危化品泄漏快速封堵技術

高軍等

在危險化學品泄漏事故快速搶險和應急處置領域，危險化學品泄漏快速封堵技術是一個成功的開拓和創新。它采用新型防爆密封裝置和獨特注膠工藝，解決了傳統封堵技術難以解決的特殊部位封堵的難題，對危險化學品泄漏事故應急處置具有重要的現實意義。

危險化學品在生產、儲存、運輸、使用等環節中，由于種種原因導致泄漏而引發的安全生產事故，給國家和人民群眾生命財產安全及生態環境都會造成極大的危害。在2013年“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸事故中，正是由于輸油管道泄漏原油進入市政排水暗渠，在形成密閉空間的暗渠內，油氣積聚遇火花發生爆炸，最終造成62人死亡、136人受傷，直接經濟損失約7.5億元。

國內外資料表明，在化學事故中，因泄漏而造成的事故占35%～40%。由于危險化學品泄漏而引發的事故，具有事發突然、發展迅速、易引發次生事故等特點，因此提高泄漏處置效率，最大程度地避免、減少泄漏事故造成的損失，是當前國內外帶壓堵漏技術的研究方向。國家安全監管總局在《安全生產科技“十二五”規劃》中，將“危險化學品快速堵漏技術的研究和開發”列為未來5年提升安全生產保障能力，支撐安全生產科技發展的重點任務之一。

研究進展

早期的封堵技術采用的是“帶壓密封技術”，是20世紀初在美國問世的。這項技術采用的是“熱注塑造型原理”，只能處理壓力1.0 MPa、溫度200℃以下、化學性質較穩定的蒸氣類介質泄漏的帶壓密封，操作繁瑣、成功率不高，而且堵漏是在停產的情況下進行。進入21世紀，帶壓堵漏技術應用范圍迅速擴大，幾乎涉及所有的流體輸送和儲存工業領域，服務指標也擴大到14 MPa和-100℃～400℃，尤其在石油化工領域起到了重要的作用。

我國帶壓堵漏技術的研究起步于20世紀50年代，在70年代有了一定發展。當時為“帶壓粘接密封技術”，而這種技術在可行性和可靠性上、在密封器具的使用性能上、在密封材料的可注射性、耐介質性能和使用壽命上，都有一定的局限性。進入21世紀，針對危險化學品泄漏事故處置的主要技術是“帶壓密封技術”，其中常見的方法又包含了低壓粘接堵漏、固定夾具堵漏、強磁堵漏、鋼帶拉緊堵漏等。這些方法有著各自的技術特點，但同樣也在適用的溫度、壓力、介質、泄漏部位，以及封堵速度等方面存在著各自的局限性。

工作原理

危險化學品泄漏快速封堵技術，是一種針對危險化學品在生產、儲存、運輸或使用等各個環節的突發性泄漏進行“即時帶壓封堵”的應急處置技術。該技術可以在不停車、不影響生產的情況下，無需現場測繪、無需夾具，在泄漏發生后30 min內即可完成對一般泄漏點的應急封堵操作，能安全高效地對現場進行應急處置，尤其適用于直管根部、法蘭錯口、螺紋、異形構件等難點部位，解決了傳統封堵技術解決不了的難題。

生產裝置中因某種原因造成危險化學品泄漏時，泄漏介質處于帶溫、帶壓和向外噴射流動狀態。該技術采用專用密封拉緊裝置，將新型防爆柔性密封裝置（專用索具帶）緊密貼合在泄漏部位上，產生由外向內的向心力，從而形成新的密封結構，再采用大于介質系統內壓力的外部推力，通過注膠裝置將專用密封劑注入到孔道和縫隙中，并充滿整個封閉空腔，堵塞泄漏孔洞和通道，直至漏點無泄漏，從而達到消除介質泄漏的目的。（見圖1）

技術優勢

危險化學品泄漏快速封堵技術區別于傳統封堵技術，可在短時間內迅速、安全、可靠地消除泄漏，從而避免了由于介質泄漏引起的火災、爆炸、中毒等重大事故。該技術具有以下優勢：

封堵速度快

新型防爆柔性密封裝置選用了一種防爆高強度柔性材料，作為包裹泄漏部位的主材，這種材料具有良好的柔韌性，用其制成不同規格的柔性專用鎖具帶，可在現場即時組合安裝到泄漏部位，不受原有設備尺寸、形狀、環境、地點等因素的影響，應急處置速度快，機動性強，在30 min內快速安裝到泄漏部位上，第一時間有效減少危險化學品的流失。該裝置已取得國家實用新型專利證書。

注膠工藝采用專用注膠裝置，其中包括預埋式注射器和專用密封劑。注膠時，將注射器預埋在法蘭間隙中，通過注射器將專用密封劑直接送達泄漏點四周。由于專用密封劑具有良好的工藝流動性和膨脹性，在壓力和溫度的作用下，可快速流動膨脹變形并充滿密封空腔各部位，同時填充泄漏孔洞或裂紋，達到快速封堵的目的。專用注膠裝置也已取得國家實用新型專利證書。

應用范圍廣

該技術不受原有設備形狀的影響，可封堵法蘭、設備管道上的孔洞、裂縫、焊接缺陷，填料函泄漏等，特別是對異形構件（方形法蘭、橢圓形法蘭、大尺寸裝置等）和難點部位（容器出口直管根部、法蘭錯口）的封堵具有突出優勢。同時，適用于不同尺寸的各類生產裝置的快速封堵，基本覆蓋連續化生產企業的生產系統中各類生產使用裝置，滿足危險化學品泄漏應急處置的要求。

該技術密封裝置所選材料具有良好的柔韌性，用其制成的專用索具帶，通過檢測其鎖緊力可達32 MPa，其適用的系統壓力可達18 MPa，完全滿足快速封堵操作中對于系統壓力的要求。

專用密封劑是應急快速封堵操作取得理想封堵效果的關鍵組成部分。該密封劑為高溫膨脹型密封劑，可在高、低溫環境中使用，性能穩定，適用系統溫度范圍為-195℃～850℃。該密封劑耐介質性能廣泛，具有極強的耐壓性、柔韌性、可塑性，抗高、低溫、抗腐蝕性，可適用于各類危險化學品介質。

防爆 安全

該技術中新型防爆柔性密封裝置和拉緊裝置，采用防爆材料作為主材，可用于易燃易爆介質，耐高低溫，耐化學腐蝕，防火阻燃，沖擊時不產生火花，從而保證了該技術在危險化學品泄漏環境中應用的安全性。

不破壞原有設備性能

快速封堵技術在應用的各環節中，不會對原有設備產生破壞性影響，封堵操作完成后，可保持生產裝置正常使用一個運行周期。檢修時，封堵部位易拆卸。

操作簡便

快速封堵技術操作簡便，組裝簡單，易學易掌握，利于技術的推廣與普及。

危險化學品泄漏快速封堵技術與其他封堵技術相比，其優勢特點對比見表1。

實戰應用

2014年4月17日20時45分，天津市武清區崔黃口鎮楊崔公路與寶武路交口處，一輛裝載26.5 t丁二烯的危化品運輸車輛發生泄漏事故。（見圖2）

泄漏事故發生時，事發地點周圍環境較為復雜，西南400 m處有兩個村莊，村民1 380余人；東側1 500 m處的天津世通華茂膠業有限公司儲存區內，有丁二烯儲罐10個，儲量達600 t，苯乙烯儲罐8個，儲量達300 t，已構成一級危險化學品重大危險源；西北1 200 m處有一個液化氣站。一旦處置不當，將造成附近村民群死群傷和引起企業危險化學品重大危險源事故，后果不堪設想。

天津市安全監管局接報后，立即調動市危險化學品應急專業救援隊趕到現場，協助應急處置工作。救援隊采用“危險化學品泄漏快速封堵技術”實施堵漏。經過專業人員30 min作業，封堵成功（見圖3）。截至4月18日5時，罐中遺留的丁二烯已從事故車輛中全部卸到安全地點，得到妥善處理。

危險化學品泄漏快速封堵技術，在危險化學品事故快速搶險和應急處置領域是一個成功的開拓和創新。目前，該技術已被廣泛應用在北京、天津、黑龍江、江蘇、新疆等10余個省市，涉及石油、化工、燃氣、造紙、供熱等多個領域的50余家企業，對安全生產重大事故的應急處置起到了關鍵的作用。

實習編輯 趙 原endprint