从重特大事故看危化品罐车如何提高安全系数

张鹏飞

2018年1月12日，湖北省随州市新316国道金家湾路段一辆装载33吨甲醇的液罐车发生侧翻并泄漏。由于夜间长时间驾驶，司机乏困，导致车辆冲入绿化带发生侧翻，罐体发生泄漏。

2018年1月13日，兰海高速广西北海合浦往山口方向发生一起油罐车与大货车碰撞着火事故。事故造成2人死亡。

2018年1月15日，山东省东营市垦利区永安镇中通运输有限公司院内一油罐车在装车过程中发生爆燃，明火于2时25分扑灭。经现场初步核查发现3人死亡。

近几年，危化品罐车引发的重特大事故层出不穷，笔者作为液罐车设计从业者尤为关注，其中2014年山西晋城段岩后隧道“3-1”特大交通事故（见图1、2），更是让人记忆犹新。

“两辆运输甲醇的铰接列车追尾相撞，前车甲醇泄漏起火燃烧，隧道内滞留的另外两辆危险化学品运输车和31辆煤炭运输车等车辆被引燃引爆，造成40人死亡、12人受伤和42辆车烧毁，直接经济损失8197万元”，即使时隔4年，现在看到这些数字，震惊程度仍不减当年！

造成液罐车事故因素有很多：车辆追尾碰撞造成罐体泄漏、司机疲劳驾驶、装卸油时操作不当、运输介质于罐体材质不适应等。那么，从罐车的设计出发，如何提高

危化品罐车的安全系数？

罐体材质、容积、截面等影响罐体质量

在危化品罐车的设计过程中，罐体材质、容积、截面使用会对罐体质量产生非常大的影响，设计过程中如果稍有差错，在实际运输中将有意想不到的后果。

材质：目前危化品罐体板材主要有碳钢、不锈钢、铝合金等，根据运输介质不同选用不同的罐体材质，例如：铝合金液罐车根据运输介质不同主要分保温和不保温两种类型，保温罐因为需要耐高温应选用能承受150-180℃的5454板材，不保温罐因为不需要耐高温应选用延伸率比较好的5182、5083板材;液态食品运输车通常为运输鲜2B板。所以罐体板材选错或者运输不适当的介质都会增加事故风险。例如：2007年6月2日在323国道广西鹿寨县寨沙路段，两个原设计运输轻质燃油的集装箱储罐违规运输了双氧水，使罐内发生剧烈反应直致爆炸。

容积：设计罐体容积会留5%气相空间，如果空间太大，在刹车和上下坡时就会增加罐内液体对防波板和封头的撞击，缩短罐体使用寿命，所以应根据运输介质的密度选用合适的罐体容积。但是现在液罐为达到最佳的经济效益会运输多种介质，当运输密度太的介质时，气相空间增大，对防波板和封头撞击增加。部分地区采用的“一车一品”政策正好解决这个问题，但是这样回程时候就必须空车，势必增加运输成本。

截面：当罐体容积确定后合适的罐体截面也会影响罐体强度，目前罐车截面主要为正圆、椭圆和矩圆型三种截面（如图所示）。这几种截面各有优缺点。

正圆截面：各处受力比较均匀、工艺减薄量相同，强度大等优点，但是截面积小，罐体比较长，重心高，侧翻稳定型不好。

椭圆截面和矩圆截面：根据设计要求更改截面积，设计较灵活等优点：但是截面受力不均匀，根据弧度不同工艺减薄量不同，弧度越小工艺减薄量越小，例如;矩圆截面的四个角弧，板厚最小，此处强度最小。并且当矩圆截面侧弧较大时，两侧有一段截面接近平面，受力最小，所以罐体截面适宜设计成椭圆截面或接近椭圆的矩圆截面。

GB 18564.1-2006规定：装运剧毒类介质或附录A中试验压力不低于0.4MPa的罐体应采用圆形截面;装运其他介质，且试验压力低于0.4MPa的罐体可采用圆形、椭圆型或带有一定曲率的凸多边形截面”。所以运输甲醇等介质的液罐车应选用正圆截面。运输不同的介质，要根据实际选择合适的截面。

合理的管理布置减少泄漏风险

液罐车合理的管道布置能提高装卸油放率，降低劳动强度等，同样的也可以避免一些潜在的安全风险。

2014年7月24日，国家安全总局对五部委联合发表《关于在用液体危险货物罐车加装紧急切断装置有关事项的通知》，提出了对液体危险货物罐车紧急切断装置加装工作的要求，并限定了整改时间。安装紧急切断阀强制要求大大降低了事故中因管道破坏导致介质泄漏带来的二次事故。然而现在又出现新的问题，紧急切断阀一般是由气动开关远程控制，操作员很容易忘记关闭气动丌关。为此，新GB 7258-2017《机动车运行安全技术条件》增加了相应的条款“装有紧急切断装置的罐式危险货物运输车辆，在设计和制造上应保证运输液体危险货物的车辆行驶速度大于5km/h时紧急切断阀能自动关闭，或在发动机启动时能通过一个明显的信号装置（例如：声或光信号）提示驾驶人需要关闭紧急切断阀”，此条款强制要求了在行驶过程中必须关闭紧急切断阀。

笔者在此分享一种气路安装方式。如下图所示，驻车制动气路和紧急切断阀（海底阀）远程控制气路通过一个气动两位五通阀实现了联动控制。海底阀控制开关可同时控制海底阀和两位五通阀的开启和关闭。能实现海底阀打开同时，车辆自动驻车制动;海底阀关闭同时，自动驻车制动解除的功能。这样就有效地避免了因为操作人员忘记关闭海底阀带来的风险;也避免了卸料时，操作人员忘记刹车所带来的安全问题。

高端配置为罐车安全保驾护航

新GB 7258-2017的发布抬高了半挂车“身价”，也增加了危化品液罐车的安全。其中有几项变动比较大的条款，例如：7.2.6中“危险货物运输半挂车、三轴的栏板式和仓栅式半挂车的所有车轮，应装配盘式制动器”;7.2.7中“所有危化品货物运输车辆的所有行车制动器应装备制动间隙自动调整装置”;9.4中“总质量大于等于12000kg的危险货物运输货车的后轴，所有危险货物运输半挂车，以及三轴栏板式、仓栅式半挂车应装备空气悬挂”……

这些条款就单单一个安装空气悬挂就把半挂车的成本抬高了四万左右，但是不能忽视的是罐车使用寿命延长，空气悬挂减小了路面的颠簸对罐体的撞击，并且减小了罐内液体对防波板和封頭的撞击。

目前山东明珠专用汽车制造有限公司开发一款高端智能液罐车（如图所示），此液罐车罐体截面为正圆型，以更高的标准保证运输安全，改罐车配置空气悬挂（配备前轴提升和后轴随动转向功能）、445/50R22.5大单胎、车轴盘式制动器（刹车片磨损担提示）、EBS制动系统、胎压检测、卸料管路上配备电子铅封（破封拍照和录像功能）、倒车影像和自动刹停等功能。用更先进、安全、智能的技术全方位保证了液罐车的安全。

标准的健全为安全保驾护航

不可否认国家标准和行业标准的修订和发布，国家安全总局、工业和信息化部、公安部、交通运输部、国家质检总局五部委发的相关的文件决定了发展的方向，近几年几个重大标准的修订为危化品液罐车安全提供了依据，对危化品罐车比较重要的几个标准主要有：

GB 1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》重新规定了挂车的外廓尺寸、最大允许总质量等要求。还有，GB 7258-2017《机动车运行安全技术条件》、GB 11567-2017《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》和GB 34659-2017《汽车和挂车防飞溅系统性能要求和测量方法》。

日前国内液罐车无论是从设计水平、用料还是工艺上都处在低端水平，距欧美国家有一定的差距。并且客户需求上还停留在使用盈利的阶段，从近几年汉诺威车展上来看欧洲国家对危化品罐车提出了更高的安全要求。

随着国内相关国标、行标的健全、生产经验的积累、技术水平的提高，还有国家综合的提高等，危化品液罐车也正在向安全、成熟、专业、智能、美观的方向发展。