危化品道路運輸罐車泄漏事故消防應急堵漏裝備發展現狀及趨勢

商德民

摘 要：本文分析了危化品道路運輸罐車泄漏事故特點，闡述了消防應急堵漏裝備的發展現狀，并結合已發生危化品泄漏事故罐車最大設計壓力、常見泄漏部位的歸納總結，對消防應急堵漏裝備的發展趨勢進行了預測。

關鍵詞：危化品；罐車；泄漏事故；堵漏裝備；發展趨勢

中圖分類號：X928 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）17-0189-03

1 危化品道路運輸事故

隨著我國經濟快速增長，以煉油、煉化為代表的石油化工行業也得到了飛速發展，截止2014年底，全國共有煉油企業240余家，煉化一體化企業23家。同時，危化品的生產和使用也在日益增加，據不完全統計，全國僅縣（市）級化工園區已建成多達1000余家，各類危險化學品生產、儲存、運輸、使用、廢棄處置企業多達30萬家。總體而言，我國石油化工行業具有“多、小、散、亂”的產業格局特點，從而造成全國95%以上危化品需采用異地運輸，且道路運輸占到危化品運輸總量的80%左右。

近年來，我國危化品道路運輸事故呈現高發狀態。而罐車因其具有全封閉結構、安全性較高、裝載量大、可帶壓運輸和便于標準化操作等優點，已成為危化品道路運輸的主要方式。因此，危化品道路運輸罐車事故已成為公安消防部隊面臨的主要危化品災害事故之一。危化品道路運輸罐車事故可劃分為未泄漏、泄漏和泄漏燃燒爆炸事故。未泄漏事故是指罐車受損未泄漏和側翻受損未泄漏兩種事故類型。由于罐體受到損傷，其耐壓性能降低，任何偶然因素都可能造成罐體失效，引起瞬間泄漏。泄漏事故是指罐車因撞擊、追尾、剮蹭等原因受損泄漏或側翻引起受損泄漏兩種類型。由于事故罐體發生泄漏，根據泄漏介質及其相態不同，與空氣混合后會形成爆炸蒸氣云或蒸氣。泄漏燃燒爆炸事故是指罐車受損、側翻導致泄漏燃燒的事故。罐體由于受熱易發生熱失效，沸騰液體迅速蒸發擴散發生蒸氣云爆炸，產生火球及沖擊波，對周邊人員、建筑造成傷害與破壞。總體而言，罐車泄漏事故是當今公安消防部隊面臨的主要危化品道路運輸罐車事故。

目前國內主要使用的罐車分為固定式和半掛式兩種。前者汽車牽引頭與罐體連為一體，后者罐體采用半掛式結構，與汽車牽引頭可分離。此外，罐車又根據運輸介質的不同，可劃分為固體粉末、液體、液化氣體、低溫液化氣體和壓縮氣體運輸罐車。以液化石油氣罐車為例，罐車主要包括底盤、罐體、裝卸系統與安全附件四個部分組成，其中，裝卸系統主要包括液相和氣相的進出口閥門及管路；安全附件主要包括緊急切斷閥、消除靜電裝置、安全泄放裝置、液位計、壓力表、溫度計等。

為提高危化品道路運輸罐車泄漏事故處置效率，很多科研人員采用案例統計與分析、實驗研究、數值模擬等方法對危化品道路運輸罐車泄漏事故規律與特點開展了研究，部分研究結果匯總如表1所示[1-3]。其中，固體粉末和液體運輸罐車為常壓設計，泄漏壓力低，因此消防處置相對容易；壓縮氣體運輸罐車的設計壓力雖然達20MPa，但由于運載量少，在消防部隊接警到達處置現場后，罐車大體已泄漏完畢，因此消防處置難度相對較低；而液化氣體和低溫液化氣體運輸罐車的設計壓力大，一旦發生泄漏事故，均為帶壓泄漏，且伴隨著低溫、氣化等特點，給消防處置造成極大的困難，已成為我國公安消防部隊在處置危化品道路運輸罐車泄漏事故過程中所面臨的主要難點。

此外，從表1還可以看出，在液化氣體和低溫液化氣體運輸罐車泄漏事故中，泄漏介質主要有液化石油氣（LPG）、液氨、液氯、液化天然氣（LNG）、液氧、液氮等；泄漏部位主要發生在罐體（筒體、封頭、筒體與封頭焊縫處）、閥門（進液閥、安全閥、排污閥、海底閥）、管道、法蘭與悶蓋等。因此，公安消防部隊可在平時重點了解、掌握上述運輸介質的理化性質、上述罐車部位的結構、堵漏處置要點，為提高處置效率奠定基礎。

2 消防應急堵漏裝備發展現狀

參考《公安消防搶險救援勤務規程》和GB/T 29179-2012《消防應急救援作業規程》[4]可知，消防應急堵漏是公安消防部隊處置危化品泄漏事故過程中最關鍵的步驟之一，消防堵漏裝備同時也被納入建標《城市消防站建設標準》[5]，在公安消防部隊出警處置危化品事故時隨車出動。

經統計，目前可用于危化品道路運輸罐車泄漏事故處置的堵漏工具主要包括外封式堵漏袋、捆綁式堵漏袋、堵漏槍、氣動式吸盤式堵漏器、磁壓式堵漏工具、注入式堵漏工具、粘貼式堵漏工具、金屬堵漏套管和木質堵漏楔塊等9類。各堵漏工具的堵漏原理、最大堵漏壓力、適用泄漏位置如表3所示。

調研公安消防部隊發現：（1）目前消防部隊配備的堵漏裝備主要為外封式堵漏袋、捆綁式堵漏袋、堵漏槍、氣動吸盤式堵漏器，且均為進口產品，價格昂貴，但是由于最大堵漏壓力僅為0.15MPa，因此僅能用于汽油、甲醇、柴油、鹽酸、硫酸等常壓罐車的泄漏事故處置。（2）消防部隊使用頻率較高的堵漏裝備主要為金屬堵漏套管、木質堵漏楔塊和注入式堵漏工具。金屬堵漏套管最大堵漏壓力可達2.0MPa，但是僅能處置泄漏本體尺寸較小的管道位置泄漏，對外徑超過2000mm的罐車筒體、封頭部位的泄漏還不能快速、高效處置。注入式堵漏工具的最大堵漏壓力可達74MPa，但同時也存在操作復雜、適用泄漏本體尺寸小、密封注劑經常對泄漏本體尺寸形成沖擊破壞等不足。（3）磁壓式堵漏工具主要通過磁性材料產生的吸附力進行堵漏，最大堵漏壓力可達2MPa。近年來，磁壓式堵漏工具由于堵漏壓力高、本質安全等優點在消防部隊得到了較好的推廣應用，但是，隨著危化品道路運輸罐車罐體材料從碳鋼逐漸被鋁合金材料替代，磁壓式堵漏工具已不能滿足公安消防部隊的罐車泄漏處置。（4）綜上所述，目前市場上尚無一組堵漏工具能滿足所有危化品道路運輸罐車泄漏壓力和泄漏部位的堵漏處置需求，其中，公安消防部隊尤其需要能有效處置帶壓罐體泄漏處置的堵漏工具。

3 消防應急堵漏裝備發展趨勢

（1）充分調研罐車泄漏事故，系統分析后研發成套化罐車堵漏裝備。消防裝備研發人員應重視危化品道路運輸罐車泄漏事故消防處置案例分析，總結歸納已發生事故中泄漏口尺寸、泄漏本體尺寸形狀、泄漏壓力，通過運用新材料、新技術，研發成套化罐車堵漏裝備，實現所有泄漏位置、泄漏壓力的全覆蓋，有效提升公安消防部隊處置危化品道路運輸罐車泄漏事故的能力。（2）充分運用機器人技術，研發可在事故現場快速布置的堵漏機械手。隨著人工智能技術的飛速發展，消防裝備研發人員應發揮“拿過來”、“消防用”思路，研發可靠性高、便攜性好、能在堵漏處置現場快速固定的柔性控制堵漏機械手，實現危化品道路運輸罐車堵漏的智能化、簡單化、快速化。

4 結語

堵漏裝備是公安消防部隊標準配備的應急救援裝備，主要用于罐車上筒體、封頭、管道、閥門、法蘭、液位計、人孔等不同泄漏部位的封堵，且最大堵漏壓力需達到2.2MPa才能實現常見危化品罐車泄漏封堵。由于目前市場上尚無最大堵漏壓力能覆蓋罐車全部泄漏口的堵漏裝備，因此，亟需消防裝備科研人員開發成套化罐車堵漏裝備，或者創新研發便攜、智能、可靠的堵漏機械手等輔助堵漏機器人或堵漏機器人，有效提升公安消防部隊處置危化品道路運輸罐車泄漏事故的處置效率。

參考文獻

[1]阮楨，張磊，趙軼惠，王俊軍.危化品道路運輸事故中的消防應急救援現狀與分析[J].現代職業安全，2014，（6）：30-33.

[2]張磊，阮楨.100起危險化學品泄漏事故統計分析及消防對策[J].消防科學與技術，2014，（3）：337-339.

[3]趙正宏.化工企業帶壓密封技術裝備現狀與發展趨勢[J].現代化工，2011，（2）：9-12.

[4]GB/T 29179-2012.消防應急救援作業規程[S].

[5]JB 152-2011.城市消防站建設標準[S].