液化天然氣槽車泄漏處置實例與決策研究

＊蔣軍 李文藝 胡軍 何偉 蘭小平 魯龍興

（中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠 四川 610213）

一輛液化天然氣（LNG）槽車發(fā)生交通事故，危險化學品液化天然氣發(fā)生噴濺泄漏。四川省德陽市應急管理局啟動三級應急響應，經四川省應急管理廳協調，四川省消防總隊、中國石油西南油氣田公司成都天然氣化工總廠專家組攜帶裝備指導并參與處置。成都天然氣化工總廠專家組按照《液化天然氣（LNG）公路槽車事故導致泄漏搶險救援方案》實施救援，經過24h處置，險情消除。這是成都天然氣化工總廠在川渝地區(qū)參與的第三次LNG槽車事故搶險，在處置過程中驗證了液化天然氣泄漏搶險救援方案的針對性、可操作性和通用性，進一步修復了搶險救援方案的短板，再一次驗證了應急預案的有效性、檢驗了應急物資的齊備性、磨合了救援隊伍并鍛煉了救援人員。

1.事故簡介與信息傳遞

2019年7月12日11時15分，川Z5382掛車滿載液化天然氣在四川省德陽市旌陽區(qū)德新鎮(zhèn)新玉村2組孝黃路掉頭，一輛輕型垃圾清運車與LNG槽車尾部發(fā)生碰撞，處于液化天然氣槽車尾端的閥室操作箱頂部位置的LNG進液管的根部處被撞斷，儲罐內液化天然氣發(fā)生泄漏。

事故發(fā)生后，德陽市應急管理局采取了警戒、疏散、能量隔離等有效措施，但限于技術和裝備局限，救援工作進展緩慢。遂通過四川省應急管理廳要求中國石油西南油氣田公司協助處置，西南油氣田公司調遣具有深冷專業(yè)技術的成都天然氣化工總廠派出專家組攜裝備參與救援。

2.搶險救援

(1)現場勘察

成都天然氣化工總廠專家組抵達現場后與德陽市應急管理局、四川省消防總隊進行溝通后攜帶裝備進入現場開展勘察。

①核查現場。目測LNG槽車受損程度，初步評估風險。川Z5382掛LNG槽車停靠在孝黃路綠化隔離帶旁，尾箱左側被垃圾清運車高速撞擊，導致LNG頂部進液管斷裂脫落；LNG帶壓噴濺階段趨近結束，斷口處蒸汽云半徑約0.5m。

②查驗罐體。查勘罐體外觀，記錄斷口位置；查驗管道（氣相、液相、增壓、放空）變形和焊縫受損情況；核實各管道在儲罐根部處是否受損；檢查安全附件完好性；監(jiān)測斷口15m半徑可燃氣體。

③檢查真空度。查看LNG罐體結露、結霜情況，評估真空度；用紅外測溫槍檢測罐體表面溫度，判斷絕熱保溫情況。

④確認LNG壓力和溫度。閥室箱內壓力表在高速撞擊下表盤變形、指針彎曲失準，只能根據蒸汽云團半徑推測氣相壓力；根據壓力-溫度曲線掌握罐內LNG與環(huán)境溫度溫差。

⑤確認LNG液位。讀取液位指示值、計算罐內介質余量、核算LNG液面與斷口位置高差。

⑥核實事故前后LNG數量。通過駕押人員提供的過磅單核實車輛出廠的LNG重量；詢問充裝結束后的壓力；通過管徑、壓力、時間等參數，利用經驗公式測算已氣化的LNG、計算槽車內LNG余量。

⑦訪談駕駛押運人員。詢問從業(yè)經驗、駕駛技能、應急能力；了解車輛制動與牽引性能；確認發(fā)動機火星熄滅裝置完好性。

⑧周界評估。查看事故車輛周邊環(huán)境、能量隔離與人員疏散情況；查勘道路通行能力。

(2)勘察結論

專家組根據現場的數據進行匯總，得出結論。

①關鍵控制點。LNG槽車頂部進液管手閥后到LNG槽車儲罐根部斷裂、脫落；斷口位置與罐內LNG溫差約180℃；LNG液面距斷口低點在10cm內，在外力震蕩和溫度影響下，LNG會再次噴濺狀泄漏，存在凍傷、燃燒甚至爆炸風險。

②LNG槽車自動閥、手動閥處于關閉狀態(tài)；閥室左側嚴重變形，影響卸液法蘭拆裝，需通過外力鈑金或破拆。

③LNG槽車真空度未受損，環(huán)境溫度對危險介質影響可忽略；在靜置狀態(tài)下，斷口處無液體氣化和溢出。

④車輛液位計、壓力表不能反映真實參數。通過事故狀態(tài)描述與經驗公式計算，該槽車內LNG約19t。

⑤牽引車、罐車行走裝置外觀完好。車輛具備自行轉移條件。

⑥周邊能量隔離、防護距離符合要求。

⑦氣象情況。天氣狀況：多云；氣溫：20℃～29℃；風力1～2級；無持續(xù)風向，利于搶險處置。

(3)風險評估與決策

成都天然氣化工總廠搶險人員就勘察得到的數據、結論向指揮部進行了匯報，提出救援處置思路；并向省消防總隊咨詢了破拆裝備到位情況。

德陽市應急管理局根據前期偵查，提出最優(yōu)處置點建議。如果車輛可移動、泄漏可控制，事故車可轉移到5km外已拆遷未開建的物流園處置。

專家組根據現場情況和救援裝備開展風險評估。達成“介質封堵是前提、能量隔離是關鍵、應急處置是保障”的統(tǒng)一認識，制定出“人員疏散、道路封閉、沿途斷電、木楔封堵、警車開道、消防押尾、水幕準備，勻速轉移、自然排放”處置方案。

(4)救援處置

事故車輛轉移前，專家組采用泡發(fā)后的新鮮實木木楔封堵了管線斷口。

圖1 采用新鮮實木木楔封堵的管線斷口

搶險指揮部為LNG槽車駕押人員、引導警車、消防車、押尾車輛、交通管制人員分配了防爆對講機；限定了行駛速度、車輛間距；向LNG槽車駕押人員做出“車輛發(fā)動后，沒有指令禁止熄火和啟動馬達，防止產生意外能量”的要求。

車隊以5km/h速度、50m間隔順利抵達5km外一待建物流園。LNG槽車進入空曠地帶于15°斜坡位置停靠，車尾處于坡底，便于排盡LNG儲罐內的殘液。

消防人員采用液壓鉗破拆變形的閥室鋼板，滿足LNG液相法蘭安裝。

搶險人員在LNG液相法蘭上連接4根5m的不銹鋼金屬網套管；設置風向標；將事故車輛的液化天然氣泄放點設置在移動式壓力容器（LNG儲罐）20m外的下風向；LNG槽車罐體采用車體自帶的和外置的臨時靜電釋放裝置與大地連接。

事故槽車周邊路口和鄉(xiāng)間便道由交警、派出所警戒；應急指揮部安排事故車輛所載產品的LNG生產企業(yè)安全管理人員持便攜式可燃氣體報警儀附近，以液化天然氣泄放點為中心、以100m為半徑開展不間斷巡檢。

專家組制定出LNG自然泄放操作要求：

①事故車輛的LNG泄放操作只能由指揮部指定的持有R2證（移動式壓力容器操作）人員操作。

②泄放過程中必須通過LNG槽車阻火器平衡罐內氣相壓力，充分利用阻火器的傳熱效應（氣體被冷卻）和器壁效應，使火焰流猝滅，防止泄放過程中遇到意外能量擴大事故后果。

③事故LNG只能在液柱壓力下受控排放，不得增壓提高流速，保持LNG在安全流速內泄放。

④控制泄放流量、保持蒸汽云半徑小于8m。

⑤警戒區(qū)內禁止使用非防爆照相器材及通訊設備。

(5)處置完成

7月13日10時20分，事故槽車川Z5382掛罐內約19t LNG全部安全泄放完畢，歷時近24h；11時20分，液氮槽車和LNG槽車順利連接并開始向槽車注入氮氣，對甲烷殘液進行置換，經過連續(xù)多次置換，槽車內甲烷氣體濃度達到低于0.5%的標準。

成都天然氣化工總廠專家組協助德陽市應急管理局、省消防總隊成功處置該起液化天然氣泄漏事故，切實保護了人民群眾生命財產安全。

3.處置的研究與思考

(1)處置得以成功的保障

①前期處置有序有力。在專家趕赴現場的同時，在應急管理部門的指揮下，當地鎮(zhèn)政府第一時間組織40名民兵和40名鎮(zhèn)村干部疏散周邊群眾近1000人，贏得了時間；公安、交警開展了管制和警戒，有效削減了事故風險。

②《液化天然氣（LNG）公路槽車事故導致泄漏搶險救援方案》為搶險救援提供了指導，處置效率得到保障。該方案充分預想LNG槽車事故類型，實現全覆蓋，把控住車輛情景、介質數量、意外能量、周邊環(huán)境、氣象條件、救援物資等要素；運用表格化管理，實現事故類型、方案選擇、物資配備、人員組織快速匹配。在方案的指導下，提高了各部門、各人員“第一時間，第一現場”的應急處置能力，確保了指揮有序、協作有力、信息及時、過程受控、處置有效。

(2)處置中的短板及改進

①靜電釋放裝置應用場景局限。在用靜電釋放裝置通用性差，該場地地表主要由瓦礫、混凝土塊、磚塊組成，土壤干燥、密實度差，靜電接地體嵌入地層深度不足、導電率差，可能導致靜電無法安全釋放。

改進方法：

A.建議在應急物資中增加1.5m長、φ12鍍鋅鋼筋，底部煨尖淬火增加硬度、頭部焊接導線壓接螺栓頭儲備。

B.增加提高導電率的物資儲備。配備10kg食鹽，按照1kg鹽配1～2L水比例溶解后降低土壤電阻。

②事故槽車從業(yè)人員安全意識不足。處置過程中，駕駛員離開駕駛室未取走鑰匙，可能誤觸電源按鈕產生火花；在處置過程中，駕駛員多次進出駕駛室并猛關車門，可能產生火花。

改進方法：

A.加強培訓。LNG生產企業(yè)、物流公司應分別對LNG槽車駕駛、押運人員開展應急培訓。讓行業(yè)參與者掌握危險介質的理化性質，識別異常狀態(tài)下的風險，制定科學的防控措施。確保事故發(fā)生時，物的狀態(tài)、人的行為、管理程序符合要求。

B.定期演練。危化品生產企業(yè)和物流公司應加強溝通，定期演練。確保處置預案有效、應急物資齊備、從業(yè)人員能力達標。

③路口管制解除時機不當。救援車隊在轉移過程中，尾車剛過管制路口，被管制的民用車輛隨即通行、超越搶險車隊并穿插其中。

改進方法：

A.加強管理。指揮機構建立要早，杜絕多頭管理。確保統(tǒng)一指揮、職責明確、流程清晰，做到令行禁止。

B.完善措施。增加錐桶、警示帶等硬隔離措施；隔離執(zhí)行人應佩袖標、著背心、執(zhí)指揮旗，增加隔離嚴肅性，防止警戒和隔離失效。

④事故點周邊人員安全意識不足。在車隊轉移過程中，部分村民不聽勸阻，赤膊、抽煙圍觀，一旦發(fā)生意外，風險防控壓力增大。

改進方法：

政府應急管理部門和危險化學品生產企業(yè)要緊密協作，做好企業(yè)周邊、運輸沿途、人口密集區(qū)、敏感點人員安全告知，提高各類人員對危險化學品的認識，確保在事故狀態(tài)下聽從指揮服從管理。

(3)應建立事故救援決策流程

圖2 事故應急救援決策系統(tǒng)流程

在液化天然氣運輸事故處置中要提前建立事故模型，充分預想做好決策管理，結合系統(tǒng)的方法庫和模型庫，確定與所涉事故案例適應的救援方案。在識別和分析事故的同時,系統(tǒng)能夠對應急救援聯合部門發(fā)出報警信息，保證各部門做好充分的應急救援準備。應急救援方案決策之后對救援方案進行可行性分析和評估，以提高應急預案的可操作性。最終能夠實現高效救援的決策方案被采納，用于指揮各個應急救援部門參與救援工作。