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2006-08-16 10:34 |
液化石油气泄漏事故的堵漏
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摘要：结合几起液化气泄漏事故抢险的经验和教训，分析了液化石油气泄漏事故中堵漏的重要意义，介绍了堵漏前的准备，堵漏的各种方法，堵漏人员的防护及后勤保障，供相关人员商榷。
关键词：液化石油气；泄漏；堵漏
液化石油气泄漏事故在全国范围内曾多次发生,有的甚至形成恶性爆炸事故，造成了众多的人员伤亡和巨大的财产损失。液化气泄漏事故历来被视为抢险救援的一大难点，但其发展有规律可循。只要抢险人员掌握其特点和规律，运用正确的堵漏方法，不仅能取得抢险成功，而且可以避免和减少人员伤亡。
1 堵漏的意义和面临的危险
液化石油气泄漏事故的典型发展过程是泄漏、气体爆燃、稳定燃烧、储罐爆炸和连锁爆炸。液化气泄漏事故发展迅速而残酷。液化气泄漏后，迅速挥发扩散并与空气混合形成爆炸性混合气体，随时可能遇火星发生爆炸。爆炸后，高温火焰使储罐温度、压力迅速上升而发生储罐爆炸。储罐爆炸的威力远远超过气体爆炸，它产生的高温、冲击波和爆炸碎片对抢险人员造成伤害并严重毁坏其他储罐而造成连锁爆炸，但堵住泄漏即可控制险情的发展。
堵漏时，抢险人员处在易燃气体包围之中，随时可能遇火星爆炸伤及抢险人员。
2 堵漏前的准备
2．1 根据气体扩散情况确定停车位置和进攻方向
液化石油气的挥发扩散遵循着一定的规律。液化气泄漏后迅速挥发成气体，其密度为空气的1.5至2倍，气体会沿地面扩散，在地表面和低洼地带聚集，不易扩散。气体浓度从泄漏中心向外逐渐降低。近距离区域的气体浓度高于爆炸浓度上限，为高浓度区；稍远区域的气体浓度在爆炸浓度范围以内，为爆炸危险区；再向外的气体浓度低于爆炸浓度下限，为低浓度区。如果爆炸危险区或高浓度区出现火星，则爆炸危险区的气体发生爆炸，高浓度区的气体快速燃烧消耗，在这个短暂的过程中，高浓度区和爆炸危险区的气体温度飙升，体积瞬间膨胀，危害范围比原高浓度区和爆炸危险区还大，为伤害区，人员在此区域以内将受到伤害；伤害区以外为安全区。从图1可以看出，伤害区包含了高浓度区、爆炸危险区和部分低浓度区。气体的扩散受泄漏量的影响，汇漏量大则扩散范围大。1979年12月18日，吉林市煤气公司液化气站的球罐破裂，气体在几分钟内扩散至250米外遇明火发生爆炸。而1986年12月29日，一列液化气火车槽车行至衡阳站时，一节槽车的安全阀起跳，气体扩散范围不过50米。
气体的扩散还会受到风和地势的影响。泄漏事故发生的现场往往有风或地势不平，气体向下风方向和地势较低方向的扩散速度明显快于其它方向，形成不规则形状的高浓度区、爆炸危险区和伤害区，见图2。
消防车应停靠在泄漏点的上风、侧风或地势较高方向与泄漏点距离较远的地方，车头向外，以防风向变化时能迅速调整消防车停靠点。消防车的发动机皮带在高速运转时会产生上千伏的静电电压，其放电能量足以点燃液化气。汽车的众多电气设备都不是防爆电器，因此必须将消防车布置在爆炸危险区之外。如2000年7月17日吉林省梅河口市合诚液化气站发生泄漏事故，消防队员将消防车布置在离罐区150米的上风方向和侧风方向，通过水带长距离供水驱散和稀释气体，保证了人员、装备的安全。
抢险救援应当选择从泄漏点的上风方向和地势较高方向接近泄漏点。在此方向上，爆炸危险区和伤害区半径小，而下风方向和地势较低方向爆炸危险区和伤害区半径大，因而从上风方向和地势较高方向更容易接近泄漏点进行侦察和堵漏。
2．2 根据气体扩散情况划定警戒区
对于抢险救援来说，有重要意义的是爆炸危险区和伤害区。爆炸危险区以内要禁绝一切火源，防止气体爆燃。除进行有效防护的抢险人员以外，其他抢险人员应该被布置在伤害区以外。在实际抢险中，一般是划定一个包含爆炸危险区和伤害区，并考虑了安全系数的警戒区。可运用可燃气体浓度测试仪在泄漏现场周围各个方向测试气体浓度，浓度大于1％的范围以内为警戒区。因气态石油气密度比空气大，测试仪应布置在贴近地表处。因气体扩散受泄漏量、风力等条件的影响时刻在变化，警戒范围要根据测得的数值随时调整。
警戒区内要禁绝一切火源。液化石油气的点火能量仅为0.175至0.38mJ，普通火场中常用的电话、电台等通讯设备，照相机、摄影相机等宣传设备，手电筒探照灯等照明设备，消防车、扳手等抢险设备都是潜在的火源，不能进入警戒区。进入警戒区使用的工具必须是无火花工具，电器必须是防爆电器。普通的铁质工具表面涂上石蜡可防止产生火花，水带接口等外露金属部分绑上胶带，可避免水带拖动时与水泥地面或其它金属碰撞产生火花，抢险作业时金属之间发生碰撞可能产生火花的部位，可用水枪对准发生碰撞的部位射水防止火花的产生。
2．3 布置水枪阵地驱散气体
在划定警戒范围和选好进攻方向后，应尽快从外围组织强有力的水枪梯队，利用水驱动排烟机、喷雾水枪驱散空气中的液化气气雾，利用开花水枪驱散地面
沉积气体，整体逐步推进，人为地将气体向下风方向和地势较低方向驱散，便于侦察人员、堵漏人员接近泄漏源侦察或堵漏。
2．4 选择堵漏时机
在抢险救援过程中，堵漏作业一定要抓紧时间在白天进行，以免照明灯具、开关等点燃液化气。
3 根据泄漏情况选择恰当的堵漏方法
抢险人员应当通过询问气站工作人员、实地查看等方法查明泄漏的具体情况，为堵漏做好准备。抢险人员应当查明的事项有：系统是在漏气还是漏液，发生泄漏的是管道还是储罐，泄漏点的形状是圆孔状、环状、带状还是不规则形状。
3．1 漏气和漏液两种情况的堵漏
漏气比漏液的危险性小。当液化石油气系统发生漏气时，液化气在系统内气化吸热，使系统内温度下降，压力也随之下降，有利于堵漏抢险作业。而漏液时
液化气在系统外气化吸热，系统内的压力和温度均没有下降，另外如果液体喷到抢险人员的皮肤上还会造成人员冻伤，不利于堵漏作业。
如何判别液化石油气系统是在漏气还是漏液呢？漏气时，由于石油气不再从空气中吸收热量，不会形成白雾；漏液时，由于漏出的液体在罐外气化吸热，使环境温度迅速下降，空气中的水分凝固形成白茫茫一片雾气，同时泄漏点会出现结冰现象。
发生漏气和漏液时堵漏的方法也不同，漏液时可使用冻结的方法堵漏而漏气时则不能。冻结法是在漏液处缠上一定厚度的绷带，可使用铜丝加固，然后浇水使绷带浸水。漏出的液体气化吸热，使浸水的绷带降温结冰，从而达到止漏的目的。
泄漏止住以后，绷带的温度又会逐步上升，尤其是在夏季或有太阳照射的情况下上升更快，使冰层破坏而再次泄漏。为防止气温上升冰层破坏，可用棉被进行覆盖并固定，起到遮挡阳光、保持局部低温的作用。如2000年3月8日，黑龙江代马沟路段一辆液化气槽车倾翻发生漏液，抢险人员使用冻结法堵住泄漏，但3月10日中午气温升高，结冻处出现松动险情，抢险人员用棉被覆盖，遮挡了阳光，保持了结冻处的低温，排除了险情。
3．2 管道泄漏和储罐泄漏的堵漏
液化石油气系统的管道或法兰泄漏时危险性较小而储罐泄漏时危险性较大。管道或法兰泄漏时，泄漏部位一般离储罐远，泄漏点与罐体之间有阀门，只要停止输送气体、关闭阀门即可切断泄漏。储罐泄漏时不能直接关闭阀门切断泄漏。
因储罐的管线、阀门众多，为保证操作正确，必须有熟悉工艺流程的气站工作人员参加关闭阀门。
阀门是液化石油气管道上易发生泄漏的部位。阀门法兰之间的密封垫片在高压液化石油气的溶胀作用下易发生老化、开裂等形式的损坏。法兰分为阀门前法兰和阀门后法兰，如果阀门后法兰发生泄漏，只要关闭阀门即可切断泄漏；如果阀门前泄漏，则应该关闭该泄漏点更前的阀门进行堵漏，也可利用密封胶填塞，再用绷带、石棉绳缠绕的方法进行堵漏。
3．3 先注水再堵漏
储罐底部或从储罐底部引出的液相管及阀门发生泄漏时，可利用液化气比水轻且不与水相溶的性质(液相液化气的比重是水的0.5至0.6倍)通过进液管或排污管向罐内注人一定量的水，在罐内底部形成水垫层，水垫层漫过泄漏点，泄漏点开始喷水后再进行堵漏，此时气体燃烧爆炸的危险性和堵漏的难度均大大降低，见图3。如1985年1月6日，北京市煤气公司云岗储备厂三号罐底部发生泄漏，抢险人员通过排污管向罐内注水，封闭泄漏口后再进行堵漏，成功排除了险情。
注水法堵漏应注意下列事项：①储罐的底部、下部或从储罐引出的液相管及其阀门泄漏时可用注水法，储罐引出的气相管及其阀门泄漏用注水法则不能奏效。注水法能否成功的关键是水垫层的高度能否达到泄漏点，液相管伸到罐底，水垫层能到；而气相管伸到罐顶，水垫层不能到。②液化气的温度应当还处在50℃以下。液化气储罐的设计温度是50℃以下，注水作业应该在其设计温度范围内进行。注入水的温度不能高于液化石油气的温度，否则注入的水会对液化气起加热作用，使罐内压力增加，险情加剧。⑧所注水的体积加上液态液化气的体积应小于储罐容积的90％。观察储罐的液面计，当液面上升到警戒液位时，应立刻停止注水。④注水作业不能产生火源，当使用气站的水泵进行注水时，因水泵一般不是防爆型电器，要首先确认泵房、配电房等处的可燃气体浓度低于1.6％方可进行注水，另外还要防止抢险救援的其它过程中产生的火星点燃液化气。
3．4 根据泄漏点缺口形状决定堵漏材料
缺口为圆形时，可用尖木料堵塞。如1988年4月，武汉金属回收公司液化气站一储罐的温度计被冲掉造成泄漏，该泄漏点为圆形，抢险人员找来木棍，一端削尖，插入温度计接管孔并锤紧，成功制止了泄漏。
泄漏口为较长的带状时，应选择棉被、石棉被、加压气垫或汽车橡胶内胎等较平展的物品作垫，用安全绳、铜丝，石棉绳等加固，再给加压气垫或汽车橡胶内胎充气的方法堵漏。如2000年3月8日黑龙江省代马沟路段一液化气槽车倾翻，在罐体上形成长15cm，宽0.3cm的泄漏点，抢险人员使用棉被作垫、用安全绳加固堵住了泄漏。
泄漏点为环状时，可用石棉绳、棉布条等进行缠绕堵漏。如2000年4月13日，福建省南平市闽北液化气有限公司外洋站发生泄漏并爆燃，抢险人员扑灭火焰
后发现二号罐的管道进气阀法兰泄漏，因泄漏点形状为环形，抢险人员先放松管道连接处的螺帽，然后在垫片处缠绕石棉绳作垫，再紧螺帽堵住了泄漏。
泄漏点为不规则的形状时，可用密封胶填塞，再用绷带，石棉绳加固的方法进行堵漏。
3．5 燃烧阶段的堵漏
3．5．1 直接止漏
如果泄漏燃烧点是在管线上而不是在储罐上，则可直接关闭阀门切断气源。如2000年4月13日，福建省南平市闽北液化气公司外洋储罐站发生泄漏并燃烧，抢险人员将储罐的四个进料阀、二个出料阀全部关紧，切断气源，从而扭转了整场灭火战斗的局面。
3．3．2 先扑灭火焰再堵漏
如果燃烧点就在储罐上，或燃烧点与储罐之间的阀门损坏无法关紧，则只能先扑灭火焰，再及时堵漏。
4 堵漏人员的安全防护
4．1 堵漏人员要防烧伤
非抢险人员不得进入警戒范围。以往抢险人员受伤主要是体表大面积烧伤和呼吸道灼伤。进入警戒范围的抢险人员必须进行有效防护，应穿全密封消防防化服，排成梯形分队，每名队员都得到强水流的跟进掩护。在没有全密封消防防化服的情况下，抢险人员应当配戴贮压式空气呼吸器，防止呼吸道灼伤；内衣应穿棉质汗衫、衬裤并淋湿，头部使用毛巾包裹并淋湿，然后再穿战斗服、战斗靴、戴头盔防止体表烧伤。
要减少抢险人员数量和人员在警戒范围的停留时间。能用设备代替人员的应当使用设备，如配合堵漏、驱散气体时需要长时间喷水，则应当使用带架水枪和固定水炮。抢险人员作业的间隙要到警戒范围之外休息和待命。
堵漏时要停止其它作业。其它作业不仅可能产生火星引发爆炸，而且增加了警戒区的人数。1998年3月5日，西安市液化气管理所发生泄漏，一部分抢险人员堵漏，一部分人员同时进行倒罐作业，结果爆炸发生时增加了人员伤亡数量。
4．2 抢险人员要防冻伤
当泄漏的是液态石油气时，堵漏抢险人员要戴皮手套穿棉衣以防冻伤。液体泄漏时，在罐外气化并吸热，使周围环境降温，最低温度达零下四十多度，如果液体直接喷到人的皮肤上，就会造成人员冻伤。2000年7月17日，吉林梅河口市合诚液化气站发生液体泄漏。抢险人员未穿防护服直接进行堵漏，结果堵漏未成，反而造成双手和面部多处冻伤。
5 堵漏的后勤保障
保证可靠的供水对堵漏抢险的成功至关重要。驱散液化气和对堵漏人员进行防护都需要大量冲水，供水一旦中断，堵漏抢险人员的安全就失去了保障。如1998年3月5日西安市“3．5”液化气泄漏事故中，供水中断导致抢险人员的防护用水不足，大量抢险人员烧伤。
要长时间、高强度供水。一起液化气泄漏事故往往耗水数千吨。如2000年7月15日，一辆液化气槽车行至绵阳市剑门路时，与宝成铁路桥下沿相撞造成泄漏。消防部门在堵漏抢险的6个多小时里共组织供水干线7条，出水枪10支，射水2376吨。
供水中断的最常见原因是供电中断。禁戒区划得过大，就有可能造成水厂、水泵站等部位停电导致停水。如1998年3月5日西安市“3．5”事故中禁火区划得过大，大面积停电使得距事故现场360m和680m远的地上消火栓供水中断，消防队员只好从远处运水，供水经常中断，最终造成严重后果。事实上当时液化气扩散的范围远远没有达到360m，更没有达到几公里外的水泵站，水泵站正常运行是安全和必要的。
参考文献：
[1) 史群如等．液化石油气站安全技术与管理．1990．
[2] 郭朋鸥．液化石油气安全技术与管理．中国劳动出版社，1991．
[3] 伍和员．灭火战术与训练改革．上海科学技术出版社，1999．
[4] 孙伦等．中国火灾统计年鉴．中国人事出版社，1999、2001．
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