鐵路罐車火災(zāi)危險分析及應(yīng)對研究

趙　峰　趙　湘

（獨山子石化公營銷調(diào)運處南站新疆克拉瑪依838600）

鐵路罐車火災(zāi)危險分析及應(yīng)對研究

趙峰趙湘

（獨山子石化公營銷調(diào)運處南站新疆克拉瑪依838600）

營銷調(diào)運處南站是獨山子石化公營銷調(diào)運處鐵路運輸?shù)凝堫^單位，承擔著獨山子石化公司大多數(shù)的鐵路運量，常年拉運獨山子石化公司的汽柴油、液化氣、苯類產(chǎn)品，隨著鐵路運輸業(yè)務(wù)的不斷增長，危險化學品運量逐漸增大，因此，火災(zāi)安全也尤為重要。由于條件所限，加上從業(yè)人員的消防素質(zhì)不高，安全意識不強，極有可能導(dǎo)致罐車火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。而一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，將造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。筆者論述了鐵路罐車油品裝車的現(xiàn)狀，存在的安全隱患及現(xiàn)場對策，并提出了自己的見解。

油品罐車火災(zāi)

一、鐵路油罐車油品充裝過程危險性分析

鐵路是我國成品油運輸最重要的工具，每年通過鐵路運輸?shù)某善酚驼计漭斔涂偭康?0%以上，這中間又以車用汽油等輕質(zhì)油品占絕大多數(shù)。成品油充裝過程是鐵路油罐車運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，因此，在鐵路油罐車充裝過程中要重點考慮其防火防爆問題。成品油充裝過程中發(fā)生的火災(zāi)爆炸事故具有較大的危險性，因為成品油閃點、燃點和自燃點較低，具有易燃燒的特性，成品油熱值越大，火焰溫度就越高，輻射熱強度也越大，油蒸氣的大量排放更是火災(zāi)、爆炸等惡性事故的隱患。油品的蒸氣在空氣中達到爆炸極限時，遇火即能爆炸。爆炸極限越低，危險性就越大。著火過程中，燃燒和爆炸又往往交替進行。一般是先發(fā)生爆炸，然后轉(zhuǎn)為燃燒。超過爆炸上限時，遇火先燃燒，待濃度下降到爆炸極限時，即會發(fā)生爆炸。火場及其附近的油罐車受到火焰輻射熱的作用，如不及時冷卻，也會因膨脹爆裂增加火勢，擴大災(zāi)害范圍。強熱輻射易引起相鄰油罐及其他可燃物燃燒，還嚴重影響滅火戰(zhàn)斗行動，因此對鐵路油罐車充裝過程火災(zāi)爆炸危險性分析是十分必要的。

鐵路油罐車油品的充裝工藝：根據(jù)我國鐵路油罐車的現(xiàn)狀，擔負運輸?shù)闹餍凸捃囍饕蠫6、G9、G10、G11、G12、G14、G15、G17、G17A、G50、G60等10余種，目前筆者單位以G60、G70罐車為主，主要裝車油品為汽油、柴油、航空煤油、石腦油、苯類等易燃油品。

鐵路油罐車裝油方式大體分為：底部裝油或稱潛流裝油；上部裝油或稱噴濺裝油。前者較為合理，但底部裝油也可能產(chǎn)生新電荷，特別是當容器底部有沉積水或有其他品種的殘余油品時，也會產(chǎn)生很高的靜電電位。后者更易產(chǎn)生靜電，因為當油品從鶴管高速噴出時，將因發(fā)生液體分離而產(chǎn)生電荷，當油品沖出到容器壁還會造成噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電。同時上部裝油促進油霧的產(chǎn)生，也易使油氣、霧氣混合物達到爆炸濃度范圍。此外，頂部裝油還會使油面局部電荷集中，容易產(chǎn)生放電。

目前石化公司鐵路棧橋在用的鐵路油罐車裝油方式多采用噴濺裝油，一般裝油時鶴管伸入槽車口1 m左右。開啟油儲罐的放油閥門，啟動裝油車油泵，油品經(jīng)輸油管送到鐵路裝車棧橋總管，由罐裝工人放好鶴管后，開啟鶴管閥門，油品輸送入罐車測量油位符合要求后，關(guān)閉鶴管閥門，充裝結(jié)束。

據(jù)統(tǒng)計國內(nèi)較大的成品油靜電事故中，鐵路油罐車裝油事故占首位，其次是油儲罐裝油事故，因而對鐵路油罐車裝油時的靜電要特別注意。成品油產(chǎn)品在流動、過濾、混合、霧、噴射沖洗、加注、晃動等情況下，由于靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的泄漏速度，從而積聚靜電荷。當積聚的靜電放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放電時油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍，將引起靜電危害。

噴濺裝油靜電危險性分析：在噴濺裝油的過程中，活動套筒式小鶴管可以伸到槽車底部裝油，但在實際操作中一為方便，二為減少油品損失（鶴管頭不深入油內(nèi)造成鶴管里阻力增加，油會從套管間溢出），所以都沒有把鶴管插入槽車底部。這會使鶴管口附近的油面上集聚更多的電荷，電位梯度增大，容易放電。應(yīng)該采用底部裝油或?qū)ⅩQ管伸至接近罐底，在裝油后期油面電位達到最大值時，油面上部沒有突出接地體，可避免局部電場增高。在局部范圍內(nèi)可避免因油柱集中下落形成較高的油面電荷密度。減少噴濺、泡沫，從而減少新產(chǎn)生的靜電荷。減少油品的霧化及蒸發(fā)，可避免在低于閃點溫度時點燃。

油罐車內(nèi)靜電分析：油料的電導(dǎo)率較大時，車內(nèi)各部分油料的電荷密度容易趨向均勻。因電荷有同性排斥的作用，油中的電荷有流向油面的趨勢，又因液體表面張力的緣故，油面電荷較多，這就是所謂的趨表效應(yīng)。當油品流動較慢時，車內(nèi)各部位的電位易趨向均勻，而電荷不均勻的現(xiàn)象較明顯。鶴管裝油時接近油面，其管口末端形成的不同對局部電容有不同的影響，從而引起電荷密度及電位的差異。油罐車在裝油的整個過程中，油面電位是隨著液面上而變化。最高電位出現(xiàn)在1/2～3/4容積處。一般說來，在鶴管油柱下落處的電荷密度較大，在車內(nèi)中部位置電容較小（有爬梯時稍有增加），所以油罐車中心部位電位較高。

成品油充裝過程其他危險性分析：

在成品油充裝過程中，火車裝卸棧臺可能發(fā)生的火災(zāi)有：油罐車罐口起火，地面流散液體著火，油罐車翻車著火。引發(fā)火災(zāi)的原因有以下幾方面：（1）車輛未經(jīng)過檢測，車況不佳，違章操作等；（2）使用的各種油類物質(zhì)，遇到高溫、明火、雷電、靜電等因素引起火災(zāi)；（3）在有可燃氣體和易燃物存在的場合，靜電放電、雷電放電均可引爆火源，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生；（4）由于油品中含有一定量的腐蝕性物質(zhì)，它們對貯罐具有較強的腐蝕性，同時還受到電化學腐蝕，從而導(dǎo)致貯罐跑、冒、滴、漏，遇火源而發(fā)生事故；（5）裝卸油品時，使用不防爆的工具，或由于不慎磕碰發(fā)火，也易引燃油蒸氣；（6）裝卸中，未安裝導(dǎo)除靜電裝置或靜電導(dǎo)除裝置失靈，由于油品沖擊，在車壁上集聚靜電荷放電打火；（7）油罐車在敞蓋作業(yè)的條件下，外來火種飛入或接近敞口油罐車，引燃油蒸氣，引起火災(zāi)爆炸事故。

二、鐵路罐車油品充裝過程火災(zāi)爆炸事故預(yù)防對策措施

1.鐵路罐車油品充裝過程預(yù)防靜電危害的技術(shù)措施。（1）鐵路裝油棧橋的固定設(shè)備原則上要求在多個部位上進行接地。其接地點應(yīng)設(shè)2處以上，接地點應(yīng)沿設(shè)備外圍均勻布置，其間距不應(yīng)大于30 m；（2）貯罐內(nèi)壁應(yīng)使用防靜電防腐涂料，涂料體電阻率應(yīng)低于100 MΩ·m（面電阻率應(yīng)低于1 G Ω）。（3）對于電導(dǎo)率低于50 pS/m的油品，在注入口未浸沒前，初始流速不應(yīng)大于1 m/s，當注入口浸沒200 mm后，可逐步提高流速，但最大流速不應(yīng)超過7 m/s。如采用其他有效防靜電措施，可不受上述限制。（4）在裝油前，必須先檢查罐車內(nèi)部，不應(yīng)有未接地的浮動物。（5）裝油鶴管、管道、槽罐必須跨接和接地。（6）裝油完畢，宜靜置不少于20 min后，再進行采樣，測溫、檢尺、拆除接地線等。（7）鐵路油罐車未經(jīng)清洗不宜換裝油品。（8）作業(yè)人員充裝操作時要身穿防護服，裝油時鶴管應(yīng)插到罐車底部不高于0.2 m處，油品流速應(yīng)小于4.5 m/s，以防產(chǎn)生大量靜電。

2.預(yù)防靜電危害的管理措施。（1）管理部門應(yīng)制定防靜電危害具體實施方案，并加以監(jiān)督檢查。負責管理工作的人員必須掌握靜電安全技術(shù)知識，當發(fā)現(xiàn)靜電可能釀成事故時，有權(quán)采取有效措施，并上報主管領(lǐng)導(dǎo)。（2）所有防靜電設(shè)備、測試儀表及防護用品，要定期檢查、維修，并建立設(shè)備檔案。

3.鐵路罐車油品充裝過程其他危害對策措施。（1）嚴格控制火源的對策措施：嚴格執(zhí)行動火制度。維修、施工在禁區(qū)動火，必須執(zhí)行動火審批，動火現(xiàn)場采取必要的救護消防措施。電氣設(shè)備均應(yīng)符合防爆等級要求，電器設(shè)備、設(shè)施老化或損傷應(yīng)及時處理或更換。嚴禁把明火源帶入禁火區(qū)域，嚴禁在禁火區(qū)域內(nèi)吸煙。定期檢查、檢測防雷、防靜電的連接件和接地設(shè)施始終處于良好狀態(tài)。鐵路專用線油品充裝棧橋上的翻梯應(yīng)裝膠墊或膠輪，無膠墊或膠輪嚴禁使用。鐵路專用線油罐車在充裝作業(yè)前必須在車輛兩端或盡頭線來車一端不少于20 m處，在車方向左側(cè)鋼軌上安裝帶脫軌器的紅色防護信號。作業(yè)完畢清除線路障礙物后，方可撤除。防止車輛誤進有充裝罐車的線路。鐵路油品充裝棧橋爬梯口設(shè)置消除人體靜電消除器。

（2）防油品溢出或泄漏的對策措施。嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度和操作規(guī)程，加強操作人員的安全教育和技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員的安全意識，嚴禁違章操作，避免發(fā)生充裝過量或因鶴管位置未放好而發(fā)生溢油、冒油事故。加強設(shè)備，設(shè)施的維護、養(yǎng)護和定期檢查工作，防止油泵、管網(wǎng)、閥門的漏油。加強充裝過程油品液位的監(jiān)控，以防充裝過量或冒油。如裝卸過程中出現(xiàn)溢油或罐車車體及走行部分有油品，必須處理干凈后才可動車。

（3）鐵路專用線管理對策措施。加強鐵路專用線的正常維護、維修，及時消除各種病害，嚴禁帶病使用，杜絕鐵路罐車脫軌現(xiàn)象的發(fā)生，鐵路專用線應(yīng)當制定防止車輛溜逸的詳細管理規(guī)定，并設(shè)置防溜逸設(shè)施機具（如鐵鞋、車擋器等），否則，一旦車輛溜逸，會發(fā)生撞車、脫軌、顛覆、重大火災(zāi)、人身傷亡等事故，造成重大的生命和財產(chǎn)損失。防溜逸設(shè)施要維護使用好，防止鐵路罐車溜逸，以免罐車發(fā)生相互碰撞與鐵路運輸相關(guān)的任何同類設(shè)施，設(shè)備都不能侵入鐵路機車車輛限界，鐵路專用線也要遵守該規(guī)定，專用線的裝車鶴管在車輛進入或牽出裝車線時，必須處在棧橋上方并予以鎖閉，以免侵入機車車輛限界。如車輛進入或牽出裝卸線時侵界，就可能與機車、車輛相撞，造成機車、車輛、裝車設(shè)備的損壞，嚴重時可引起油罐車火災(zāi)、爆炸事故。

4.鐵路油罐車罐口火災(zāi)的撲救方法。鐵路油罐車罐口發(fā)生火災(zāi)，一般形成穩(wěn)定的燃燒。火焰呈火炬狀，火焰溫度較高，對裝卸油棧橋、鶴管及油罐車本身有很大的威脅。可采用下列方法撲滅油罐車罐口火炬火焰：（1）火焰僅在罐口部位，可采用窒息法撲滅。一般可采用覆蓋物蓋住罐口，使油蒸氣與空氣隔絕，燃燒停止也可利用油罐車罐蓋，使其關(guān)閉嚴密，熄滅火焰。（2）采用干粉滅火器，向罐口噴射，撲滅火焰。（3）火焰較大，可采用直流水槍，組成水幕，隔絕空氣，撲滅火災(zāi)。一般情況下，采用數(shù)支直流水槍，從不同方向交叉射水，開始都對準火焰下部，然后同時上移水槍，將油氣和空氣隔開，撲滅火災(zāi)。也可采用泡沫鉤管，掛在油罐車罐口上，用泡沫撲滅油罐車火災(zāi)。

特別應(yīng)注意，油罐車發(fā)生火災(zāi)后，應(yīng)盡早采取冷卻措施，對油罐口附近及其鄰近建（構(gòu)）筑物進行保護，防止火災(zāi)擴大。

5.發(fā)生油品溢流火災(zāi)的撲救。油罐車油罐破裂時，發(fā)生火災(zāi)隨著油品流散，形成較大面積復(fù)雜的火災(zāi)現(xiàn)場。

油罐車火災(zāi)，火焰輻射熱大，很難接近火源。油品不斷流散，對滅火人員也有一定的威脅。應(yīng)根據(jù)不同具體情況，采取相應(yīng)的滅火方法：（1）冷卻油罐防止變形破壞。消防隊伍達到火場后，滅火指揮人員應(yīng)迅速查明火災(zāi)情況，應(yīng)冷卻燃燒油罐和鄰近油罐，防止油罐進一步破壞。（2）撲滅流散的液體火焰。根據(jù)地形和地勢，修筑阻火設(shè)施（筑堤、挖溝等），防止油品進一步流散，控制火勢擴大。然后組織泡沫（或噴霧水流），對流散液體火災(zāi)發(fā)起進攻，將其撲滅。

6.大面積液體流散的油罐車火災(zāi)的撲救。油罐車顛覆造成數(shù)個或數(shù)十個油罐車起火，火災(zāi)現(xiàn)場極為復(fù)雜，這不僅對其他列車通行造成嚴重威脅，同時還可能由于油品流散，影響全廠及附近設(shè)施、建筑物的安全。

撲救這種火災(zāi)，應(yīng)根據(jù)地形和滅火力量，選擇突擊方向和突擊點，采取集中優(yōu)勢兵力（或在局部上集中優(yōu)勢力量），配合公司消防堵截包圍，重點突破，穿插分割，逐個消滅的戰(zhàn)術(shù)：（1）控制火勢，防止蔓延。為防止火勢擴大，應(yīng)將未燃燒的機車、油罐車與著火的油罐車摘鉤，開到安全地點。（2）筑堤攔油，縮小燃燒范圍。用沙土筑堤，將流散液體火焰，控制在一定的范圍內(nèi)。（3）撲滅火災(zāi)。在堵截包圍、控制火勢的條件下，將燃燒區(qū)實行穿插分割，然后逐片消滅。

7.撲救鐵路油罐車火災(zāi)應(yīng)注意的問題。（1）撲救初起火災(zāi)時，鋪設(shè)的水帶線路，不應(yīng)妨礙列車通行。（2）保證火場用水。（3）疏散油罐時，摘掛車輛應(yīng)注意人員的安全。必要時應(yīng)組織水流，對疏散人員進行保護。

四、結(jié)束語

通過對鐵路罐車火災(zāi)爆炸事故原因及防范措施的分析，可知鐵路罐車運輸管理必須堅持“硬件和軟件同時抓，人員和技術(shù)相結(jié)合，重點與一般不松懈”的原則，抓住火災(zāi)爆炸發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和特點。有針對性開展安全工作。消除罐車火災(zāi)爆炸事故的基礎(chǔ)條件和因素，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。總之，罐車火災(zāi)爆炸事故預(yù)防工作應(yīng)做到以下幾點：（1）提高員工素質(zhì)，增強安全意識。（2）做好消防設(shè)備設(shè)施的配備，增加安全預(yù)防措施。（3）控制油品泄漏和裝車時超裝等不安全因素，從根本上消除火災(zāi)隱患。（4）使用防爆電器和防爆對講機，控制電氣點火源。（5）控制油品罐車和危險貨物在站內(nèi)的停留時間。（6）控制和消除各類靜電危害。（7）現(xiàn)場設(shè)備采取可靠避雷措施，防止雷擊。（8）嚴格用火管理，控制各類施工用火、盡量避免產(chǎn)生明火源。