LNG汽车罐车事故应急处置

■ 邵 伟 李尚勇

一、LNG槽车

1．LNG罐车的主要技术参数。

由于LNG是由地下的天然气经净化降温降压制冷液化而成液态甲烷，因此，LNG罐车的研制不同于一般的低温液体罐车或液化石油气（LPG）罐车，在设计制造时，重点考虑了保温、防火、防爆等安全性能。主要技术参数为：

设计压力——1.1 MPa

最高工作压力——0.8 MPa

设计温度——-162 ℃

主要受压元件材质——OCr18Ni9

几何容积——12～50 m3

充装介质——液化天然气

装量系数——0.9

安全阀开启压力——0.84～0.88 MPa

爆破片爆破压力——0.9 ～1.0 MPa

外壳保险器开启压力——0.02 ～0.07 MPa

绝热形式——真空粉末

日蒸发率——≤0.2 %

漏放气速率——≤1.33×10-4Pa·L／s

封口真空度——≤0.3 Pa

支承形式——仿鞍座四脚支承

2．LNG罐车的主要结构。

LNG罐车的液罐通过U形副梁固定在汽车底盘上，增压蒸发器置于车的右侧，管路控制系统集中布置在后操纵箱内。液罐为真空粉末绝热卧式夹套容器，双层结构，由内胆和外壳套合而成。内外罐连接采用玻璃钢支座螺栓紧固连接，后支座为固定连接，前支座为滑动连接，以补偿温度变化引起罐体伸缩。夹套内填装膨胀珍珠岩并抽真空，加排管、排气管等由内容器引出，经真空夹套引至外壳后底与管路操作系统相连接。

3．LNG贮罐的流程原理

底部设有液体加排管路和蒸发器增压系统，上部设有排气、安全系统及液面指示的上下部管路系统。当向内加注液体时，由气路控制系统打开紧急切断阀，并打开气相阀或排气阀和溢流阀，由容器经加排口进入罐内，由液面计读出液位高度，当溢流口有液体流出时，表示加注完毕。当向容器转注时，气控系统打开紧急切断阀、蒸发器阀、单向阀，液罐开始经蒸发器增压，当罐内压力达到0.4～0.6 MPa时，打开液相阀，液体由加排口向容器转注。

4．LNG罐车管路操作系统及工作原理。

LNG罐车的管路操作系统均设置在罐体后部的操纵箱内，由液位计、紧急切断阀、低温截止阀、安全保险装置及管路导管、阻火器等组成。液位计选用双波纹管差压计及三通阀。该车在罐体的液相和气相管路上，分别安装了两部紧急切断阀，以便在有异常情况发生时进行紧急切断。罐车在排气管路上并联装有安全阀和爆破片，当罐内压力超过0.84 MPa时，安全阀自动打开，使内容器泄压；当压力低于0.7 MPa时，安全阀自动关闭，爆破片与安全阀并联装置可在安全阀失灵时起第2道保险作用，以确保设备和人身安全，其爆破压力为0.90～1.0 MPa。罐车外壳上设有保险装置，安装在外壳顶部，当夹套泄露造成夹套内压力升高时，外壳保险器即自动泄压，其爆破压力为0.02～0.07 MPa。又由于该车装运介质为轻于空气的易燃易爆液化气体，极易在顶部形成爆鸣气团。为阻止火焰进入管道，在排气口加装了“波N带蜂窝”式阻火器，提高了该车的安全性。

图1 气路控制系统

5．气路控制系统

从图1可以看到，气源由汽车底盘气瓶提供（也可用外接气源）；控制二位三通阀为平时操作时用于打开或关闭紧急切断阀；紧急切断二位三通阀为在管路发生大量泄漏或出现意外时切断气源、关闭紧急切断阀时使用；手制动联锁只有当紧急切断阀关闭状态时，汽车才可以行使的连锁装置；超越停车制动联锁的作用是当装卸现场发生意外事故，紧急切断阀不能正常（或紧急）关闭时，可打开本超越停车制动联锁，使气动刹车关闭后可将罐车驶离事故现场。

6．LNG罐车的安全附件及其作用。

（1）罐车管路上的安全阀、爆破片双联保险装置。安全阀是压力容器上不可缺少的主要安全附件之一。在设计中，考虑到介质温度极低，当安全阀被冻死不能正常工作时，压力将连续升高，使爆破片起爆而排气泄压，爆破片起第二道保险作用。

（3）贮罐液、气相管上的紧急切断阀。主要防止在管道发生大量泄漏或停车场附近有火情发生时紧急关闭液源及气源。

（4）罐车前部和后操纵箱内分别设置紧急切断开关。主要是当罐车附近发生突发性事故时，可迅速关闭紧急切断阀，将罐车移至安全地点。

（5）阻火器。设在管路排气口上的阻火器。易燃易爆气体，很容易发生火灾，而它则可有效地阻止回火进入管道及罐内引发更大的事故。

（6）静电接地胶板。其接地电阻小于5 Ω，管路法兰连接处用铜制电缆跨接，接触电阻小于10 mΩ。

（7）灭火器材。用于扑救罐车气体火灾和发动机、驾驶室初起火灾。

只有全面了解LNG罐车的整体性能、制造原理，掌握各安全设施的作用和工作原理、操作方法，才可以做到心中有数，忙而不乱，防止临机不知所措，克服盲目蛮干；才可以在事故现场针对不同情况，正确使用随车安全设施和附件，有效控制事故的发展、扩大；消防力量在事故现场抢险救援时，则可以通过询问驾驶、押运人员，在他们的引导下，正确进行操作，确保抢险救援过程安全进行。

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二、液化天然气汽车罐车应急处置。

1．一般要求：（1）根据灾情决定出动力量和编程，接警后应迅速核对灾害类型、事故等级、危害程度等相关信息，根据预案初步形成应对方案；（2）处置队伍应在事发地300～500 m处集结，派出侦检人员现场核对灾情信息（具体部位、灾情状态、涉及范围、可控程度），向相关部门预警通报灾情信息；（3）封闭公路上下行线区域，以事故车为中心设置上下行线各1 000 m安全距离（山区弯路需加大直线安全距离）；（4）上风方向设立指挥部，划定抢险区、工作区、安全区范围，控制抢险区、工作区火源；（5）反复勘验、集体会商、综合研判、形成决策方案和行动方案；（6）根据决策方案和行动方案检查落实防护、防冻、防静电等级和措施，防止烧伤、冻伤、窒息、中毒、燃烧、闪爆等意外事故，确保抢险成功率和人员安全；（7）指定并授权攻坚组负责人随机指挥，严格遵守化学灾害事故的抢险救援规程处置作业。

2．罐车无泄漏、罐体无霜冻灾情：再次检查确然内外罐真空状态及管线是否完好，如完好应重点进行排氮操作（表指针1 %以下），实时观察并不间断排除罐内压力，减少罐内分层涡旋沸腾压力，车体完好按转移危险源处置，条件不成熟按倒罐转输或放空排险处置。抢险处置期间只要罐体不失真空。禁止向罐体、管线、安全阀部位射水。

3．罐车无泄漏、罐体有霜冻灾情：罐车、管线无泄漏，罐体有霜冻，说明内罐出现渗漏，绝热层受到破坏， 罐车以失真空，实时加大排氮操作频次，减少罐内分层沸腾压力，尽快做倒罐转输或转移危险源准备；如罐体外壳保险器已打开并明显出现蒸汽云（真空夹套压力达到0.02 ～0.07 MPa），说明内罐漏点逐步扩大，真空层遭到破坏，罐体底部液相泄漏介质随时间积累，外罐高强度钢强度逐渐下降，有可能出现罐体破裂灾情，前沿处置人员应做紧急避险准备。

罐体结霜处置过程中不论出现任何状况，严禁向罐体结霜面打水。外壳保险器、管线、阀门如出现局部液化天然气泄漏，可在扩散气体云团下风向5 ～ 15 m处部署水幕水枪、水力自摆炮稀释驱赶。严禁直流水直接冲击扩散云团。

4．罐车垂直倾翻未泄漏灾情：满液位罐车发生坠落、倾翻事故，如罐体长时间处于90°或180°状态，罐车安全附件失去作用，罐内液化天然气分层、涡旋、沸腾、氮气压力无法导出，受气温影响罐体压力会急剧上升，压力超过储罐设计安全系数，外罐材质的承压能力在介质的冷冻效应下减弱，严重者会造成罐体变形解体。需在专业技术人员的指导下进行排压处置，泄压消除储罐压力风险（内罐或外罐）。如出现槽罐垂直倾翻，可采取进料线反向管路排压。将罐体压力经进（出）料管路引流泄压或倒罐，作业前需提前部署好排流点两层以上水雾稀释保护圈，防止扩大危险源范围和回火引爆。

紧急情况下，可采取液相出口连接消防水带引致下风向就地直接排放，消除危险源。就地直接排放如以降低罐车压力为目的，应以罐车气相出口排放为主；如以加快排放速度为目的，应以罐车液相出口排放为主。

5．罐车安全阀泄漏灾情：如罐车撞击、倾翻罐体完好仅出现安全阀泄漏，复位安全阀消除泄漏；如安全阀出现液相冻结，可采取直流水熔化解冻或木槌轻敲复位消除泄漏，处置作业时应注意避开安全阀-爆破片双联保险装置，防止爆破片瞬间爆破泄压造成物体打击伤害。

6．罐车管线阀门泄漏灾情：如罐车撞击、倾翻罐体完好出现管线阀门泄漏，应实时进行罐体排氮操作，减少罐内分层涡旋沸腾压力，及时采取木楔封堵、缠绕滴水封冻等方法临时堵漏，尽可能采取倒罐转输等进一步消除危险源措施。若无法实现倒罐转输或起吊作业，可采取罐车气（液）相出口延长管路下风向就地直排或安全控烧方法，消除危险源。

7．罐车泄漏灾情异常：如罐体压力表读数快速升高，说明罐体的内罐破损严重，内外罐之间的真空绝热层受到破坏，罐车内胆与外界直接发生了热交换，出现安全阀频繁开启状态，采取泄压处置法应慎重。

若封堵措施无法实现，应进一步加大安全警戒区和火源控制区距离，提高防护等级，一线处置人员着防化服，防静电服，应使用本质安全型无线通讯和防爆等级符合的摄录像工具设备。在泄漏点下风向冷蒸气雾与爆炸性混合物区之间（泄漏云团下风向 10 ～ 20 m处）部署移动水炮、水幕发生器，扇形递进喷雾水稀释控制扩散范围，必要时采取紧急疏散措施扩大警戒范围。

液化天然气汽车罐车发动机如使用液化天然气燃料，泄漏、着火处置液化天然气罐车，事故如发生在注气过程应及时关闭罐车与燃气罐连接阀门，车用液化天然气燃气系统罐组、蒸发器处置同液化天然气罐车储罐。

如LNG罐车已发生起火事故，应上风向部署自摆式移动水炮冷却保护罐体，严防内外罐体超压破裂，引起贮罐解体发生化学爆炸。处置过程中应严格遵守气体火灾扑救原则，关阀、封堵等切断气源措施未完全到位前，一般不宜直接扑灭燃烧火焰，可采取控制燃烧战术稳妥处置。处置后期应逐步降低冷却强度，保持罐内LNG持续蒸发，直至燃尽防止回火闪爆。

LNG罐车火灾处置重点是强制冷却、控制燃烧，防止罐体温升过快导致事故扩大。罐体破裂燃烧，控制燃尽处置为妥；管线阀门泄漏火灾，着火部位火焰及辐射热如对其他关联管线、阀门没影响，可积极扑灭并采取堵漏措施。如已造成邻近管线、阀门钢材质强度下降，多处部位受损无法采取封堵措施，控制燃尽为佳。

三、小结

1．液化天然气罐车：双层钢制储罐、低温压力储存、罐车结构、主要部件、安全附件、拖挂式与半拖挂式。

2．储存介质：液化天然气、危险化学品、介质组份、理化特征、危险特性、火灾危险性。

3．灾害类型：泄漏、着火、爆炸。

4．罐车事故分类：受损未泄漏；受损泄漏；倾翻受损未泄漏；倾翻受损泄漏；受损、倾翻引起燃烧 。

5．基本处置措施：云团下风向稀释抑爆 、排氮泄压、放空排险 、关阀断料 、堵漏封口 、倒罐输转 、引流控烧 、吊装转运、安全监护（罐体不宜冷却降温）。

6．处置应用 ：

未泄漏事故的处置——先期警戒 、初步处置 、封闭道路、稀释抑爆 、实时排氮、起吊排险 、注意事项。

泄漏事故的处置 ——集结侦检 、设置警戒 、封闭道路、稀释抑爆 、实时排氮、止漏排险 、起吊转移 、注意事项 。

泄漏燃烧事故的处置——侦察警戒、封闭道路、冷却降温 、控制燃烧、排除险情 、起吊转移 、注意事项。

根据类型侦检、根据状态分析、根据灾情研判、根据可控程度处置与调整。