摘要：介紹了氮?dú)庵脫Q裝置的組成、操作方法以及使用氮?dú)庵脫Q技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題，并結(jié)合具體案例分析了氮?dú)庵脫Q技術(shù)在處置液化石油氣槽車(chē)事故倒罐應(yīng)用中的優(yōu)越性。MVE液氮罐

近年來(lái)，液化石油氣槽車(chē)事故接連不斷，而且愈演愈烈。液化石油氣槽車(chē)事故的防范和應(yīng)急處置已成為消防部隊(duì)處置化學(xué)事故的重點(diǎn)之一。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，社會(huì)能源需求的增加，今后槽車(chē)運(yùn)輸?shù)念l率還將繼續(xù)增大，液化石油氣槽車(chē)通過(guò)城市、交通要道、涵洞隧道以及在城市裝卸的概率也必然增多。因此，消防部隊(duì)必須深入研究液化石油氣槽車(chē)事故的應(yīng)急處置技術(shù)，作好事故處置的充分準(zhǔn)備。

在液化石油氣槽車(chē)事故處置中，倒罐是經(jīng)常采用的處置措施，為了增大液化石油氣槽車(chē)倒罐處置的成功率，降低倒罐操作的危險(xiǎn)性，一些消防部隊(duì)將氮?dú)庵脫Q技術(shù)應(yīng)用到液化石油氣槽車(chē)事故的倒罐處置中，最大限度的減少了事故帶來(lái)的危害，取得了良好的效果。

1、氮?dú)庵脫Q技術(shù)

氮?dú)庵脫Q技術(shù)是利用氮?dú)庵脫Q裝置，把氮?dú)獬淙胧鹿嗜萜髦?，將液態(tài)或氣態(tài)危險(xiǎn)化學(xué)品置換出來(lái)另外儲(chǔ)存，并對(duì)容器進(jìn)行惰性氣體保護(hù)的一種技術(shù)。在處置化學(xué)事故時(shí)，事故容器內(nèi)大多是具有易燃易爆物質(zhì)，直接對(duì)事故容器進(jìn)行堵漏和倒罐處理，操作的危險(xiǎn)性很大。通過(guò)氮?dú)獾亩栊员Ｗo(hù)，就可大大增加操作的安全性。

1.1氮?dú)庵脫Q裝置的組成

氮?dú)庠诔爻合聻闊o(wú)色氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，常被作為惰性保護(hù)氣體使用，并且氮?dú)獾馁|(zhì)量比液化石油氣輕。因此，可利用氮?dú)庵脫Q裝置，依靠氮?dú)馄康膲毫χ脫Q出事故容器中的化學(xué)物質(zhì)，從而保證倒罐的安全進(jìn)行。氮?dú)庵脫Q裝置包括氮?dú)膺B接管及所屬配件、液氮釋放架、置換液(氣)體連接管、氮?dú)馄考翱蛰d槽車(chē)，工作示意圖見(jiàn)圖1。其中，各連接管及所屬配件均可由廠家定型生產(chǎn)，氮?dú)馄亢涂蛰d槽車(chē)可臨時(shí)向事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)集。

1.1.1氮?dú)膺B接管

用來(lái)連接氮?dú)馄亢鸵旱尫偶艿墓芫€，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度一般為15m、直徑25mm、耐壓強(qiáng)度不低于614MPa，在管的兩端設(shè)有快速接頭，管線與管線之間有快速接頭連接，在氮?dú)膺B接管線與氮?dú)馄窟B接端設(shè)有壓力表、單向閥(在更換氮?dú)馄繒r(shí)防止置換液倒流)和閘門(mén)(是單向閥的補(bǔ)充，當(dāng)單向閥失去作用時(shí)操作此閥)，由快速接頭連接氮?dú)馄砍隹凇?br />
1.1.2置換液(氣)體連接管

管的兩端分別與事故容器的液相管和處置事故調(diào)集來(lái)的空載槽車(chē)液相管連接，管的直徑50mm、耐壓強(qiáng)度不低于614MPa、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為30m，為便于實(shí)地操作及管線的攜帶，設(shè)計(jì)10m長(zhǎng)的管線3根，管線與管線之間、管線與槽車(chē)之間均由快速接頭連接。

1.1.3異徑快速接頭

采用管徑50mm變25mm的快速接頭，用來(lái)快速連接各連接管接口和以備事故槽車(chē)因顛覆、氣相管被置換液體淹沒(méi)時(shí)使用。

1.1.4氮?dú)馄?br />
用于置換的氮?dú)獠捎眉兌葹?915%的普通氮?dú)猓瑲馄堪碐B386421983執(zhí)行，容積為40L，壓力為12±015MPa。

1.1.5空載槽車(chē)

用于盛裝置換出的危險(xiǎn)化學(xué)品，槽車(chē)應(yīng)設(shè)計(jì)有安全保護(hù)裝置、靜電消除裝置等。

1.2操作方法

將事故容器、新調(diào)空載槽車(chē)進(jìn)行接地，以消除靜電。再將氮?dú)馄砍隹谕ㄟ^(guò)直徑為25mm氮?dú)夤芫€與液氮釋放架和事故容器的氣相管連接，將空載槽車(chē)的液相管與事故槽車(chē)的液相管通過(guò)直徑為50mm的置換液體管線連接。然后，開(kāi)啟氮?dú)馄康扔嘘P(guān)閥門(mén)進(jìn)行置換。

2、利用氮?dú)庵脫Q技術(shù)處置液化石油氣槽車(chē)事故的優(yōu)點(diǎn)

2.1液化石油氣的爆炸危險(xiǎn)性

液化石油氣是原油蒸餾或其他石油加工過(guò)程中所得出的各種烴類(lèi)化合物，包括丙烷、丙烯、異丁烷、丁二烯、異丁烯等，屬甲類(lèi)易燃?xì)怏w。在常溫下，液化石油氣加壓以液態(tài)儲(chǔ)存和運(yùn)輸，液體的密度約為水的一半，氣體密度比空氣大。液化石油氣泄漏或釋放時(shí)，在常溫下液態(tài)的液化石油氣極易揮發(fā)，體積能迅速擴(kuò)大250～350倍，波及范圍廣。液化石油氣的爆炸極限為2%～10%，1L液化石油氣與空氣混合后濃度達(dá)到2%時(shí)，能形成體積為1215m3的爆炸性混合物。并且在事故現(xiàn)場(chǎng)，壓力容器都以噴射狀泄漏出來(lái)，迅速氣化、擴(kuò)散并與空氣混合，形成幾百、幾千甚至幾萬(wàn)平方米大范圍爆炸性混合物。并且，液化石油氣泄漏后蒸氣積沉聚集，難以噴水驅(qū)散。液化石油氣相對(duì)密度大，為空氣的1.5～2倍。泄漏后的蒸氣沉積飄浮于地面，白茫茫的一片氣霧，氣霧高度按泄漏量不同形成幾十厘米或1～10m不等，即使及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也難以使用噴霧水槍向周邊地區(qū)和空中驅(qū)散，遇熱源和明火極易引起爆炸。

2.2傳統(tǒng)倒罐處置的缺陷

液化石油氣槽車(chē)發(fā)生事故的地點(diǎn)的地勢(shì)一般都較為復(fù)雜，加之槽車(chē)自身的重量和裝載的液化石油氣兩者相加，重量都較大，一般吊車(chē)都滿足不了安全處置事故的能力，即使客觀條件能滿足吊車(chē)的工作能力，但對(duì)滿載的事故槽車(chē)進(jìn)行處置，其危險(xiǎn)性是相當(dāng)大的。因此，常采用倒罐的方法進(jìn)行處置。目前，消防部隊(duì)在處置石油液化氣槽車(chē)事故時(shí)，最常用的倒罐方法有兩種:一是通過(guò)罐內(nèi)自然壓力倒罐;二是利用防爆泵倒罐。通過(guò)自然壓力倒罐往往受壓力限制，只能倒出少量液體，不能完全達(dá)到倒罐的要求。電動(dòng)防爆泵作為一種處置化學(xué)事故最常用的機(jī)械倒罐方法在長(zhǎng)期的使用中也逐漸暴露出一些問(wèn)題:一是電動(dòng)防爆泵的額定電壓為380V，而槽車(chē)事故發(fā)生的地點(diǎn)通常遠(yuǎn)離城區(qū)和村莊，很難滿足防爆泵正常工作的額定電壓，這就在很大程度上限制了防爆泵的使用。二是即使事故現(xiàn)場(chǎng)條件允許使用防爆泵，但由于現(xiàn)場(chǎng)條件的制約，臨時(shí)安裝的防爆泵不可能保證電氣線路達(dá)到防爆要求，保證不產(chǎn)

2.3氮?dú)庵脫Q技術(shù)處置液化石油氣槽車(chē)事故的優(yōu)點(diǎn)

通過(guò)罐內(nèi)自然壓力倒罐和防爆泵倒罐，最終結(jié)果只是將事故槽車(chē)內(nèi)的液態(tài)液化石油氣倒入其它槽車(chē)。在倒罐完畢后，事故槽車(chē)內(nèi)仍存有氣態(tài)的液化石油氣。如果缺乏惰性氣體的保護(hù)，勢(shì)必給使用吊車(chē)吊裝增加了危險(xiǎn)系數(shù)。

氮?dú)庵脫Q技術(shù)與上述兩種倒罐方法相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。在使用上，氮?dú)庵脫Q技術(shù)既不受事故現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，又能有效進(jìn)行置換，最重要的是它可以對(duì)事故容器實(shí)施氮?dú)獗Ｗo(hù)，保證槽車(chē)處置的安全進(jìn)行，這無(wú)疑是解決液化石油氣槽車(chē)事故倒罐問(wèn)題的一種安全有效的方法。

3、使用氮?dú)庵脫Q裝置時(shí)的注意事項(xiàng)

①消防部隊(duì)?wèi)?yīng)提前與氮?dú)馍a(chǎn)廠商搞好溝通，需要時(shí)及時(shí)向事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)集氮?dú)猓_保事故現(xiàn)場(chǎng)氮?dú)夤?yīng)充足。

②事故現(xiàn)場(chǎng)要實(shí)施嚴(yán)格警戒，控制無(wú)關(guān)人員、車(chē)輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。如事故現(xiàn)場(chǎng)附近有居民區(qū)或住宅，要與當(dāng)?shù)毓簿只蚺沙鏊浜鲜枭F(xiàn)場(chǎng)居民，禁絕火源。必要時(shí)還要與交警部門(mén)配合進(jìn)行交通管制。

③進(jìn)行事故處置時(shí)要控制一線人員的數(shù)量，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員宜精不宜多，但應(yīng)至少2～3人為一組集體行動(dòng)。同時(shí)，所有能引起燃爆的熱源及通信工具應(yīng)一律交出，不能帶入處置一線。

④處置槽車(chē)事故時(shí)，當(dāng)事故槽車(chē)中的液態(tài)物質(zhì)在氣相閥之下，按正常的操作方法進(jìn)行;當(dāng)事故槽車(chē)中的氣相閥位于液態(tài)化學(xué)品之內(nèi)，即事故槽車(chē)發(fā)生顛覆，此時(shí)用氮?dú)庵脫Q裝置處置槽車(chē)事故時(shí)，氮?dú)夤芫€則與事故槽車(chē)的液相管連接，用置換液體管線將事故槽車(chē)的氣相管與空載槽車(chē)的液相管連接。

⑤對(duì)置換后的事故槽車(chē)吊裝作業(yè)時(shí)，水槍手要密切注視，隨時(shí)準(zhǔn)備出水。

4、案例

2001年6月24日，遼寧化學(xué)公司一輛裝有30t液化石油氣的槽車(chē)行駛至天津市大港區(qū)津歧公路大港開(kāi)發(fā)區(qū)大宇電子公司路段時(shí)發(fā)生車(chē)禍，翻入路邊水渠。事故槽車(chē)裝的30t液化石油氣，一旦發(fā)生泄漏引起燃燒爆炸，其爆炸威力相當(dāng)于7500kgTNT炸藥。

4.1事故發(fā)生后的應(yīng)急處置措施

針對(duì)事故槽車(chē)體積較大，罐體自重再加上所裝的30t液化石油氣，總重量約有50余t，而且罐體老化銹蝕嚴(yán)重的情況，消防救援指揮部決定采取“先倒液，后吊裝，最后拖運(yùn)”的處置步驟。

①在嚴(yán)密監(jiān)控下，將發(fā)生事故的液化氣槽車(chē)出口與到場(chǎng)的空槽車(chē)進(jìn)口相連接，打開(kāi)進(jìn)出口閥門(mén)，通過(guò)事故槽車(chē)罐內(nèi)的自然壓力，向空槽車(chē)倒液約4t左右，二槽車(chē)罐內(nèi)壓力趨于平衡。

②安裝氮?dú)庵脫Q裝置，將液氮車(chē)液氮釋放架通過(guò)導(dǎo)管順序連接，與發(fā)生事故液化氣槽下對(duì)正。各個(gè)管道全部連通后，經(jīng)反復(fù)檢查確認(rèn)各接口未發(fā)生泄漏，開(kāi)始進(jìn)行液氮置換倒液，將罐內(nèi)15t液化石油氣安全倒至兩輛空槽車(chē)內(nèi)。

③消防隊(duì)員出4支水槍對(duì)罐體進(jìn)行“全淹沒(méi)”冷卻保護(hù)，掩護(hù)交管部門(mén)吊車(chē)實(shí)施吊裝作業(yè)，將事故槽車(chē)吊正，并成功與拖車(chē)對(duì)接。

4.2事故處置的效果分析

①槽車(chē)本身的自重及裝載的液化石油氣兩者相加，重量比較大，一般吊車(chē)都滿足不了安全處置事故的能力。即使客觀條件能滿足吊車(chē)工作能力，但對(duì)滿載的事故槽車(chē)進(jìn)行處置，其危險(xiǎn)性也比較大。通過(guò)氮?dú)庵脫Q裝置的使用，利用氮?dú)鈮毫Π咽鹿什圮?chē)內(nèi)的液化石油氣置換到空載槽車(chē)，減輕了拖吊的作業(yè)槽車(chē)的重量，也降低了事故處置對(duì)吊車(chē)的要求，從而也降低了拖吊作業(yè)的危險(xiǎn)性。

②利用氮?dú)庵脫Q裝置倒罐，處置過(guò)程沒(méi)有電氣線路操作，且該裝置的管線連接均為快速接頭連接，操作方便迅速，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)焊接等明火作業(yè)，增加了現(xiàn)場(chǎng)處置液化石油氣事故的安全系數(shù)。

③利用氮?dú)庵脫Q技術(shù)倒罐，由于氮?dú)馄繅毫Φ淖饔?，大大的縮短了液化石油氣的倒罐時(shí)間，有效減少了液化石油氣的泄露和擴(kuò)散，防止了事故的擴(kuò)大蔓延。

④液化石油氣事故槽車(chē)在倒罐完全后，罐體內(nèi)充斥氮?dú)?。由于槽?chē)罐體有氮?dú)獾亩栊员Ｗo(hù)，罐內(nèi)殘存的液化石油氣接觸不到足夠的空氣，從而無(wú)法達(dá)到其爆炸極限，形成爆炸性混合物。因此，保證了吊車(chē)拖吊事故槽車(chē)的安全進(jìn)行。

5、結(jié)束語(yǔ)

氮?dú)庵脫Q技術(shù)是一項(xiàng)安全有效的危險(xiǎn)化學(xué)品倒罐技術(shù)，與其它倒罐方法相比具有使用上不受事故地點(diǎn)的限制，能夠滿足槽車(chē)運(yùn)輸事故地點(diǎn)偏僻復(fù)雜的使用要求;置換裝置安裝快捷，且倒罐時(shí)間短，可有效減少化學(xué)品的擴(kuò)散;采用氮?dú)庾鳛橹脫Q介質(zhì)，氮?dú)鈦?lái)源充足，克服了其它置換技術(shù)置換介質(zhì)難調(diào)集的缺點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)裝置連接和使用無(wú)需動(dòng)用電氣設(shè)備及明火，增大了事故處置的安全性等顯著優(yōu)點(diǎn)。并且，氮?dú)庵脫Q裝置成本不高，操作技術(shù)簡(jiǎn)單，便于在各級(jí)消防部隊(duì)中推廣發(fā)展。MVE液氮罐