警部門(mén)配合,在轄區(qū)路段進(jìn)行攔截,阻止LNG罐車過(guò)境或令其繞道行駛;九是運(yùn)輸單位對(duì)司乘人員的安全培訓(xùn)和安全管理不夠,導(dǎo)致司乘人員為了趕時(shí)間而疲勞駕駛,增加事故風(fēng)險(xiǎn),并且在事故發(fā)生后,不能正確的開(kāi)展自救和指導(dǎo)參與搶險(xiǎn)救援的力量迅速開(kāi)展搶險(xiǎn)救援,使事故擴(kuò)大等。
????3對(duì)LNG罐車道路運(yùn)輸事故搶險(xiǎn)求援的對(duì)策
????3.1要全面了解LNG的理化性質(zhì),掌握對(duì)象的火災(zāi)危險(xiǎn)特性
????3.1.1天然氣的理化性質(zhì)
????是由埋藏地下的有機(jī)物分解而形成的有機(jī)物質(zhì),其主要成分是甲烷(CH4),平均分子量為17.3,各組份的體積百分比(V%)為:甲烷93.609;乙烷4.1154,丙烷1.1973,其它(丁烷、戊烷、氮、二氧化碳等)1.0783。在常溫常壓下呈氣體狀態(tài),沸點(diǎn)為-161.9℃,密度為0.772kg/m3?;瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,具有無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性等特點(diǎn)。
????3.1.2液化天然氣(LNG)的特性
????(英文名稱為“LiquefiedNaturalGas”,簡(jiǎn)稱“LNG”)即液態(tài)的天然氣,由天然氣經(jīng)過(guò)除液、除酸、干燥、分餾和超低溫冷凝處理而形成,在超低溫(-162°C)的液態(tài)和常壓下的氣態(tài)體積比為1/625。其臨界溫度為-82.42℃,儲(chǔ)存在溫度為-161℃、壓力為0.1MPa左右的低溫貯罐內(nèi),其密度為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷612.5~625倍,液態(tài)時(shí)密度為447kg/m3。
????3.1.3火災(zāi)危險(xiǎn)特性
????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(yù)混(動(dòng)力)燃燒發(fā)生爆炸。其閃點(diǎn)為482~632℃,燃點(diǎn)為650℃,爆炸下限(v%)為3.6%~6.5%,爆炸上限為13~17%,最大爆炸壓力6.8kg/mm2。比液化石油氣高4個(gè)百分點(diǎn),氣化后相對(duì)密度為0.675~0.772,比空氣輕,(在常溫常壓下密度僅為空氣的55%)稍有泄漏,立即飛散,不易像液化石油氣一樣,沉積在地勢(shì)低洼的地方,在低空聚集遇明火易引起爆炸。燃燒過(guò)程中產(chǎn)生有害物質(zhì)(主要是氮化物、一氧化碳、可吸入懸浮微粒等)少,其綜合安全性強(qiáng)于液化石油氣和煤氣。LNG的熱值高,為10127.5kcal/m3,相當(dāng)于1kg0#柴油的熱值,是人工管道煤氣的2.5倍。其火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性大,火焰溫度高,輻射熱強(qiáng),易形成大面積火災(zāi),具有氣體火災(zāi)的特點(diǎn)。
????3.2要掌握LNG罐車的結(jié)構(gòu)原理及操作方法和危險(xiǎn)特性,做到知彼知己
????3.2.1LNG罐車的主要技術(shù)參數(shù)
????由于LNG是由地下的天然氣經(jīng)凈化降溫降壓制冷液化而成液態(tài)甲烷,因此,LNG罐車的研制不同于一般的低溫液體罐車或液化石油氣(LPG)罐車,在設(shè)計(jì)制造時(shí),重點(diǎn)考慮了保溫、防火、防爆等安全性能。主要技術(shù)參數(shù)為:
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項(xiàng)? 目 | 參? 數(shù) | 項(xiàng)? 目 | 參? 數(shù) | 項(xiàng)? 目 | 參? 數(shù) |
底盤(pán)型號(hào) | STEYR 1291.260/N56/4X2 | 設(shè)計(jì)壓力 | 1.1 mPa | 最高工作壓力 | 0.8 mPa |
設(shè)計(jì)溫度 | -162 ℃ | 主要受壓元件材質(zhì) | OCr18Ni9 | 幾何容積 | 12~50 m3 |
充裝介質(zhì) | 液化天然氣 | 裝量系數(shù) | 0.9 | 安全閥開(kāi)啟壓力 | 0.84 mPa~0.88 mPa |
爆破片 爆破壓力 | 0.9 mPa~1.0 mPa | 外殼保險(xiǎn)器開(kāi)啟壓力 | 0.02 mPa~0.07 mPa | 絕熱形式 | 真空粉末 |
日蒸發(fā)率 | ≤0.2% | 漏放氣速率 | ≤1.33×10-4Pa·l/s | 封口真空度 | ≤0.3 Pa |
支承形式 | 仿鞍座四腳支承 | ? | ? | ? | ? |
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????3.2.2罐車的主要結(jié)構(gòu)
????LNG罐車的液罐通過(guò)U形副梁固定在汽車底盤(pán)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。內(nèi)外罐連接采用玻璃鋼支座螺栓緊固連接,后支座為固定連接,前支座為滑動(dòng)連接,以補(bǔ)償溫度變化引起罐體伸縮。夾套內(nèi)填裝膨脹珍珠巖并抽真空,加排管、排氣管等由內(nèi)容器引出,經(jīng)真空夾套引至外殼后底與管路操作系統(tǒng)相連接。
????3.2.3LNG貯罐的火災(zāi)危險(xiǎn)性
????由于內(nèi)膽與外殼之間填充有膨脹型珍珠巖,并在內(nèi)膽外面包一層彈性絕熱材料,以防止膨脹型珍珠巖沉積壓實(shí)并造成絕熱性能下降,嚴(yán)禁將充裝有LNG的貯罐外殼進(jìn)行破拆或破壞其真空。由此可知,其最大的火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)性也就在于外殼與內(nèi)膽之間的絕熱層的絕熱性能下降,破壞LNG的低溫儲(chǔ)存條件,使其與外界進(jìn)行熱交換而造成罐內(nèi)壓力劇增,導(dǎo)致罐體破裂事故。在真空沒(méi)有被破壞的情況下,罐體外殼對(duì)外界火焰的熱輻射有較強(qiáng)的抵擋作用。