G60K 型铁路罐车运输二甲基甲酰胺的探讨

杨闻彪

（上海铁路局 货运处，上海 200071）

N，N-二甲基甲酰胺别名甲酰二甲胺，简称DMF，属于第 3 类易燃液体，国标编号 2265，铁危编号 32127。在铁路危险货物运输中，其信息化品名为二甲基甲酰胺。二甲基甲酰胺主要用作工业溶剂，医药工业上用作生产维生素、激素的原料，也用于制造杀虫脒。随着化工业的快速发展，二甲基甲酰胺的需求量迅速增大，其运输量也同步增长。目前运输方式除公路、水路运输外，铁路也承担部分运量，特别是上海铁路局管内，近年来铁路运量逐年增加。但现行《 铁路危险货物运输管理规则 》(铁运 [ 2008 ]174号)规定，二甲基甲酰胺只能采用小包装运输。由于小包装运输成本高，运量相对较小，难以满足工业发展的需要。根据二甲基甲酰胺的理化性质和铁路运输要求，对目前铁路上常规的 G60K型罐车装运二甲基甲酰胺的可行性进行分析，为铁路罐车运输二甲基甲酰胺提供参考。

1 二甲基甲酰胺的理化性质及危险性

1.1 理化性质

二甲基甲酰胺为无色透明液体，有微弱的特殊臭味，熔点 -61℃，沸点 152.8℃，相对密度0.945 2 t / m3(20℃)，可混溶于水和多数有机溶剂。

二甲基甲酰胺闪点 58℃，属于二级易燃液体。自燃点 445℃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为 2.2%～15.2%。遇明火、高热易燃，与氧化剂接触剧烈反应，甚至引起燃烧爆炸；能与浓硫酸、发烟硝酸猛烈反应，甚至发生爆炸；与卤化物(如四氯化碳)能发生强烈反应。二甲基甲酰胺有一定的毒性，对人体健康危害主要表现为急性中毒和慢性中毒。

1.2 二甲基甲酰胺密度和饱和蒸气压与温度的关系

二甲基甲酰胺密度和饱和蒸气压随温度的变化如表1 所示。二甲基甲酰胺在常温下为液体，其饱和蒸气压随温度变化幅度较小。

1.3 运输中的危险性

二甲基甲酰胺运输过程中的危险性来自于二甲基甲酰胺的易燃易爆性、低导电性、热膨胀性、毒害性等。

表1 二甲基甲酰胺密度和饱和蒸气压随温度变化表

（1）易燃易爆性。二甲基甲酰胺为二级易燃液体，遇高温、明火会发生火灾。由于爆炸下限较低，空气中很容易达到爆炸点，遇明火可以引起爆炸。

（2）低导电性。二甲基甲酰胺是有机化合物，导电性差。在装卸、运输过程中，液体与罐体、输送管道及液体之间的摩擦都可以造成静电的积累，积累到一定程度则会产生放电导致火灾爆炸。

（3）热膨胀性。二甲基甲酰胺受热体积膨胀，蒸气压增大，使容器内压力增大。因此，容器在受到高温、日晒、剧烈震动等作用下，气体膨胀，压力增高。若无泄压装置或泄压排放量不足时，会引起容器胀裂，引起外泄或外溢。

（4）毒害性。二甲基甲酰胺虽然只有轻度毒性，但作业人员大量接触或吸入其蒸气会造成急性中毒，严重者会出现失明甚至死亡。

2 装运二甲基甲酰胺罐车的安全要求

（1）罐车设计压力。二甲基甲酰胺饱和蒸气压很低，在 60℃ 时饱和蒸气压为 3.466 kPa，故二甲基甲酰胺应采用常压罐车装运。

（2）罐体材质和厚度。罐体材料及与二甲基甲酰胺接触的部件材质应与二甲基甲酰胺相容；材料厚度应不小于由强度计算所得的计算壁厚和腐蚀裕量之和，材料的质量和规格还应符合相应的国家标准、行业标准的规定。

根据《 铁路危险货物品名表 》、铁路危险货物包装表和联合国危险货物专家委员会提出的《 关于危险货物运输的建议书 》(第十七修订版)，二甲基甲酰胺罐车材质可以为碳素钢或铝等金属。

（3）呼吸阀。二甲基甲酰胺为易燃液体，随着温度升高饱和蒸气压增大。因此，罐车的罐顶应设置带阻火功能的呼吸阀，保护罐体免受超压。

（4）充装量。①根据《 铁路危险货物运输管理规则 》第 99 条，罐车的充装上限不得大于罐体标记容积 V标的 95%，下限不得小于罐车标记容积 V标的83%。②罐车装载二甲基甲酰胺的充装量不大于罐车的标记载重。

（5）装卸方式。采用上装上卸式。

（6）重车重心高。重车重心高不应大于 2 200 mm。

（7）罐体标志。罐车罐体本底色应为银灰色，罐体两侧纵向中部应涂刷 1 条宽 300 mm 的红色水平环形色带，罐体两侧环形色带中部(有扶梯时在扶梯右侧)以分子、分母形式喷涂罐体上还应涂打“XXXXX 单位自备车 到站 XXX”字样。

（8）转向架。根据铁路部门提速要求，60 t 级罐车应为转 K2 或者转 K4 型转向架。

（9）其他。应符合国家和铁路部门关于铁路罐车的技术要求。

3 G60K 型罐车的主要技术参数

G60K型铁路罐车原主要装运汽油、煤油、柴油等轻油类介质。主要技术参数如下。

（1）设计压力：常压。

（2）罐体材质：碳钢。

（3）外形尺寸(长 × 宽 × 高)：11 988 mm × 2 912 mm× 4 477 mm。

（4）罐体大小。罐体内径：2 800 mm；罐体长度：10 390 mm；罐体壁厚：上板 8 mm；下板和封头 10 mm；罐体总容积：62 m3；罐体有效容积：60 m3。

（5）罐车自重：20.4 t；标记载重：53 t。

（6）呼吸式安全阀 2 个，其开启压力为 0.15 MPa，吸入压力为 1～2 kPa。

（7）使用温度：-40℃～50℃。

（8）装卸方式：上装上卸式。

（9）重车重心高：充装罐体标记容积 95% 的二甲基甲酰胺时，重车重心高为 2 128 mm。

（10）转向架：转 K2 型转向架。

（11）制动装置：风制动和手制动。

（12）车钩缓冲装置：13A号上作用车钩和钩尾框，ST型缓冲器。

（13）底架结构：由中梁、枕梁、侧梁、端梁、罐体鞍座装配等部件组焊而成。

4 G60K 型罐车装运二甲基甲酰胺的可行性分析

（1）G60K型铁路自备罐车为常压罐车，材质为碳钢，与二甲基甲酰胺相容，符合安全要求。G60K型罐体上板厚度为 8 mm、下板和封头厚度为 10 mm，能够满足盛装二甲基甲酰胺的强度要求。

（2）G60K罐车顶部设有呼吸式安全阀 2 个，其开启压力为 0.15 MPa，吸入压力为 1～2 kPa；可以满足二甲基甲酰胺吸气和排气要求。

（3）当二甲基甲酰胺密度取 0.945 2 t / m3(20℃)，其最大充装量 W 的计算如下。G60K型罐车有效容积60 m3，W = 0.945 2 t / m3× 60 m3× 95% = 53.88 t，大于其标记载重 53 t。因此，G60K充装二甲基甲酰胺时，最大充装量为 53 t，即最大充装体积 V允许应为：V允许= 0.93 V标= 56.1 m3。

（4）罐车采用上装上卸式，符合要求。

（5）重车重心高为 2 128 mm，小于 2 200 mm，符合安全要求。

（6）G60K转向架为转 K2 型转向架，符合铁路提速要求。

5 结论

根据二甲基甲酰胺对铁路罐车的安全要求，通过对 G60K型铁路罐车装运二甲基甲酰胺进行分析，G60K型罐车运输二甲基甲酰胺符合安全要求。由于G60K型罐车按《铁路危险货物运输管理规则》的95%上限充装量充装二甲基甲酰胺时，其充装量大于其标记载重，因此 G60K型罐车须按 0.83V标≤V允许≤0.93V标充装量进行充装。

企业使用危险货物自备罐车运输二甲基甲酰胺，装卸设备应具备防爆、防静电功能，装卸能力、计量方式、消防设施、安全作业防护应符合规定要求。应严格执行《铁路危险货物运输管理规则》“4 个一致”的规定，严禁使用附件、配件不齐全或功能不良的罐车，加强常压危险货物罐车罐体及呼吸阀、盖垫等安全附件检查，严把罐车装运危险货物的充装量，危险货物罐车承运前托运人应向车站提供装车计量单。危险货物罐车装卸车后及时关闭阀门、口盖，拧上、拧紧螺栓螺帽，车站和专用线、专用铁路认真做好铁路危险货物自备罐车运输交接检查工作。

[1]中华人民共和国铁道部. 铁路危险货物运输管理规则[S]. 北京：中国铁道出版社，2008.

[2]中华人民共和国铁道部. 铁路危险货物品名表[S]. 北京：中国铁道出版社，2009.