液化石油气的罐车罐体知识讲座

第三节 液化石油气的罐车罐体一、基本结构液化气罐车的罐体是一个承受内压的卧式圆筒形钢制焊接压力容器，为厂保证在规定的设计温度和相应 的工作压力下，能够安全可靠，并且方便地进行充装、运输作业，罐体的基本结构应包括以下基本部件； 筒体、封头，人孔、气相与液相接缘、气相管、安全阀接缘、液面计接缘、温度计接缘、径向防冲板、 支座和吊装环等部件。罐车罐体的结构示意图如图 2-4 所示。T 第就艸我蓉丰拖居鲨械牝石泊气应乍廉乍1-A孔“液何计I 章岸；3 -接地皓* *一悴衍U； 3后世犀； 6-ffiffl= J- iht E題力裁 I s-弋柑賢； LVi4r； tl-t全闽;lZ-flt丈床I 13-胡用Hfr； 14 盘业立；15 Ifl內為in 2 4幡*樺律內皓将示审隔:一封东1 3 -膏魁J-勺相If, 5- A孔凸執fi -防厦#G:一堆住计凸傑| E ffirfttii#, AT相却凸軌:S- -!*rj*1、简体与封头 筒体多采用圆柱形。一方面从筒体承压角度考虑可使应力分布均匀，避免应力集中。另一方面从制造角 度考虑可使制造工艺简单，加工方便。一般罐车筒体的厚度不超过20mm，多采用冷卷成型.封头多采用 标准椭圆形封头，可以冲压成形，大直径的封头可以分瓣拼接。2. 接缘接缘的结构形式，随需要连接附件的结构与要求而异，由于罐车是属于压力低于10MPa的压力容器，其 接绦的结构可按GB 150所推荐的接缘形式，绝大多数都采用对接焊凸缘。3. 人孔 为便于罐体的制造、检验与修理，液化气体汽车罐车安全监察规程）要求，罐体上至少设置一个公称直 径不小于400mm的人孔。人孔的位置安排常见的有3种情况，一是放在罐体的顶部，拆装与检修内部方便，但却增加了罐体的尺 寸高度和重心；二是放在罐体的底部,这样拆装和内部检修时极不方便，因为离汽车底盘及其他零件较 近，相对位置比较紧张，但可以降低罐体的重心；三是放在封头上，这样可以兼顾以上两个方面的优点。4. 气相管 气相管将罐内液化石油气的气相与外部气相管路连通，通过 Dg25 球阀在装卸作业中与地面储罐之间保 持气相平衡。5径向防冲板为了减少罐车运行和紧急制动时液体对罐体的冲击力，罐内应设置防波板 (防冲板)。液化气体汽车罐 车安全监察规程要求：每个防波板的有效面积应大于罐体横断面积的40，防波板的安装位置，应使 上部弓形面积小于罐体横断面积的 20，防波板与罐体的联接应采用牢固的结构，防止产生裂纹和脱落， 每个防波段的容积一般不大于 3m3 第四节 汽车罐车的安全附件及装置一、安全阀1作用及基本要求安全阀是设置在罐车罐体上最重要的安全附件。其作用是当罐体内介质超压时，安全阀能自动起跳，使 液化气体迅速汽化逸出，罐体内压力下降：当降至安全压力以下，便自动回座关闭，以此来排除渊体的 异常超压带来的危险，从而使罐车运行安全可靠。由于罐车充装的介质及其所处的运输工作状态的特点， 对罐车所用安全阀，除应具备一般设备所用安全阀的结构、性能要求外，还要具备适应罐车工作特点的 一些特殊要求。(1) 罐车用安全阀要求在瞬时超压时能将一部分介质排放卸压，当压力恢复正常后就要求严密封闭，所 以最宜采用弹簧式安全阀。(2) 为防止罐车运行时安全阀的外部机械碰撞损坏，安全阀要装于罐体顶部气相空间，且外露于罐体外 部的尺寸不得超过150mm。因此必须采用内装式。(3) 具有足够的排放面积和可靠的排放性能，是罐车对安全阀的一项最主要的要求。罐车充装介质的特点，也要求安全阀必须考虑火灾和压力异常时均能够迅速排放。所以，除应按规定的计算方法来确定 足够的排放面积外，在安全阀结构形式上，必须设计成开启动作快回座性能好，开启高度大的全启式。 即在结构设计上必须保证安全阀在规定的全启压力下阀瓣能有大于 dt4(at-安全阀的阀座喉径)6跳 高度。以便安全阀一旦开启并喷出介质时不因节流作用而使安全的排气口受冻而堵塞。(4) 安全阀的开启和回座性能，必须灵敏、准确、可靠，具有良的密封性能。(5) 阀体和其他受压、受力元件，除应具有足够的强度和刚度外，应考虑振动和冲击载荷的作用，以保 证安全阀经久耐用。(6) 安全阀与介质相接触的元件，均应能耐介质、杂质和水的腐蚀。(7) 安全阀用密封材料要能经受介质的溶胀和腐蚀作用。二、紧急切断装置 液化气体汽车罐车安全监察规程要求，在罐车罐体与液相管、气相管接口处必须分别装设一套内置 式紧急切断装置，以便在管道发生大量泄漏时进行紧急止漏。紧急切断装置按规定必须包括内置式紧急切断阀、远控操纵系统和易熔金属自动切断装置 3 个部分。 1紧急切断系统的作用(1) 当罐车的装卸球阀发生故障，泄漏已无法控制时，可用紧急切断阀关闭止漏。(2) 装卸作业过程中，如发现火灾或管道破裂等意外事故，操作人员已无法靠近阀门箱去关闭装卸阀门 时，可以通过远控操作系统关闭紧急切断阀，制止继续泄漏。(3) 紧急切断系统内有易熔金属熔断关闭装置。装卸作业时如发生大面积火灾，操作人员已无法靠近罐 车关闭阀门时，熔断关闭装置中的易熔合金会因火焰烘烤而熔化，自动关闭紧急切断阀而制止泄漏。(4) 罐车使用过程中，如果发生管路和阀门的严重破坏，瞬间大量液化气体外流，操作人员已来不及或 无法控制时，紧急切断阀内的过流切断装置；在高速液流的作用下，能自动关闭通路止泄。三、液面计 液面计是汽车罐车上除安全阀以外的又一重要安全装置。它的作用主要是用来观测和控制罐车的充装量 (容积或液面高度)以保证罐车不致超装和超载，另一方面避免亏装造成经济损失。四、压力表和温度计 为了监督罐车罐体内介质的温度和压力，汽车罐车上必须装设压力表和温度计，压力表和温度计基本上 都装设在阀门箱内。1压力表液化气体汽车罐车安全监察规程规定，罐体上必须装设至少一套压力测量装置，其精度不低于15 级。表盘的极限刻度值应为罐体设计压力的2 倍左右。选用的压力测量元件应与罐内介质相适应，其结 构应满足振动和腐蚀的要求。在刻度盘上对应于介质温度为50C时.的饱和蒸气压或最高工作压力处涂 以红色标记。压力表必须安装在从罐体顶部气相空间引出的管子上或气相管上，以测量气相的压力。压力表接管应煨 成蛇盘状，避免在压力变化时指针运动受到冲撞，压力表的前方应装设阀门。压力表应定期到计量部门进行校验，校验周期为至少 6个月一次，失灵或损坏的不得使用。2温度计 罐车上必须设置一套温度测量装置，以测量介质的液相温度，其测量范围应为一 40+60C,并应在40C和50C处涂以红色警戒标记。罐车上使用的温度计为WTQ（Z）280型压力式温度计，温度计的感温部分应与罐内液相介质相通，以测 量液相温度。感温部分应能耐介质腐蚀，温度计应定期到计量部门校验，失灵或损坏的不得继续使用。五、消除静电装置和消防装置1消除静电装置 在装卸作业时，高速运动的液化石油气由于摩擦作用或者是汽车五、消除静电装置和消防装置1消除静电装置 在装卸作业时，高速运动的液化石油气由于摩擦作用或者是汽车在运行过程中，将会产生数干伏甚至上 万伏的静电电压。如果不及的消除，有可能引起火灾酿成大祸。液化气体汽车罐车安全监察规程规定，装运易燃、易爆介质的罐车，必须装设可靠的导静电接地装 置，罐体、管路、阀门和车辆底盘之间连接处的电阻不应超过10mn。在停车和装卸作业时，必须接地良 好。严禁使用接地铁链。装卸操作时，连接罐体和地面设备的接地导线的截面积应不小于 55mm2。 2消防装置液化气体汽车罐车安全监察规程规定，运输易燃、易爆介质的汽车罐车，每侧应有一只5kz以上的 干粉灭火器或 4ke 以上的 1211 灭火器。 此外还要求在汽车罐车发动机的排气管出口处必须带有灭火装置。几种可能发生的险情和一般的处置原则综观国内外液化石油气槽车重大交通事故导致的险情可分为以下几类：（一）、槽车底盘严重损坏，人员伤亡，但罐体及联接管路、阀门、安全附件没有损坏，没有造成液化石 油气泄漏；（二）、槽车底盘严重损坏，罐体焊缝破裂，液化石油气大量泄漏；（三）、槽车底盘严重损坏，罐体轻微刮伤，但联接管路、阀门或安全附件或法兰密封面联接螺栓损坏， 引起液化石油气大量泄漏； （四）、公安消防部队、液化石油气公司抢险人员和其他参战单位到达现场前，扩散到空气中的液化气已 发生燃烧爆炸。 第一类事故的处置原则：罐体及联接管路、阀门、安全附件、法兰联接保持完好，没有造成液化气泄漏， 抢险人员对罐体进行喷淋冷却，可利用装卸液设备 (防爆烃泵、防爆电机、防爆发电机、长距离高压胶 管)将事故槽车罐体中的液化石油气倒到其它槽车，再将事故槽车拖至安全空旷地带做进一步的处置。 第二类事故罐体焊缝破裂，破坏力极大，堵漏难度极大，一旦发生燃烧爆炸后果将不堪设想的。因此抢 险人员一到达，马上用消防喷淋水对事故罐进行喷淋冷却，用高压喷雾水枪驱散稀释空气中的液化气和 保护抢修人员。罐体焊缝发生在罐体底部，可考虑在液相管阀门接消防水带临时接头，再接上消防水带， 利用消防战斗车高压水注入罐体， 由于水比液化石油气重，水在下层，聚积在底部，从而起到水封 作用，罐体气相管用长距离的高压胶管按出临时火炬，放置临时火炬的地点应选在液化石油气扩散范围 区域外，经便携式可燃性气体检测设备检测、分析确认空气中的液化气浓度在爆炸下限的安全地带后， 方可在上风处点燃，让其稳定燃烧。如果罐体焊缝破裂发生在较上部，可考虑用堵漏胶先堵住泄漏处， 再用钢带包扎，消除泄漏，再组织倒罐；如果没有以卜抢修：正具可考虑用棉被包扎，浇适当的水，冻 住泄漏处，减少泄漏量，并组织倒罐；如果周围不远处有安全空旷地，可考虑在高压喷雾水枪保护下把 出事槽车拖至空旷地带进行放散，或罐体的气相阀接出临时火炬，在上风处点燃，让其稳定燃烧。第三类事故处置原则：抢险人员在高压喷雾水枪的保护下设法靠近出事槽车，查清泄漏原因及部位。 如果紧急切断系统没有损坏可卸油压，关闭槽车尾部的紧急手闸，消除泄漏源，再拖回倒灌。如果紧急 切断系统已损坏、阀门或管路也损坏可考虑用特制的卡具箍住泄漏处，消除泄漏源；也可考虑用木塞堵、 棉被包扎等方法，以减少泄漏量，再组织倒罐。如果是法兰密封面的个别螺栓被撞歪导致液化气泄漏， 町先用 G 形夹兰夹紧泄漏处的两边法兰，再拆卸有损坏的螺栓，换上新螺栓，注意一次只能拆卸一个螺 栓；如果法兰密封面的垫片也已损坏，也可考虑用G形夹兰夹紧法兰两边对角螺栓边沿处，再拆卸两道 螺栓，带气更换新垫片。整个抢险过程，利用便携式可燃气体报警器、检测设备对液化气泄漏扩散范围 和浓度进行监测和分析，并定时向指挥小组报告。以事故槽车为中心，直径 78(W)l3 米，高 39(W)1 ；米的范围内所有可燃物都将着火燃烧在此范围内的人员也被燃伤，因此警戒区范围划分由液化气充 装量为依据，考虑到泄漏出来的液化气会随风飘散因此警戒区应扩大到燃烧范围的 2 倍，如下表所示:泄漏量(吨)0. 5123456槽车充装量（吨：56789101112警戒区范围（米）270285300315330340350360槽车充装量（吨）1314151617181920警戒区范围（米）370380390390405410420425充满爆炸气体的区域（米）1121142617332038234224252648泄漏量（吨）78910121520充满爆炸气体的区域（米）275028522954305632603545387l案例分析：2002 年 11月22 日凌晨 5时 40 分，珠海市货运公司一车号为粤 C50349 的液化气槽车满 载 25 吨液化气运往广州市番禺区。途经中山市城区起湾道与中山四路交会处时，该车拖挂槽罐的卡头 螺栓突然断裂，导致槽罐被抛离 15 米远后翻倒在中山四路右侧弯道上。槽罐顶部的一个安全阀发生气 体泄漏，槽罐所处地上空是组 11 万伏的高压架空电线，随时都有爆炸的危险。罐内 25D 屯液化石油 气旦爆炸，相当于 100n 屯炸药的威力。事故发生地为中山市区工业区和民宅区较为集中的地方， 东南侧是新特安电器有限公司、东区工业村、紫马岭公园；西侧是中山市普基包装有限公司、中山市异 型塑料厂；南北两侧不足 200 米是居民住宅区。情况十分危急，后果不堪设想。凌晨 5 时 59 分，中山市消防支队2 中队接到市公安局110指挥中心的出警指令，6 时 02分，2 中 队 16 名干警和 3 辆消防车（2 辆水罐车，1 辆多功能车）迅即赶到事故现场。针对现场情况，最先赶到现场的2 消防中队出警干警迅速采取措施控制险情：一是2 辆水罐车迅速 吸水，打开两支开花水枪驱散槽罐车周围泄漏的气体，然后不停地对气罐喷水进行冷却和驱散气体。二 是立即利用多功能车上配备的堵漏器具进行堵漏。但由于槽罐内气压太大，漏洞未能全部堵死。三是向 市llO 指挥中心报告现场情况，请求切断交通路口信号灯电源与现场上空高压线电源，防止产生火花 引爆槽罐。四是要求在场的巡警协助封锁现场各个路口，疏散围观群众。支队政委赵国荣、副支队长谭 锐光以最快的速度赶到现场，当即成立了以谭锐光副支队长为总指挥的抢险指挥部，向市政府、市公安 局领导报告现场情况并请求市交警、巡警人员到现场，将封锁范围扩大到200米，疏散200米范围内的 所有人员；供电局人员到现场，立即切断附近所有电源；供水、医疗方面人员到现场，以应付随时可能 发生的险情。在此同时，会同各有关人员紧急磋商，研究抢险方案。很快，两个方案被迅速提出。第一方案是就地过气到别的槽罐车上进行转移，第二方案是连罐带气 一起运到气库后再卸气。第一方案被否定了，因为就地卸气时间至少9 个小时以上，现场人员多，环境 复杂，时间太长，很难确保万无一失。另外现场卸气工艺设备不足，而且槽罐掉在地上后位置与方位都 不能保证正常过气。按照第二方案进行扑救，主要是两个方面的困难。一是槽罐会不会爆炸，二是槽罐 及车体近 20 吨。加上内装的25 吨液化石油气，重达45吨。而中山市只有台50 吨吊车，没有可以 装载 50 吨货物的大型平板车。经过分析，认为引起爆炸只有三种可能。一是气体升温膨胀爆炸；二是 泄漏气体达到爆炸浓度极限爆炸；三是罐体破裂爆炸。前两种情况，因为有开花水枪喷水进行连续降温 和驱散，引起爆炸已不可能。至于罐体破裂引起爆炸，只要加强起吊、运送及气库卸气时的防范措施， 小心操作，也不可能发生。再加上有交警、巡警、供电、供水、医疗等相关部门的配合，可以保证实施 第二方案的安全。于是，指挥部决定采用第二方案进行扑救。中山市政府与省消防总队的领导，对中山市消防部队处置“1122”运输途中易燃物品泄漏事故的 战斗十分关注。中山市副市长吴章贺、市公安局副局长王志强当即赶到现场指挥部，参与扑救指挥。省 消防总队雷盛武总队长与市政府主要领导，多次打电话关注扑救战斗。雷盛武总队长，果断决定从广州 派出多次处理过类似事故的专家，调动佛山市运输公司两辆 50 吨吊车和一辆大型平板车。车辆一到， 现场指挥部当即决定，由两辆 50 吨吊车同时起吊槽罐平放到大型平板车上，然后运往气库卸气。下午 2 时 40 分，吊罐作业开始。与此同时，消防战士继续用开花水枪喷水冷却槽罐，驱散泄漏气 体，喷湿吊机及钢丝线，防止磨擦发生火花。吊罐作业人员小心谨慎操作，不让槽罐摆动与下滑。下午 4 时，槽罐终于被吊上平板车。进行固定后，开始运往气库。一路上，消防车沿途保护，警车沿途开路 清障，供电抢险车跟随处理沿途低矮电线，确保运输万无一失。下午6时，槽罐被运送到中山市火炬区 陵岗村的港华煤气公司气库。晚上 11时， 25吨液化石油气全部卸完，损伤、漏气的槽罐也安全运走。 这场运输途中易燃物品泄漏事故，终于成功地得以处置，避免了一次潜在的易燃物泄漏爆炸。四、液化气泄漏事故处置的几点安全注意事项1、考虑天气影响，预先准备；2、未决定救援方案以前，不盲目进场；3、进场后，要加强各种安全防护；4、尽量减少一线人员；5、随时监测事故的发展变化情况。