壓縮機在LPG槽車事故中的應用

摘 要

摘要：本文闡述了突發(fā)LPG槽車事故時，如何利用壓縮機對事故LPG槽車進行卸車，詳細分析了搶險過程中整個系統(tǒng)的組成、運作以及壓縮機的主要作用，并最終介紹了如何在實際的工作中應用
摘要：本文闡述了突發(fā)LPG槽車事故時，如何利用壓縮機對事故LPG槽車進行卸車，詳細分析了搶險過程中整個系統(tǒng)的組成、運作以及壓縮機的主要作用，并最終介紹了如何在實際的工作中應用這套系統(tǒng)對槽車事故進行處理。
關(guān)鍵詞：壓縮機；LPG槽車；事故
    隨著國家能源需求的增加，LPG槽車作為LPG能源運輸?shù)闹饕ぞ咴絹碓狡毡閼?。隨著運輸車輛也隨之增多的同時LPG槽車事故也開始頻頻發(fā)生。對滿載的事故槽車進行處置，其危險性是相當大的。但目前的常規(guī)處理都是將事故槽車拖回氣站卸車處理，這種處理方式仍存在一定的安全問題。一般出現(xiàn)事故的槽車本身就有一定的安全隱患，將之拉到氣站卸車，對氣站也會是一種的威脅。如果能夠在事故槽車現(xiàn)場將LPG轉(zhuǎn)移，那么事故槽車運輸隱患和氣站隱患將可以杜絕。為應對這種突發(fā)事件，采用靈活設(shè)置的壓縮機搶險系統(tǒng)可順利解決這一難題。
1 搶險系統(tǒng)理念
    LPG槽車在運輸過程中出現(xiàn)事故的特點：
    ① 交通情況復雜，一般出現(xiàn)事故的地方大多是現(xiàn)場地勢交通復雜，極容易發(fā)生事故。
    ② 地處偏遠地區(qū)，大多數(shù)事故現(xiàn)場不具備電力條件，為常規(guī)的需電設(shè)備搶險帶來困難。
    ③ 現(xiàn)場危險性大，可燃氣體可能已經(jīng)泄漏，局部地區(qū)可能達到爆炸極限范圍，因此所有搶險設(shè)備要采用隔爆型。
    基于以上三點搶險系統(tǒng)應該采用能夠靈活移動，便于現(xiàn)場安裝，能夠自提供動力，整體設(shè)備滿足現(xiàn)場危險條件具備隔爆要求。整套搶險系統(tǒng)是包括LPG壓縮機、配套柴油發(fā)動機、閥門組和集成軟管等在內(nèi)的槽車倒罐系統(tǒng)，具體包括事故槽車出口至倒搶險LPG槽車間的所有設(shè)備。由于槽車事故位置的不確定性，整個搶險系統(tǒng)各部分采用移動式撬裝設(shè)備，以應對不同位置區(qū)域LPG槽車事故搶險處理。倒罐和氣相回收完成后，搶險槽車將轉(zhuǎn)移的LPG再運輸?shù)骄徒腖PG站進行卸車即可。LPG事故槽車保持一定的正壓，可進行后續(xù)的氮氣置換，由于經(jīng)過氣相回收后的槽車內(nèi)低壓LPG量已經(jīng)不多，可采用氮氣瓶進行槽車內(nèi)剩余LPG的置換工作，之后再將事故槽車吊裝運輸?shù)骄S修站點進行處理維修。
2 事故現(xiàn)場環(huán)境設(shè)計
    目前國內(nèi)出現(xiàn)LPG槽車的處理主要由公安消防部隊、液化石油氣公司搶險人員和其他參戰(zhàn)單位共同參與搶險。針對不同的情況，有現(xiàn)場搶險專家提出解決方案來應對不同的LPG槽車事故。根據(jù)常規(guī)常見事故情況確定LPG槽車容量按照20噸考慮，初始壓力約1MPa，壓縮機卸液至事故槽車罐內(nèi)壓力0.28MPa，整個卸車過程按2h考慮。現(xiàn)場環(huán)境按消防部門已經(jīng)進行了事故槽車的前期處理，待現(xiàn)場具備倒罐條件方可進行倒罐處理。
    根據(jù)倒罐需要，設(shè)計了倒罐和氣相回收兩個工作步驟。倒罐過程主要在于液相的輸送，氣相回收主要在于剩余液相和氣相的回收，使事故槽車內(nèi)的壓力降低。此時事故槽車的危險性將大大降低，再進行后續(xù)的氮氣置換和吊裝拖運安全系數(shù)將大大增大。
3 搶險槽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    整個系統(tǒng)主要分為3個部分，壓縮機部分、液相閥門組和膠管部分，壓縮機采用手推車形式。發(fā)生事故時，直接裝入燃氣搶險車便可駛往事故現(xiàn)場，倉庫管理和調(diào)用都極為快捷方便，無需額外考慮附帶其他附屬設(shè)備。
   主體設(shè)備包括：
   (1) 手推壓縮機
   包括壓縮機、柴油發(fā)動機、氣液分離器、四通閥和快裝接頭。
 

    圖1所示的手推式壓縮機采用活塞式小型壓縮機，動力源采用手搖啟動式柴油隔爆發(fā)動機。四通閥主要用于改變管路中氣流前進方向，從而實現(xiàn)不拆卸情況下的輸送方向，滿足卸車和氣相回收的功能。壓縮機出口安裝有安全閥，當?shù)构尴掠螇毫^高時對壓縮機設(shè)備進行保護。整個橇體的進出口采用快裝接頭，使設(shè)備在現(xiàn)場的快速安裝成為可能。
    (2) 氣相管
    包括快裝接頭、閥門和氣相管。
 

    圖2為氣相管路，主要實現(xiàn)事故槽車、卸車壓縮機和搶險槽車的連接，主要由球閥、軟管和快裝接頭組成。由于設(shè)備及槽車所用快裝接頭皆為陽接頭，故軟管上所配接頭采用陰接頭。
    (3) 閥門組
    包括過濾器、視鏡、球閥、快裝接頭和支架。
 

    圖3所示閥門組主要是將一些液相管路上必須的設(shè)備集成在一個支架上以滿足進行快速的安裝需要。主要包括過濾器、視鏡、球閥、快裝接頭和支架。視鏡主要是用于觀測液相管路中液相輸送情況，其內(nèi)部自帶止回閥，可防止搶險槽車中的液相回流至事故槽車。
    (4) 液相管
    包括快裝接頭、閥門、液相膠管。
 

    液相管路(圖4)主要是實現(xiàn)事故槽車、閥門組和搶險槽車的連接，主要包括球閥、軟管和快裝接頭。分為長短兩種，長的那根用于事故槽車和閥門組的連接，短的用于閥門組和搶險槽車的連接。
4 搶險系統(tǒng)工藝流程
    該設(shè)備用于LPG槽車搶險中的倒罐和氣相回收環(huán)節(jié)，由活塞式壓縮機、配套柴油動力裝置、集成氣相軟管、集成液相軟管、閥門組組成。發(fā)生事故需要倒罐時，可按照實際情況先開啟液相管路進行液相倒罐，待事故槽車和搶險槽車壓力平衡后開啟氣相管路進行氣相倒罐。液相管路視鏡可觀察到液相管路是否正常工作，從而為改用氣相倒罐提供依據(jù)。
    (1) 將事故槽車和搶險車用氣相管連接起來，閥門組與搶險槽車連接，閥門組另外端與事故槽車通過液相膠管連接起來，連接完成后如圖5所示效果。然后打開液相和氣相管路上閥門，使搶險槽車和事故槽車通過壓力平衡進行卸載。
    (2) 當搶險槽車和事故槽車內(nèi)壓力平衡后，將壓縮機連接到氣相管路，連接完成后的效果如圖6所示，再用壓縮機將搶險槽車中的氣相轉(zhuǎn)移到事故槽車中，迫使事故槽車中LPG繼續(xù)進入搶險槽車。當觀測到視鏡中開始出現(xiàn)氣相時，關(guān)閉柴油發(fā)動機，同時關(guān)閉搶險槽車液相閥門。然后打開氣相管路閥門，調(diào)整四通閥方向進行氣相回收，氣相回收可將槽車內(nèi)的殘液回收出來，最終使槽車內(nèi)僅剩低壓氣相液化石油氣。
 

(3) 當壓縮機上入口壓力降低到2.8bar(294Pa)以下時候關(guān)閉事故槽車氣相出口和搶險槽車氣相出口，同時關(guān)閉柴油發(fā)動機。關(guān)閉事故槽車的液相口，同時各管段上閥門關(guān)閉后拆卸，倒罐流程到此結(jié)束?？筛鶕?jù)現(xiàn)場實際情況安排后續(xù)的氮氣置換和吊裝拖運。
    (4) 搶險設(shè)備和軟管在長期放置未用情況下，在進行槽車連接前，先進行氮氣置換處理，即從軟管一頭，連接氮氣瓶充入氮氣，壓縮機和閥門組等設(shè)備撬體后經(jīng)軟管排出，排氣1min后微開閥門用便攜式氧分析儀檢測，氧含量趨近于0時可連接槽車。
5 設(shè)備的技術(shù)要求
針對LPG槽車事故的特殊性，設(shè)備整體配套成撬，現(xiàn)場無需復雜調(diào)試即可立刻安裝運行。采用一體化柴油發(fā)動機機組，可應用于多種事故場所，尤其是偏遠地區(qū)無供電事故現(xiàn)場，由于事故現(xiàn)場多可能出現(xiàn)LPG泄漏情況，因此整撬電氣部分符合國際一區(qū)隔爆要求，無安全隱患。柴油發(fā)動機上必須配有專用的阻火器，能防止可燃氣體進入發(fā)動機發(fā)生危險，保證了一體機組在危險場所應用的安全性。氣、液相膠管采用分段設(shè)計，采用陰陽快裝接頭連接，方便現(xiàn)場快速完成遠距離管段連接。液相膠管加裝有帶止回的液相視鏡，可實時檢測倒罐情況并防止倒流。
6 在中國地區(qū)該類設(shè)備使用情況
    圖7手推式LPG卸車壓縮機可以實現(xiàn)在小片區(qū)域的人工改變位置，從而為小片區(qū)域的多個卸車點進行卸車；圖8為掛車式LPG卸車壓縮機，其中配備了更加齊全的附加設(shè)備，從而實現(xiàn)了大片區(qū)域的不同地點的卸車需求。目前該種移動式應急卸車設(shè)備在香港加德士石油公司、香港加德士石油公司、香港殼牌有限公司及汕頭加德士海洋燃氣有限公司配備使用，應該算作是用于搶險卸車的雛形狀態(tài)。
 

    作為一種搶險系統(tǒng)，盡量將現(xiàn)場風險降低到最小。LPG槽車事故現(xiàn)場的不確定因素很多，安全隱患眾多，首先進行現(xiàn)場安全隱患核實工作必不可少。相對以往的處理方式，采用現(xiàn)場倒罐的優(yōu)勢在于，避免了事故槽車運輸過程的隱患及事故槽車在LPG站點的安全隱患。這種處理將危險杜絕在了事故現(xiàn)場，便于控制和處理，能夠?qū)p失降低到最小。這種搶險設(shè)備的對于應急搶險較以往的處理方式將在安全性快捷性上大大提高，因此進行此種設(shè)備的配備對于LPG槽車類事故處理將更加有效。
參考文獻
[1] 邵建章，氮氣置換技術(shù)在液化石油氣槽車事故處置中的應用.消防技術(shù)與產(chǎn)品研究2006(5).
[2] 趙陽春，淺談液化氣罐車事故的原因及防范措施.鐵道車輛，2000(8).
[3] 張穎花，液化石油氣汽車罐車事故的處理措施.科技信息2009(10).
[4] 張穎花，液化石油氣罐車事故救援.消防技術(shù)與產(chǎn)品信息2009(8).
[5] 陳家強.化學事故搶險救援探討.中國消防，1998，(4).
 
(本文作者：王明 廣州多美時燃氣設(shè)備有限公司 廣東廣州 510170)