????3.2.4LNG貯罐的流程及工作原理
????液罐流程原理如下圖所示,底部設(shè)有液體加排管路和蒸發(fā)器增壓系統(tǒng),上部設(shè)有排氣、安全系統(tǒng)及液面指示的上下部管路系統(tǒng)。當(dāng)向內(nèi)加注液體時(shí),由氣路控制系統(tǒng)打開緊急切斷閥V9,并打開氣相閥V2或排氣閥V3和溢流閥V8,由容器經(jīng)加排口A進(jìn)入罐內(nèi),由液面計(jì)L讀出液位高度,當(dāng)溢流口有液體流出時(shí),表示加注完畢。當(dāng)向容器轉(zhuǎn)注時(shí),氣控系統(tǒng)打開緊急切斷閥V9、蒸發(fā)器閥V4、單向閥V5,液罐開始經(jīng)蒸發(fā)器增壓,當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到0.4MPa~0.6MPa時(shí),打開液相閥V1,液體由加排口A向容器轉(zhuǎn)注。
工作流程原理圖
????V1—液相閥;V2—?dú)庀嚅y;V3—排氣閥;V4—蒸發(fā)器閥;V5—單向閥;V6—泄壓閥;V7—頂注閥;V8—溢流閥;V9—緊急切斷閥;V10—上、下閥;V11—平衡閥;V12—調(diào)壓閥;V13-組合雙向閥;V14—取樣閥;A—加排口;B—?dú)庀嘟涌冢籆,D—取樣口;SV1—安全閥;SV2—爆破片;SV3—外殼保險(xiǎn)器;L—液位計(jì);P—壓力表;PB—蒸發(fā)器;Zh—阻火器。?
??3.2.5管路操作系統(tǒng)及工作原理
????LNG罐車的管路操作系統(tǒng)均設(shè)置在罐體后部的操縱箱內(nèi),由液位計(jì)、緊急切斷閥、低溫截止閥、安全保險(xiǎn)裝置及管路導(dǎo)管、阻火器等組成。液位計(jì)選用雙波紋管差壓計(jì)及三通閥。根據(jù)《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》中“對(duì)易燃易爆介質(zhì)的罐車必須加裝緊急切斷裝置的有關(guān)規(guī)定”,該車在罐體的液相和氣相管路上,分別安裝了兩部緊急切斷閥,以便在有異常情況發(fā)生時(shí)進(jìn)行緊急切斷。罐車在排氣管路上并聯(lián)裝有安全閥和爆破片,當(dāng)罐內(nèi)壓力超過0.84MPa時(shí),安全閥自動(dòng)打開,使內(nèi)容器泄壓;當(dāng)壓力低于0.7MPa時(shí),安全閥自動(dòng)關(guān)閉,爆破片與安全閥并聯(lián)裝置可在安全閥失靈時(shí)起第2道保險(xiǎn)作用,以確保設(shè)備和人身安全,其爆破壓力為0.90MPa~1.0MPa。罐車外殼上設(shè)有保險(xiǎn)裝置,安裝在外殼頂部,當(dāng)夾套泄露造成夾套內(nèi)壓力升高時(shí),外殼保險(xiǎn)器即自動(dòng)泄壓,其爆破壓力為0.02MPa~0.07MPa。又由于該車裝運(yùn)介質(zhì)為輕于空氣的易燃易爆液化氣體,極易在頂部形成爆鳴氣團(tuán)。為阻止火焰進(jìn)入管道,在排氣口加裝了阻火器,該阻火器是針對(duì)甲烷介質(zhì)而設(shè)計(jì)的“波N帶蜂窩”式阻火器,能有效地阻止火焰進(jìn)入管道,提高了該車的安全性。
????3.2.6氣路控制系統(tǒng)
????氣路控制系統(tǒng)如下圖。
?
氣路控制系統(tǒng)原理圖
?
????1—汽車底盤氣瓶;2—貯氣筒;3—?dú)庠纯傞_關(guān);4—?dú)庠刺幚砣?lián)件(過濾器、壓力表、油霧器);5—緊急切斷二位三通閥;6—控制二位三通閥;7—緊急切斷閥汽缸;8—超越停車制動(dòng)連鎖;9—手制動(dòng)連鎖;10—外接氣源接口。
????該LNG罐車選用的緊急切斷閥為氣控閥,從圖中可以看到,氣源由汽車底盤氣瓶(1)提供(也可用外接氣源);控制二位三通閥(6)為平時(shí)操作時(shí)用于打開或關(guān)閉緊急切斷閥;緊急切斷二位三通閥(5)為在管路發(fā)生大量泄漏或出現(xiàn)意外時(shí)切斷氣源、關(guān)閉緊急切斷閥時(shí)使用;手制動(dòng)聯(lián)鎖(9)為只有當(dāng)緊急切斷閥關(guān)閉狀態(tài)時(shí),汽車才可以行使的連鎖裝置;超越停車制動(dòng)聯(lián)鎖(8)的作用是當(dāng)裝卸現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生意外事故,緊急切斷閥不能正常(或緊急)關(guān)閉時(shí),可打開本超越停車制動(dòng)聯(lián)鎖,使氣動(dòng)剎車關(guān)閉后可將罐車駛離事故現(xiàn)場(chǎng)。
????3.2.7LNG的泄漏問題
????第一,LNG是低溫深冷儲(chǔ)存,所以它的泄漏與一般液態(tài)烴、液化石油氣有所不同。LNG一旦從貯罐或管道中大量泄漏,一小部分就會(huì)急劇氣化成蒸氣,剩下的泄漏到地面后,迅速沸騰氣化后與周圍的空氣混合成冷蒸氣霧,在空氣中冷凝形成白煙,再經(jīng)稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物。
????第二,LNG泄漏后,冷氣體在初期比周圍空氣濃度大,易形成云層或?qū)恿?,氣化量取決于土壤、大氣的熱量供給,剛泄漏時(shí)氣化率很高,在一段時(shí)間后趨近于一個(gè)常數(shù),這時(shí)泄漏的LNG在地面上就會(huì)形成一種液流,形成一條天然氣蒸氣帶。
????第三,LNG在公路運(yùn)輸途中的分層和渦旋引發(fā)安全閥泄壓。LNG是一種多組份的混合物,溫度和組成的變化會(huì)引起密度的變化,繼而引起分層和渦旋,使液體表面的蒸發(fā)率劇增(渦旋時(shí)的蒸發(fā)率比正常狀態(tài)要大20倍左右),從而引起貯罐內(nèi)的壓力驟增,造成安全閥泄壓或貯罐破裂,液體泄漏事故。1971年在意大利曾發(fā)生過此類事故。2006年9月21日1時(shí)50分,廣匯LNG一輛載有40m3LNG的罐車沿312國道行至甘肅境內(nèi)嘉峪關(guān)市安遠(yuǎn)溝收費(fèi)站附近約1公里處時(shí),因槽車內(nèi)的LNG在運(yùn)輸過程發(fā)生此種情況造成壓力升高,安全閥在泄壓后,被由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的-160℃LNG將泄壓閥內(nèi)彈簧凍結(jié)無法歸位,導(dǎo)致LNG不斷向外泄漏并迅速汽化的事故。嘉峪關(guān)市消防中隊(duì)接警后,立即出動(dòng)4臺(tái)消防車輛和24名指戰(zhàn)員,采用水流沖擊泄壓閥溶化閥體結(jié)冰,使閥內(nèi)彈簧歸位的措施,經(jīng)過2個(gè)多小時(shí)的緊張戰(zhàn)斗,將事故成功處置。
????3.2.8LNG罐車的安全附件及其作用
????(1)罐車管路上的安全閥、爆破片雙聯(lián)保險(xiǎn)裝置
????安全閥是壓力容器上不可缺少的主要安全附件之一。在設(shè)計(jì)中,考慮到介質(zhì)溫度極低,當(dāng)安全閥被凍死不能正常工作時(shí),壓力將連續(xù)升高,使爆破片起爆而排氣泄壓,爆破片起第2道保險(xiǎn)作用。
????(2)罐體外殼上的外殼保險(xiǎn)器
????當(dāng)內(nèi)容器或夾套內(nèi)導(dǎo)管由于意外產(chǎn)生泄漏,造成真空夾套中壓力上升達(dá)到0.02MPa~0.07MPa時(shí),保險(xiǎn)器能迅速打開進(jìn)行泄壓,以保液罐安全。
????(3)貯罐液、氣相管上的緊急切斷閥
????主要防止在管道發(fā)生大量泄漏或停車場(chǎng)附近有火情發(fā)生時(shí)緊急關(guān)閉液源及氣源。
????(4)分別在罐車前部和后操縱箱內(nèi)設(shè)置的緊急切斷開關(guān)
????主要是當(dāng)罐車附近發(fā)生突發(fā)性事故時(shí),可迅速關(guān)閉緊急切斷閥,將罐車移至安全地點(diǎn)。
????(5)設(shè)在管路排氣口上的阻火器。易燃易爆氣體,很容易發(fā)生火災(zāi),而它則可有效地阻止回火進(jìn)入管道及罐內(nèi)引發(fā)更大的事故。
????(6)靜電接地膠板
????其接地電阻小于5Ω,管路法蘭連接處用銅制電纜跨接,接觸電阻小于10mΩ。
????(7)滅火器材
????用于撲救罐內(nèi)氣體火災(zāi)和發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室初起火災(zāi)。
????只有全面了解LNG罐車的整體性能、制造原理,掌握各安全設(shè)施的作用和工作原理、操作方法,才可以做到心中有數(shù),忙而不亂,防止臨機(jī)不知所措,克服盲目蠻干;才可以在事故現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)不同情況,正確使用隨車安全設(shè)施和附件,有效控制事故的發(fā)展、擴(kuò)大;消防力量在事故現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)救援時(shí),則可以通過詢問駕駛、押運(yùn)人員,在他們的引導(dǎo)下,正確進(jìn)行操作,確保搶險(xiǎn)救援過程安全進(jìn)行。
????3.3要積極從人和物兩個(gè)方面著手,做好對(duì)LNG公路運(yùn)輸各類事故的搶險(xiǎn)救援準(zhǔn)備
????3.3.1要有一支科技素質(zhì)高,業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的指戰(zhàn)員隊(duì)伍
????開展LNG公路運(yùn)輸各類事故的搶險(xiǎn)救援工作,是各地消防力量從事化學(xué)事故搶險(xiǎn)救援重要內(nèi)容之一。一要重視通過院校深造、在職培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)交流、戰(zhàn)例研討等途徑,不斷優(yōu)化各級(jí)指揮員知識(shí)與能力結(jié)構(gòu),提高對(duì)LNG罐車公路運(yùn)輸事故處置的組織指揮能力。二是培養(yǎng)一支有科技頭腦、技能全面,能準(zhǔn)確理解和貫徹指揮員意圖,滅火救援基本功扎實(shí)的戰(zhàn)斗員隊(duì)伍。三是培養(yǎng)一支對(duì)LNG理化性質(zhì)熟悉,對(duì)LNG貯罐結(jié)構(gòu)和設(shè)施設(shè)備性能及操作方法掌握,懂得工藝流程和原理的專家隊(duì)伍。“11.20”事故的成功處置就是得益于此。
3.3.2要制訂應(yīng)急預(yù)案,做到心中有數(shù),行動(dòng)有度,指揮得當(dāng)
?制定正確、詳細(xì)的預(yù)案,可以為處置LNG罐車事故提供可靠的理論依據(jù)和行動(dòng)指導(dǎo),為各級(jí)指揮人員指揮作戰(zhàn)提供參考,為從現(xiàn)場(chǎng)搜集有關(guān)數(shù)據(jù)節(jié)省大量時(shí)間。LNG罐車滅火和搶險(xiǎn)救援行動(dòng),具有很強(qiáng)的專業(yè)性和很高的技術(shù)要求,必須提高搶險(xiǎn)救援和事故處置成功率,如果處置失敗,后果不勘設(shè)想。要針對(duì)LNG罐車特點(diǎn),結(jié)合LNG的性質(zhì)及近年來參與處置LNG和其它可燃?xì)怏w如液化石油氣等運(yùn)輸車輛各類事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),制訂和不斷完善對(duì)LNG公路運(yùn)輸各類事故的搶險(xiǎn)救援預(yù)案,以確保行動(dòng)和方案迅速、準(zhǔn)確、可行。制訂LNG罐車各類事故搶險(xiǎn)救援預(yù)案的主要內(nèi)容和注意事項(xiàng)有:
?(1)制定預(yù)案的依據(jù)。主要有搶險(xiǎn)救援組織系統(tǒng)情況,有關(guān)法律條文和行業(yè)規(guī)定等。
(2)搶險(xiǎn)救援組織機(jī)構(gòu)的組成、職責(zé)、任務(wù)分工、聯(lián)絡(luò)方式、行動(dòng)要求等。特別要明確是否需要啟動(dòng)跨區(qū)域滅火救援預(yù)案和啟動(dòng)這一預(yù)案的時(shí)機(jī)、條件及組織指揮等。
?(3)LNG罐車發(fā)生事故可能出現(xiàn)的地點(diǎn)、規(guī)模、儲(chǔ)存容器的技術(shù)參數(shù)、操作方法、火災(zāi)危險(xiǎn)特性、工藝流程及技術(shù)要求、理化性質(zhì),釋放后的危害方向、危害區(qū)域劃分等,相應(yīng)的堵漏、防護(hù)、偵檢等方面的技術(shù)要求,轄區(qū)境內(nèi)交通線及其附近地域人員的分布、交通、建筑、水源、氣象條件等,消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救援能力和社會(huì)救援力量的分布、協(xié)調(diào)以及行動(dòng)與保障等。
?(4)注意事項(xiàng)與要求
?一是制訂預(yù)案時(shí),要充分考慮到各種可能出現(xiàn)的情況,增強(qiáng)預(yù)見性,防止千篇一律,照本宣科,將其程序化或死搬教條。所謂“兵無常勢(shì),水無常形”,每起事故,都不可能是以往同類事故的簡單類同和重復(fù),時(shí)間、位置、地形地利、事故狀態(tài)、程度等,都會(huì)有所變化,所以在制訂預(yù)案時(shí),既要有程序的東西,也要有變化的內(nèi)容;既要反映從車輛出動(dòng)、通訊聯(lián)絡(luò)、調(diào)度指揮、作戰(zhàn)協(xié)同、交通管制、險(xiǎn)情偵察、戰(zhàn)斗展開、事故處置、人員救護(hù)、參戰(zhàn)人員職責(zé)、安全疏散、安全警戒、火源管理、滅火行動(dòng)等方面的內(nèi)容;也要有根據(jù)需要調(diào)動(dòng)交通管理、城市供水、動(dòng)用公安力量、報(bào)告政府協(xié)調(diào)指揮、使用有關(guān)單位大型起重設(shè)備、開展醫(yī)療救護(hù)、進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)等方面的工作方法和措施等。
?二要將預(yù)案的要求和職責(zé)告知相關(guān)單位,明確到具體人員身上,并進(jìn)行協(xié)調(diào)和聯(lián)合演練或研討,廣泛聽取有關(guān)單位或?qū)<业囊庖姡瑢?duì)預(yù)案進(jìn)行完善和修訂,使之更加適合實(shí)際需要。另外,制訂的預(yù)案一經(jīng)確立,所有的指戰(zhàn)員就要全部熟練掌握,明確各自的職責(zé),熟悉行動(dòng)的要求和原則,將其與公安部開發(fā)的相關(guān)軟件一道,有機(jī)的結(jié)合在一起,做到活學(xué)活用。
?3.3.3要結(jié)合LNG公路運(yùn)輸各類事故搶險(xiǎn)救援特點(diǎn),開展科技練兵
?一是要針對(duì)目前各種消防力量化學(xué)事故搶險(xiǎn)救援基礎(chǔ)理論知識(shí)還較薄弱,特別是對(duì)LNG的理化性質(zhì)、貯罐結(jié)構(gòu)比較陌生的現(xiàn)狀,組織學(xué)習(xí)和研討有關(guān)理化性質(zhì)、燃燒和爆炸特性,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),參觀LNG貯罐,熟知設(shè)備儀器作用,打牢開展LNG罐車公路運(yùn)輸各類事故搶險(xiǎn)救援的理論基礎(chǔ),增強(qiáng)開展滅火搶險(xiǎn)救援的主觀能動(dòng)性。
?二是要針對(duì)LNG公路運(yùn)輸事故的特點(diǎn)和可能出現(xiàn)的情況,擬訂一些處置、防護(hù)等方面的重點(diǎn)課目進(jìn)行演練,以提高開展LNG罐車搶險(xiǎn)救援實(shí)戰(zhàn)能力。如學(xué)習(xí)防護(hù)常識(shí),學(xué)會(huì)防護(hù)器材的使用,進(jìn)行穿越事故區(qū)、在事故區(qū)作業(yè)和工藝處置、進(jìn)攻與撤離的訓(xùn)練等。從而通過演練體驗(yàn)組織體系間的協(xié)調(diào)能力,檢驗(yàn)預(yù)案的針對(duì)性,驗(yàn)證救援力量和技術(shù)力量是否適應(yīng)實(shí)戰(zhàn)需要等。演練可分為綜合演練和單項(xiàng)演練。綜合演練就是參加救援的各種組織和人員在統(tǒng)一的LNG罐車險(xiǎn)情設(shè)定條件和統(tǒng)一的組織指揮下協(xié)調(diào)行動(dòng),按分工完成任務(wù)的訓(xùn)練。單項(xiàng)演練就是在一定LNG罐車險(xiǎn)情設(shè)定條件下,針對(duì)LNG罐車出現(xiàn)的泄漏或者傾覆、亡人、交通、火災(zāi)、泄壓等一種或幾種事故情形進(jìn)行的搶險(xiǎn)救援專項(xiàng)行動(dòng)演練。演練的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)訓(xùn)練目的來設(shè)定,通常包括:險(xiǎn)情設(shè)定,分階段、分專業(yè)情況設(shè)定,任務(wù)與行動(dòng)的要求和目標(biāo),組織指揮和各種保障的情況設(shè)定及應(yīng)達(dá)到的目標(biāo),對(duì)告急、險(xiǎn)情、火情所采取的辦法等。要求情況設(shè)定要備真,具有實(shí)戰(zhàn)感,這樣可以在演練技術(shù)技能的同時(shí),使每個(gè)參戰(zhàn)隊(duì)員的心理素質(zhì)也同時(shí)得到鍛煉。在組織實(shí)施演練時(shí),應(yīng)預(yù)先擬制好各種文書。包括情況設(shè)定、各種號(hào)令、命令、指示、通告、通報(bào),以及演練實(shí)施計(jì)劃等。
?三是要對(duì)開展LNG罐車各類事故實(shí)施搶險(xiǎn)救援演練的情況進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)研討,做到打一仗進(jìn)一步。
?3.4正確展開對(duì)LNG罐車各類事故的搶險(xiǎn)救援行動(dòng)
?3.4.1要確保安全快速的到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)和做好參戰(zhàn)人員的安全防護(hù)
?一般LNG罐車各類事故的發(fā)生地點(diǎn)大都在公路沿線,必須在確保自身行車安全的前提下,駕駛消防車輛迅速準(zhǔn)確地到達(dá)事故地點(diǎn),要嚴(yán)防發(fā)生車輛公路交通事故,否則將欲速則不達(dá),反而影響搶險(xiǎn)救援行動(dòng)。2006年9月6日,甘肅省公安消防總隊(duì)隴南公安消防支隊(duì)成縣中隊(duì)在前往搶救側(cè)翻的LNG罐車時(shí),為避讓迎面而來的一農(nóng)用三輪車,導(dǎo)致消防車傾翻,隨車的2名中隊(duì)干部和1名駕駛員犧牲,5名戰(zhàn)斗員重傷,使一個(gè)小型執(zhí)勤消防中隊(duì)幾近癱瘓,教訓(xùn)慘重。要做好參戰(zhàn)人員的安全防護(hù)工作,嚴(yán)格遵守有關(guān)化學(xué)災(zāi)害事故的搶險(xiǎn)救援規(guī)程,確保在具體的搶險(xiǎn)過程中不發(fā)生凍傷、窒息、中毒、靜電或火花等意外事故,確保搶險(xiǎn)成功率和人員安全。
?3.4.2要因地制宜
?要善于綜觀現(xiàn)場(chǎng)形勢(shì),特別是氣象情況和現(xiàn)場(chǎng)的地形、地利,占據(jù)進(jìn)退自如、安全穩(wěn)妥的有利地形,選擇正確的進(jìn)攻路線,綜合考慮風(fēng)向、視線、展開、通訊、供水等因素,確定正確的進(jìn)攻方案,保障現(xiàn)場(chǎng)供水、通訊不間斷,力戒不遵守程序和死搬教條甚至盲目蠻干,急功近利的行為。要做好現(xiàn)場(chǎng)周圍的安全防護(hù)工作,根據(jù)事故狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)以及氣體是否已經(jīng)泄漏,泄漏擴(kuò)散的程度和范圍,劃定警戒區(qū)域,消除各種火源,疏散區(qū)域內(nèi)的群眾,決定是否實(shí)施道路交通管制、啟動(dòng)跨區(qū)域滅火救援行動(dòng)預(yù)案和成立指揮部,調(diào)集起重設(shè)備、醫(yī)療救護(hù)力量等。
?3.4.3要隨機(jī)應(yīng)變
?事故的發(fā)展是千變?nèi)f化的,要針對(duì)不同的情況,正確選擇行動(dòng)方案。例如當(dāng)安全閥泄壓后閥內(nèi)彈簧被凍結(jié)不能復(fù)位時(shí),要用水槍射流對(duì)閥體進(jìn)行噴射,令結(jié)冰溶化復(fù)位;如仍不能復(fù)位時(shí),可在噴霧射流的掩護(hù)下,使用木質(zhì)或有色金屬工具對(duì)閥體進(jìn)行敲擊振動(dòng)促其復(fù)位。當(dāng)罐體壓力表讀數(shù)迅速升高時(shí),說明罐體的外殼已經(jīng)破裂,真空絕熱層受到破壞,貯罐內(nèi)膽與外界發(fā)生了熱交換,在此種情況下,安全閥會(huì)頻繁打開和關(guān)閉,則就不能一味的進(jìn)行泄壓處理,而要考慮采取可靠措施,利用安全閥關(guān)閉的有利時(shí)機(jī),將LNG貯罐吊裝拉運(yùn)到安全地帶進(jìn)行放空處理,或者在有條件時(shí),進(jìn)行倒罐(轉(zhuǎn)注),具體操作方法見本文3.2.4所述。