危化品道路运输罐车泄漏事故消防应急堵漏装备发展现状及趋势

商德民

摘 要：本文分析了危化品道路运输罐车泄漏事故特点，阐述了消防应急堵漏装备的发展现状，并结合已发生危化品泄漏事故罐车最大设计压力、常见泄漏部位的归纳总结，对消防应急堵漏装备的发展趋势进行了预测。

关键词：危化品；罐车；泄漏事故；堵漏装备；发展趋势

中图分类号：X928 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）17-0189-03

1 危化品道路运输事故

随着我国经济快速增长，以炼油、炼化为代表的石油化工行业也得到了飞速发展，截止2014年底，全国共有炼油企业240余家，炼化一体化企业23家。同时，危化品的生产和使用也在日益增加，据不完全统计，全国仅县（市）级化工园区已建成多达1000余家，各类危险化学品生产、储存、运输、使用、废弃处置企业多达30万家。总体而言，我国石油化工行业具有“多、小、散、乱”的产业格局特点，从而造成全国95%以上危化品需采用异地运输，且道路运输占到危化品运输总量的80%左右。

近年来，我国危化品道路运输事故呈现高发状态。而罐车因其具有全封闭结构、安全性较高、装载量大、可带压运输和便于标准化操作等优点，已成为危化品道路运输的主要方式。因此，危化品道路运输罐车事故已成为公安消防部队面临的主要危化品灾害事故之一。危化品道路运输罐车事故可划分为未泄漏、泄漏和泄漏燃烧爆炸事故。未泄漏事故是指罐车受损未泄漏和侧翻受损未泄漏两种事故类型。由于罐体受到损伤，其耐压性能降低，任何偶然因素都可能造成罐体失效，引起瞬间泄漏。泄漏事故是指罐车因撞击、追尾、剐蹭等原因受损泄漏或侧翻引起受损泄漏两种类型。由于事故罐体发生泄漏，根据泄漏介质及其相态不同，与空气混合后会形成爆炸蒸气云或蒸气。泄漏燃烧爆炸事故是指罐车受损、侧翻导致泄漏燃烧的事故。罐体由于受热易发生热失效，沸腾液体迅速蒸发扩散发生蒸气云爆炸，产生火球及冲击波，对周边人员、建筑造成伤害与破坏。总体而言，罐车泄漏事故是当今公安消防部队面临的主要危化品道路运输罐车事故。

目前国内主要使用的罐车分为固定式和半挂式两种。前者汽车牵引头与罐体连为一体，后者罐体采用半挂式结构，与汽车牵引头可分离。此外，罐车又根据运输介质的不同，可划分为固体粉末、液体、液化气体、低温液化气体和压缩气体运输罐车。以液化石油气罐车为例，罐车主要包括底盘、罐体、装卸系统与安全附件四个部分组成，其中，装卸系统主要包括液相和气相的进出口阀门及管路；安全附件主要包括紧急切断阀、消除静电装置、安全泄放装置、液位计、压力表、温度计等。

为提高危化品道路运输罐车泄漏事故处置效率，很多科研人员采用案例统计与分析、实验研究、数值模拟等方法对危化品道路运输罐车泄漏事故规律与特点开展了研究，部分研究结果汇总如表1所示[1-3]。其中，固体粉末和液体运输罐车为常压设计，泄漏压力低，因此消防处置相对容易；压缩气体运输罐车的设计压力虽然达20MPa，但由于运载量少，在消防部队接警到达处置现场后，罐车大体已泄漏完毕，因此消防处置难度相对较低；而液化气体和低温液化气体运输罐车的设计压力大，一旦发生泄漏事故，均为带压泄漏，且伴随着低温、气化等特点，给消防处置造成极大的困难，已成为我国公安消防部队在处置危化品道路运输罐车泄漏事故过程中所面临的主要难点。

此外，从表1还可以看出，在液化气体和低温液化气体运输罐车泄漏事故中，泄漏介质主要有液化石油气（LPG）、液氨、液氯、液化天然气（LNG）、液氧、液氮等；泄漏部位主要发生在罐体（筒体、封头、筒体与封头焊缝处）、阀门（进液阀、安全阀、排污阀、海底阀）、管道、法兰与闷盖等。因此，公安消防部队可在平时重点了解、掌握上述运输介质的理化性质、上述罐车部位的结构、堵漏处置要点，为提高处置效率奠定基础。

2 消防应急堵漏装备发展现状

参考《公安消防抢险救援勤务规程》和GB/T 29179-2012《消防应急救援作业规程》[4]可知，消防应急堵漏是公安消防部队处置危化品泄漏事故过程中最关键的步骤之一，消防堵漏装备同时也被纳入建标《城市消防站建设标准》[5]，在公安消防部队出警处置危化品事故时随车出动。

经统计，目前可用于危化品道路运输罐车泄漏事故处置的堵漏工具主要包括外封式堵漏袋、捆绑式堵漏袋、堵漏枪、气动式吸盘式堵漏器、磁压式堵漏工具、注入式堵漏工具、粘贴式堵漏工具、金属堵漏套管和木质堵漏楔块等9类。各堵漏工具的堵漏原理、最大堵漏压力、适用泄漏位置如表3所示。

调研公安消防部队发现：（1）目前消防部队配备的堵漏装备主要为外封式堵漏袋、捆绑式堵漏袋、堵漏枪、气动吸盘式堵漏器，且均为进口产品，价格昂贵，但是由于最大堵漏压力仅为0.15MPa，因此仅能用于汽油、甲醇、柴油、盐酸、硫酸等常压罐车的泄漏事故处置。（2）消防部队使用频率较高的堵漏装备主要为金属堵漏套管、木质堵漏楔块和注入式堵漏工具。金属堵漏套管最大堵漏压力可达2.0MPa，但是仅能处置泄漏本体尺寸较小的管道位置泄漏，对外径超过2000mm的罐车筒体、封头部位的泄漏还不能快速、高效处置。注入式堵漏工具的最大堵漏压力可达74MPa，但同时也存在操作复杂、适用泄漏本体尺寸小、密封注剂经常对泄漏本体尺寸形成冲击破坏等不足。（3）磁压式堵漏工具主要通过磁性材料产生的吸附力进行堵漏，最大堵漏压力可达2MPa。近年来，磁压式堵漏工具由于堵漏压力高、本质安全等优点在消防部队得到了较好的推广应用，但是，随着危化品道路运输罐车罐体材料从碳钢逐渐被铝合金材料替代，磁压式堵漏工具已不能满足公安消防部队的罐车泄漏处置。（4）综上所述，目前市场上尚无一组堵漏工具能满足所有危化品道路运输罐车泄漏压力和泄漏部位的堵漏处置需求，其中，公安消防部队尤其需要能有效处置带压罐体泄漏处置的堵漏工具。

3 消防应急堵漏装备发展趋势

（1）充分调研罐车泄漏事故，系统分析后研发成套化罐车堵漏装备。消防装备研发人员应重视危化品道路运输罐车泄漏事故消防处置案例分析，总结归纳已发生事故中泄漏口尺寸、泄漏本体尺寸形状、泄漏压力，通过运用新材料、新技术，研发成套化罐车堵漏装备，实现所有泄漏位置、泄漏压力的全覆盖，有效提升公安消防部队处置危化品道路运输罐车泄漏事故的能力。（2）充分运用机器人技术，研发可在事故现场快速布置的堵漏机械手。随着人工智能技术的飞速发展，消防装备研发人员应发挥“拿过来”、“消防用”思路，研发可靠性高、便携性好、能在堵漏处置现场快速固定的柔性控制堵漏机械手，实现危化品道路运输罐车堵漏的智能化、简单化、快速化。

4 结语

堵漏装备是公安消防部队标准配备的应急救援装备，主要用于罐车上筒体、封头、管道、阀门、法兰、液位计、人孔等不同泄漏部位的封堵，且最大堵漏压力需达到2.2MPa才能实现常见危化品罐车泄漏封堵。由于目前市场上尚无最大堵漏压力能覆盖罐车全部泄漏口的堵漏装备，因此，亟需消防装备科研人员开发成套化罐车堵漏装备，或者创新研发便携、智能、可靠的堵漏机械手等辅助堵漏機器人或堵漏机器人，有效提升公安消防部队处置危化品道路运输罐车泄漏事故的处置效率。

参考文献

[1]阮桢，张磊，赵轶惠，王俊军.危化品道路运输事故中的消防应急救援现状与分析[J].现代职业安全，2014，（6）：30-33.

[2]张磊，阮桢.100起危险化学品泄漏事故统计分析及消防对策[J].消防科学与技术，2014，（3）：337-339.

[3]赵正宏.化工企业带压密封技术装备现状与发展趋势[J].现代化工，2011，（2）：9-12.

[4]GB/T 29179-2012.消防应急救援作业规程[S].

[5]JB 152-2011.城市消防站建设标准[S].