摘要：介紹了氮?dú)庵脫Q裝置的組成、操作方法以及使用氮?dú)庵脫Q技術(shù)應(yīng)注意的問題，并結(jié)合具體案例分析了氮?dú)庵脫Q技術(shù)在處置液化石油氣槽車事故倒罐應(yīng)用中的優(yōu)越性。MVE液氮罐

近年來，液化石油氣槽車事故接連不斷，而且愈演愈烈。液化石油氣槽車事故的防范和應(yīng)急處置已成為消防部隊(duì)處置化學(xué)事故的重點(diǎn)之一。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，社會(huì)能源需求的增加，今后槽車運(yùn)輸?shù)念l率還將繼續(xù)增大，液化石油氣槽車通過城市、交通要道、涵洞隧道以及在城市裝卸的概率也必然增多。因此，消防部隊(duì)必須深入研究液化石油氣槽車事故的應(yīng)急處置技術(shù)，作好事故處置的充分準(zhǔn)備。

在液化石油氣槽車事故處置中，倒罐是經(jīng)常采用的處置措施，為了增大液化石油氣槽車倒罐處置的成功率，降低倒罐操作的危險(xiǎn)性，一些消防部隊(duì)將氮?dú)庵脫Q技術(shù)應(yīng)用到液化石油氣槽車事故的倒罐處置中，最大限度的減少了事故帶來的危害，取得了良好的效果。

1、氮?dú)庵脫Q技術(shù)

氮?dú)庵脫Q技術(shù)是利用氮?dú)庵脫Q裝置，把氮?dú)獬淙胧鹿嗜萜髦校瑢⒁簯B(tài)或氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品置換出來另外儲(chǔ)存，并對(duì)容器進(jìn)行惰性氣體保護(hù)的一種技術(shù)。在處置化學(xué)事故時(shí)，事故容器內(nèi)大多是具有易燃易爆物質(zhì)，直接對(duì)事故容器進(jìn)行堵漏和倒罐處理，操作的危險(xiǎn)性很大。通過氮?dú)獾亩栊员Ｗo(hù)，就可大大增加操作的安全性。

1.1氮?dú)庵脫Q裝置的組成

氮?dú)庠诔爻合聻闊o色氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，常被作為惰性保護(hù)氣體使用，并且氮?dú)獾馁|(zhì)量比液化石油氣輕。因此，可利用氮?dú)庵脫Q裝置，依靠氮?dú)馄康膲毫χ脫Q出事故容器中的化學(xué)物質(zhì)，從而保證倒罐的安全進(jìn)行。氮?dú)庵脫Q裝置包括氮?dú)膺B接管及所屬配件、液氮釋放架、置換液(氣)體連接管、氮?dú)馄考翱蛰d槽車，工作示意圖見圖1。其中，各連接管及所屬配件均可由廠家定型生產(chǎn)，氮?dú)馄亢涂蛰d槽車可臨時(shí)向事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)集。

1.1.1氮?dú)膺B接管

用來連接氮?dú)馄亢鸵旱尫偶艿墓芫€，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度一般為15m、直徑25mm、耐壓強(qiáng)度不低于614MPa，在管的兩端設(shè)有快速接頭，管線與管線之間有快速接頭連接，在氮?dú)膺B接管線與氮?dú)馄窟B接端設(shè)有壓力表、單向閥(在更換氮?dú)馄繒r(shí)防止置換液倒流)和閘門(是單向閥的補(bǔ)充，當(dāng)單向閥失去作用時(shí)操作此閥)，由快速接頭連接氮?dú)馄砍隹凇?br />
1.1.2置換液(氣)體連接管

管的兩端分別與事故容器的液相管和處置事故調(diào)集來的空載槽車液相管連接，管的直徑50mm、耐壓強(qiáng)度不低于614MPa、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為30m，為便于實(shí)地操作及管線的攜帶，設(shè)計(jì)10m長(zhǎng)的管線3根，管線與管線之間、管線與槽車之間均由快速接頭連接。

1.1.3異徑快速接頭

采用管徑50mm變25mm的快速接頭，用來快速連接各連接管接口和以備事故槽車因顛覆、氣相管被置換液體淹沒時(shí)使用。

1.1.4氮?dú)馄?br />
用于置換的氮?dú)獠捎眉兌葹?915%的普通氮?dú)猓瑲馄堪碐B386421983執(zhí)行，容積為40L，壓力為12±015MPa。

1.1.5空載槽車

用于盛裝置換出的危險(xiǎn)化學(xué)品，槽車應(yīng)設(shè)計(jì)有安全保護(hù)裝置、靜電消除裝置等。

1.2操作方法

將事故容器、新調(diào)空載槽車進(jìn)行接地，以消除靜電。再將氮?dú)馄砍隹谕ㄟ^直徑為25mm氮?dú)夤芫€與液氮釋放架和事故容器的氣相管連接，將空載槽車的液相管與事故槽車的液相管通過直徑為50mm的置換液體管線連接。然后，開啟氮?dú)馄康扔嘘P(guān)閥門進(jìn)行置換。

2、利用氮?dú)庵脫Q技術(shù)處置液化石油氣槽車事故的優(yōu)點(diǎn)

2.1液化石油氣的爆炸危險(xiǎn)性

液化石油氣是原油蒸餾或其他石油加工過程中所得出的各種烴類化合物，包括丙烷、丙烯、異丁烷、丁二烯、異丁烯等，屬甲類易燃?xì)怏w。在常溫下，液化石油氣加壓以液態(tài)儲(chǔ)存和運(yùn)輸，液體的密度約為水的一半，氣體密度比空氣大。液化石油氣泄漏或釋放時(shí)，在常溫下液態(tài)的液化石油氣極易揮發(fā)，體積能迅速擴(kuò)大250～350倍，波及范圍廣。液化石油氣的爆炸極限為2%～10%，1L液化石油氣與空氣混合后濃度達(dá)到2%時(shí)，能形成體積為1215m3的爆炸性混合物。并且在事故現(xiàn)場(chǎng)，壓力容器都以噴射狀泄漏出來，迅速氣化、擴(kuò)散并與空氣混合，形成幾百、幾千甚至幾萬平方米大范圍爆炸性混合物。并且，液化石油氣泄漏后蒸氣積沉聚集，難以噴水驅(qū)散。液化石油氣相對(duì)密度大，為空氣的1.5～2倍。泄漏后的蒸氣沉積飄浮于地面，白茫茫的一片氣霧，氣霧高度按泄漏量不同形成幾十厘米或1～10m不等，即使及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也難以使用噴霧水槍向周邊地區(qū)和空中驅(qū)散，遇熱源和明火極易引起爆炸。

2.2傳統(tǒng)倒罐處置的缺陷

液化石油氣槽車發(fā)生事故的地點(diǎn)的地勢(shì)一般都較為復(fù)雜，加之槽車自身的重量和裝載的液化石油氣兩者相加，重量都較大，一般吊車都滿足不了安全處置事故的能力，即使客觀條件能滿足吊車的工作能力，但對(duì)滿載的事故槽車進(jìn)行處置，其危險(xiǎn)性是相當(dāng)大的。因此，常采用倒罐的方法進(jìn)行處置。目前，消防部隊(duì)在處置石油液化氣槽車事故時(shí)，最常用的倒罐方法有兩種:一是通過罐內(nèi)自然壓力倒罐;二是利用防爆泵倒罐。通過自然壓力倒罐往往受壓力限制，只能倒出少量液體，不能完全達(dá)到倒罐的要求。電動(dòng)防爆泵作為一種處置化學(xué)事故最常用的機(jī)械倒罐方法在長(zhǎng)期的使用中也逐漸暴露出一些問題:一是電動(dòng)防爆泵的額定電壓為380V，而槽車事故發(fā)生的地點(diǎn)通常遠(yuǎn)離城區(qū)和村莊，很難滿足防爆泵正常工作的額定電壓，這就在很大程度上限制了防爆泵的使用。二是即使事故現(xiàn)場(chǎng)條件允許使用防爆泵，但由于現(xiàn)場(chǎng)條件的制約，臨時(shí)安裝的防爆泵不可能保證電氣線路達(dá)到防爆要求，保證不產(chǎn)

2.3氮?dú)庵脫Q技術(shù)處置液化石油氣槽車事故的優(yōu)點(diǎn)

通過罐內(nèi)自然壓力倒罐和防爆泵倒罐，最終結(jié)果只是將事故槽車內(nèi)的液態(tài)液化石油氣倒入其它槽車。在倒罐完畢后，事故槽車內(nèi)仍存有氣態(tài)的液化石油氣。如果缺乏惰性氣體的保護(hù)，勢(shì)必給使用吊車吊裝增加了危險(xiǎn)系數(shù)。

氮?dú)庵脫Q技術(shù)與上述兩種倒罐方法相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。在使用上，氮?dú)庵脫Q技術(shù)既不受事故現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，又能有效進(jìn)行置換，最重要的是它可以對(duì)事故容器實(shí)施氮?dú)獗Ｗo(hù)，保證槽車處置的安全進(jìn)行，這無疑是解決液化石油氣槽車事故倒罐問題的一種安全有效的方法。

3、使用氮?dú)庵脫Q裝置時(shí)的注意事項(xiàng)

①消防部隊(duì)?wèi)?yīng)提前與氮?dú)馍a(chǎn)廠商搞好溝通，需要時(shí)及時(shí)向事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)集氮?dú)猓_保事故現(xiàn)場(chǎng)氮?dú)夤?yīng)充足。

②事故現(xiàn)場(chǎng)要實(shí)施嚴(yán)格警戒，控制無關(guān)人員、車輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。如事故現(xiàn)場(chǎng)附近有居民區(qū)或住宅，要與當(dāng)?shù)毓簿只蚺沙鏊浜鲜枭F(xiàn)場(chǎng)居民，禁絕火源。必要時(shí)還要與交警部門配合進(jìn)行交通管制。

③進(jìn)行事故處置時(shí)要控制一線人員的數(shù)量，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員宜精不宜多，但應(yīng)至少2～3人為一組集體行動(dòng)。同時(shí)，所有能引起燃爆的熱源及通信工具應(yīng)一律交出，不能帶入處置一線。

④處置槽車事故時(shí)，當(dāng)事故槽車中的液態(tài)物質(zhì)在氣相閥之下，按正常的操作方法進(jìn)行;當(dāng)事故槽車中的氣相閥位于液態(tài)化學(xué)品之內(nèi)，即事故槽車發(fā)生顛覆，此時(shí)用氮?dú)庵脫Q裝置處置槽車事故時(shí)，氮?dú)夤芫€則與事故槽車的液相管連接，用置換液體管線將事故槽車的氣相管與空載槽車的液相管連接。

⑤對(duì)置換后的事故槽車吊裝作業(yè)時(shí)，水槍手要密切注視，隨時(shí)準(zhǔn)備出水。

4、案例

2001年6月24日，遼寧化學(xué)公司一輛裝有30t液化石油氣的槽車行駛至天津市大港區(qū)津歧公路大港開發(fā)區(qū)大宇電子公司路段時(shí)發(fā)生車禍，翻入路邊水渠。事故槽車裝的30t液化石油氣，一旦發(fā)生泄漏引起燃燒爆炸，其爆炸威力相當(dāng)于7500kgTNT炸藥。

4.1事故發(fā)生后的應(yīng)急處置措施

針對(duì)事故槽車體積較大，罐體自重再加上所裝的30t液化石油氣，總重量約有50余t，而且罐體老化銹蝕嚴(yán)重的情況，消防救援指揮部決定采取“先倒液，后吊裝，最后拖運(yùn)”的處置步驟。

①在嚴(yán)密監(jiān)控下，將發(fā)生事故的液化氣槽車出口與到場(chǎng)的空槽車進(jìn)口相連接，打開進(jìn)出口閥門，通過事故槽車罐內(nèi)的自然壓力，向空槽車倒液約4t左右，二槽車罐內(nèi)壓力趨于平衡。

②安裝氮?dú)庵脫Q裝置，將液氮車液氮釋放架通過導(dǎo)管順序連接，與發(fā)生事故液化氣槽下對(duì)正。各個(gè)管道全部連通后，經(jīng)反復(fù)檢查確認(rèn)各接口未發(fā)生泄漏，開始進(jìn)行液氮置換倒液，將罐內(nèi)15t液化石油氣安全倒至兩輛空槽車內(nèi)。

③消防隊(duì)員出4支水槍對(duì)罐體進(jìn)行“全淹沒”冷卻保護(hù)，掩護(hù)交管部門吊車實(shí)施吊裝作業(yè)，將事故槽車吊正，并成功與拖車對(duì)接。

4.2事故處置的效果分析

①槽車本身的自重及裝載的液化石油氣兩者相加，重量比較大，一般吊車都滿足不了安全處置事故的能力。即使客觀條件能滿足吊車工作能力，但對(duì)滿載的事故槽車進(jìn)行處置，其危險(xiǎn)性也比較大。通過氮?dú)庵脫Q裝置的使用，利用氮?dú)鈮毫Π咽鹿什圮噧?nèi)的液化石油氣置換到空載槽車，減輕了拖吊的作業(yè)槽車的重量，也降低了事故處置對(duì)吊車的要求，從而也降低了拖吊作業(yè)的危險(xiǎn)性。

②利用氮?dú)庵脫Q裝置倒罐，處置過程沒有電氣線路操作，且該裝置的管線連接均為快速接頭連接，操作方便迅速，無需現(xiàn)場(chǎng)焊接等明火作業(yè)，增加了現(xiàn)場(chǎng)處置液化石油氣事故的安全系數(shù)。

③利用氮?dú)庵脫Q技術(shù)倒罐，由于氮?dú)馄繅毫Φ淖饔茫蟠蟮目s短了液化石油氣的倒罐時(shí)間，有效減少了液化石油氣的泄露和擴(kuò)散，防止了事故的擴(kuò)大蔓延。

④液化石油氣事故槽車在倒罐完全后，罐體內(nèi)充斥氮?dú)狻Ｓ捎诓圮嚬摅w有氮?dú)獾亩栊员Ｗo(hù)，罐內(nèi)殘存的液化石油氣接觸不到足夠的空氣，從而無法達(dá)到其爆炸極限，形成爆炸性混合物。因此，保證了吊車拖吊事故槽車的安全進(jìn)行。

5、結(jié)束語

氮?dú)庵脫Q技術(shù)是一項(xiàng)安全有效的危險(xiǎn)化學(xué)品倒罐技術(shù)，與其它倒罐方法相比具有使用上不受事故地點(diǎn)的限制，能夠滿足槽車運(yùn)輸事故地點(diǎn)偏僻復(fù)雜的使用要求;置換裝置安裝快捷，且倒罐時(shí)間短，可有效減少化學(xué)品的擴(kuò)散;采用氮?dú)庾鳛橹脫Q介質(zhì)，氮?dú)鈦碓闯渥悖朔似渌脫Q技術(shù)置換介質(zhì)難調(diào)集的缺點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)裝置連接和使用無需動(dòng)用電氣設(shè)備及明火，增大了事故處置的安全性等顯著優(yōu)點(diǎn)。并且，氮?dú)庵脫Q裝置成本不高，操作技術(shù)簡(jiǎn)單，便于在各級(jí)消防部隊(duì)中推廣發(fā)展。MVE液氮罐