危化品泄漏快速封堵技术

高军等

在危险化学品泄漏事故快速抢险和应急处置领域，危险化学品泄漏快速封堵技术是一个成功的开拓和创新。它采用新型防爆密封装置和独特注胶工艺，解决了传统封堵技术难以解决的特殊部位封堵的难题，对危险化学品泄漏事故应急处置具有重要的现实意义。

危险化学品在生产、储存、运输、使用等环节中，由于种种原因导致泄漏而引发的安全生产事故，给国家和人民群众生命财产安全及生态环境都会造成极大的危害。在2013年“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸事故中，正是由于输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内，油气积聚遇火花发生爆炸，最终造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失约7.5亿元。

国内外资料表明，在化学事故中，因泄漏而造成的事故占35%～40%。由于危险化学品泄漏而引发的事故，具有事发突然、发展迅速、易引发次生事故等特点，因此提高泄漏处置效率，最大程度地避免、减少泄漏事故造成的损失，是当前国内外带压堵漏技术的研究方向。国家安全监管总局在《安全生产科技“十二五”规划》中，将“危险化学品快速堵漏技术的研究和开发”列为未来5年提升安全生产保障能力，支撑安全生产科技发展的重点任务之一。

研究进展

早期的封堵技术采用的是“带压密封技术”，是20世纪初在美国问世的。这项技术采用的是“热注塑造型原理”，只能处理压力1.0 MPa、温度200℃以下、化学性质较稳定的蒸气类介质泄漏的带压密封，操作繁琐、成功率不高，而且堵漏是在停产的情况下进行。进入21世纪，带压堵漏技术应用范围迅速扩大，几乎涉及所有的流体输送和储存工业领域，服务指标也扩大到14 MPa和-100℃～400℃，尤其在石油化工领域起到了重要的作用。

我国带压堵漏技术的研究起步于20世纪50年代，在70年代有了一定发展。当时为“带压粘接密封技术”，而这种技术在可行性和可靠性上、在密封器具的使用性能上、在密封材料的可注射性、耐介质性能和使用寿命上，都有一定的局限性。进入21世纪，针对危险化学品泄漏事故处置的主要技术是“带压密封技术”，其中常见的方法又包含了低压粘接堵漏、固定夹具堵漏、强磁堵漏、钢带拉紧堵漏等。这些方法有着各自的技术特点，但同样也在适用的温度、压力、介质、泄漏部位，以及封堵速度等方面存在着各自的局限性。

工作原理

危险化学品泄漏快速封堵技术，是一种针对危险化学品在生产、储存、运输或使用等各个环节的突发性泄漏进行“即时带压封堵”的应急处置技术。该技术可以在不停车、不影响生产的情况下，无需现场测绘、无需夹具，在泄漏发生后30 min内即可完成对一般泄漏点的应急封堵操作，能安全高效地对现场进行应急处置，尤其适用于直管根部、法兰错口、螺纹、异形构件等难点部位，解决了传统封堵技术解决不了的难题。

生产装置中因某种原因造成危险化学品泄漏时，泄漏介质处于带温、带压和向外喷射流动状态。该技术采用专用密封拉紧装置，将新型防爆柔性密封装置（专用索具带）紧密贴合在泄漏部位上，产生由外向内的向心力，从而形成新的密封结构，再采用大于介质系统内压力的外部推力，通过注胶装置将专用密封剂注入到孔道和缝隙中，并充满整个封闭空腔，堵塞泄漏孔洞和通道，直至漏点无泄漏，从而达到消除介质泄漏的目的。（见图1）

技术优势

危险化学品泄漏快速封堵技术区别于传统封堵技术，可在短时间内迅速、安全、可靠地消除泄漏，从而避免了由于介质泄漏引起的火灾、爆炸、中毒等重大事故。该技术具有以下优势：

封堵速度快

新型防爆柔性密封装置选用了一种防爆高强度柔性材料，作为包裹泄漏部位的主材，这种材料具有良好的柔韧性，用其制成不同规格的柔性专用锁具带，可在现场即时组合安装到泄漏部位，不受原有设备尺寸、形状、环境、地点等因素的影响，应急处置速度快，机动性强，在30 min内快速安装到泄漏部位上，第一时间有效减少危险化学品的流失。该装置已取得国家实用新型专利证书。

注胶工艺采用专用注胶装置，其中包括预埋式注射器和专用密封剂。注胶时，将注射器预埋在法兰间隙中，通过注射器将专用密封剂直接送达泄漏点四周。由于专用密封剂具有良好的工艺流动性和膨胀性，在压力和温度的作用下，可快速流动膨胀变形并充满密封空腔各部位，同时填充泄漏孔洞或裂纹，达到快速封堵的目的。专用注胶装置也已取得国家实用新型专利证书。

应用范围广

该技术不受原有设备形状的影响，可封堵法兰、设备管道上的孔洞、裂缝、焊接缺陷，填料函泄漏等，特别是对异形构件（方形法兰、椭圆形法兰、大尺寸装置等）和难点部位（容器出口直管根部、法兰错口）的封堵具有突出优势。同时，适用于不同尺寸的各类生产装置的快速封堵，基本覆盖连续化生产企业的生产系统中各类生产使用装置，满足危险化学品泄漏应急处置的要求。

该技术密封装置所选材料具有良好的柔韧性，用其制成的专用索具带，通过检测其锁紧力可达32 MPa，其适用的系统压力可达18 MPa，完全满足快速封堵操作中对于系统压力的要求。

专用密封剂是应急快速封堵操作取得理想封堵效果的关键组成部分。该密封剂为高温膨胀型密封剂，可在高、低温环境中使用，性能稳定，适用系统温度范围为-195℃～850℃。该密封剂耐介质性能广泛，具有极强的耐压性、柔韧性、可塑性，抗高、低温、抗腐蚀性，可适用于各类危险化学品介质。

防爆 安全

该技术中新型防爆柔性密封装置和拉紧装置，采用防爆材料作为主材，可用于易燃易爆介质，耐高低温，耐化学腐蚀，防火阻燃，冲击时不产生火花，从而保证了该技术在危险化学品泄漏环境中应用的安全性。

不破坏原有设备性能

快速封堵技术在应用的各环节中，不会对原有设备产生破坏性影响，封堵操作完成后，可保持生产装置正常使用一个运行周期。检修时，封堵部位易拆卸。

操作简便

快速封堵技术操作简便，组装简单，易学易掌握，利于技术的推广与普及。

危险化学品泄漏快速封堵技术与其他封堵技术相比，其优势特点对比见表1。

实战应用

2014年4月17日20时45分，天津市武清区崔黄口镇杨崔公路与宝武路交口处，一辆装载26.5 t丁二烯的危化品运输车辆发生泄漏事故。（见图2）

泄漏事故发生时，事发地点周围环境较为复杂，西南400 m处有两个村庄，村民1 380余人；东侧1 500 m处的天津世通华茂胶业有限公司储存区内，有丁二烯储罐10个，储量达600 t，苯乙烯储罐8个，储量达300 t，已构成一级危险化学品重大危险源；西北1 200 m处有一个液化气站。一旦处置不当，将造成附近村民群死群伤和引起企业危险化学品重大危险源事故，后果不堪设想。

天津市安全监管局接报后，立即调动市危险化学品应急专业救援队赶到现场，协助应急处置工作。救援队采用“危险化学品泄漏快速封堵技术”实施堵漏。经过专业人员30 min作业，封堵成功（见图3）。截至4月18日5时，罐中遗留的丁二烯已从事故车辆中全部卸到安全地点，得到妥善处理。

危险化学品泄漏快速封堵技术，在危险化学品事故快速抢险和应急处置领域是一个成功的开拓和创新。目前，该技术已被广泛应用在北京、天津、黑龙江、江苏、新疆等10余个省市，涉及石油、化工、燃气、造纸、供热等多个领域的50余家企业，对安全生产重大事故的应急处置起到了关键的作用。

实习编辑 赵 原endprint