危化品公路运输罐车事故特征分析及应急处理
2023-11-13钱钰延周亚洪覃泽森郑逸翔王启立
钱钰延 周亚洪 覃泽森 郑逸翔 王启立
(1.中国矿业大学 徐州 221116)
(2.江苏省特种设备安全监督检验研究院 徐州 221007)
随着我国工业化的推进和国民经济的稳步发展,危化品原料的需求量也逐渐增加。据统计,2021年全国危化品运输总量已高达2万亿元。危化品运输方式主要包括公路、铁路及水路运输,罐车运输因为其机动性强、运输速度快等优点,成为我国危化品运输的最主要方式。截至目前,公路运输罐车规模达到近19万辆[1]。
因为我国在危化品公路运输行业缺少完善的规章制度与监管机制,许多运输企业为提高自身利益,不及时进行罐车检验检修,未进行人员培训等,从而导致罐车运输事故频发。由于运输的危化品主要是汽油、柴油、润滑油、苯、醚、天然气、液化石油气、面粉等液体、气体、颗粒物品,运输介质具有易燃、易爆、腐蚀和毒性等极为危险的化学性质,一旦发生泄漏或燃爆事故,除造成人员伤亡、环境污染和财产损失外,还造成严重的负面社会影响。如:2020年8月12日,陕西省榆林市33 t甲醇罐车被追尾导致罐体尾部破损并泄漏,消防部门持续13 h不间断对泄漏甲醇进行稀释,避免了事故恶化[3]。2020年6月11日,山东省滨州市大货车追尾油罐车泄漏事故,造成油罐车阀门损坏,罐内汽油大面积泄漏[3]。2017年5月23日,河北张石高速公路发生一起重大交通事故,一辆运输气体的罐车发生爆炸,引燃前后5辆运煤车,事故造成12人死亡、3人受重伤、9部车辆受损,造成直接经济损失4 200多万元[3]。其事故共同的特点是危害大、影响大,对行业安全生产和环境保护构成了严重威胁。
因此,本文对2016—2021年间150余起危化品罐车事故案例进行梳理,分析罐车安全事故的类型、特征及危害程度,总结规律,提出切实可行的应急救援措施,为相关部门加强危化品罐车安全监管与措施保障提供决策依据。
1 危化品罐车事故统计分析
1.1 事故发生状态
对2016—2021年间近150起危化品罐车事故案例进行分析统计发现,危化品罐车事故大体分为2类:行驶状态发生事故和静止状态发生事故。行驶状态发生事故主要包括罐车发生侧翻、追尾、限高卡住以及其他的交通事故[2]。静止状态发生事故主要包括罐车在充装、卸载过程中因不规范操作造成车辆泄漏、起火、爆炸以及在清洗过程中罐内发生中毒等情况的事故。如:2017年10月10日,河北省张家口市尚义县,一辆汽油罐车被一辆半挂车追尾发生油罐车泄漏事故[3]。2018年1月27日,浙江省开化县一辆危化品罐车侧翻,车内装载的14 t氯磺酸危化品发生泄漏[3]。2018年3月31日,河南省郑州市荥阳境内,一辆重型半挂牵引罐车在下穿连霍高速涵洞时卡在涵洞内,致使罐内化学品发生泄漏[3]。2017年6月5日,山东省临沂市境内,某公司一辆运输石油液化气罐车在卸车作业过程中发生液化气泄漏,引发着火爆炸事故,共造成19人伤亡[3]。
对150起事故按照行驶状态发生事故和静止状态发生事故进行分类统计,2类事故发生数量分别为118起和32起(如图1所示),其中78.7%的事故均发生在危化品罐车行驶状态。
图1 事故发生状态统计
将118起行驶状态发生事故细分为4种,分别为追尾、侧翻、限高导致事故以及其他交通事故。这4类事故发生数分别为50起、44起、11起以及13起,静止状态发生事故数量为32起。在这150起事故中94起都是由于车辆追尾和侧翻引起的(如图1所示),占总数的62.7%。如:2021年1月5日,河南省洛阳市孟津县一辆半挂货车追尾撞破一辆载有32 t柴油的油罐车,导致柴油喷涌而出流向附近村庄[3]。2020年6月18日,四川省遂宁市境内高速上一辆货车追尾甲醇槽罐车,导致罐车尾部变形,存在爆炸的风险[3]。2021年1月15日,鹤大高速东港口往丹东方向4 km处运输硫酸罐车侧翻发生泄漏[3]。2021年2月20日,308国道夏津路段一辆汽油罐车发生侧翻,导致罐内汽油泄漏[3]。交通事故是罐车公路运输事故产生的主要原因[4],大部分事故是由车辆追尾和侧翻引起。因此,如何预防车辆追尾和侧翻是减少罐车公路运输事故首要考虑的问题。
1.2 事故车辆充装介质
槽罐车是危化品公路运输最重要的载体,主要承载着压缩液化气体、液态腐蚀品等货物的运输[5]。
对发生事故车辆装载介质进行统计分析发现,发生事故的汽车罐车中充装介质最多的为液化石油气(如图2所示),共44起,占总数的29.3%。其次为液化天然气和汽油、柴油,分别占16.7%和12.7%。我国汽车数量众多,汽油、柴油使用量也十分庞大,事故数量也相对较多。因为液化石油气和液化天然气作为燃料产生污染小的特点[6],最近几年使用量、运输量急剧增加,因此发生事故的概率也明显高于其他运输介质。
图2 事故车辆充装介质统计
对事故车辆充装介质类别的研究中,将充装介质分为易燃液体、易燃气体、毒性、腐蚀性和其他化学品五大类[7](如图3所示),事故发生率分别为52.0%,24.7%,9.3%,8.7%和5.3%。主要事故均发生在汽油和柴油以及液化石油气和液化天然气这两大类易燃液体和易燃气体运输过程中。
图3 充装介质类别统计
1.3 次生事故发生情况
汽车罐车装运介质大多具有易燃易爆等危险特性,易造成燃烧、爆炸等次生事故。估算危化品泄漏、起火和爆炸的概率对于评估事故具有重大意义。
由图4可知,罐车发生事故后,有133起事故都发生了泄漏,约占事故总数的88.7%。泄漏后发生燃烧和爆炸的事故数量分别为20起和16起,分别占13.3%和10.7%。
图4 事故发生结果
由上述统计可知,危化品公路运输罐车一旦发生事故,发生泄漏的可能性极大,若不及时处理或处理不当还会发生更严重的燃烧、爆炸事故。
1.4 事故伤亡情况
危化品运输数量日益增多,罐车事故对人们的生命财产安全也造成威胁,据150起罐车事故伤亡情况统计(如图5所示),54起事故造成人员受伤,12起事故造成人员死亡,分别占事故总起数的36.0%和8.0%,事故总计造成372人受伤、82人死亡,发生伤亡情况事故率高达44.0%。例如:2020年6月13日,沈海高速浙江温岭高速公路上发生槽罐车爆炸事故,造成172人受伤、20人死亡、房屋倒塌、环境严重受损,直接经济损失高达1亿元[8]。
图5 事故伤亡统计
1.5 危化品罐车事故特点
对近年来发生的危化品罐车事故进行分析,发现大多具有如下特点:
1)事故地点随机。罐车运输过程中交通事故和泄漏事故大多情况下是并存的,泄漏事故一般发生在交通事故之后,事故情况具有很强的随机性,无法提前预测事故发生状况。事故发生地点往往在高速公路上以及远离城区的地方,这些地方远离救援力量,消防人员难以及时到达现场,可能错过最佳救援时机。
2)人员伤亡大。罐车发生事故一般在高速公路上,车速过快,车辆多,一旦发生事故,往往是多车事故,危害性大,人员伤亡情况也会上升。
3)泄漏概率高,扩散迅速,危害范围大。罐车发生交通事故后,罐体上的阀门、管道通常会直接损坏,引起运输物质的泄漏。并且一旦发生泄漏,罐内介质会迅速气化扩散,导致事故波及范围广,周边形成大面积危险区域,造成人员伤亡。并且运输的多为轻毒或者重毒物质,轻毒物质毒性虽然较低,但浓度高则会造成人员窒息。如果吸入相关气体不迅速脱离,很快就会失去知觉,甚至死亡。
4)易发生燃烧爆炸。罐内介质大多都具有易燃易爆特性,泄漏后一旦遇到火源、高温或者静电等,极易引发燃烧爆炸事故。
5)救援难度大。当车辆破坏严重,或者发生翻车等事故,此时采取封漏、倒灌等措施消除危险时,所需技术需求高并且救援难度大。当罐车翻车时,由于车辆重量过大也难以吊装摆正罐车。
2 危化品罐车事故类型及成因分析
危化品罐车所携带的介质通常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性等极为危险的化学性质,一旦发生事故,除造成伤亡和经济财产损失外,还会造成严重的负面社会影响。通过对统计的大量事故进行分析,危化品罐车事故发生类型大多为以下几种类型:
1)罐车与前车发生追尾,导致罐车车头严重损坏变形,无法驾驶;罐车被后车追尾,导致罐车的罐体及阀门、管道破裂,危化品介质泄漏。追尾事故主要发生在罐车与罐车相追尾,以及罐车与货车相追尾。此类事故发生的主要原因是车速过快、司机疲劳驾驶反应不及时,导致不能在较短距离制动致使两车追尾相撞。
2)罐车通过限高或者隧道等限高路况时,因为车辆超过高度,罐体被卡,导致车辆不能行驶,同时顶部安全阀也可能破裂导致危化品泄漏。此类事故发生主要是由司机对路况不够了解、对于车辆自身高度不明确引起的。
3)罐车发生侧翻等事故,造成牵引机构损坏,阀门、筒体、接管开裂发生泄漏。侧翻事故主要是由车辆遇到突发状况躲闪不及时,猛打方向盘引起的。除此之外,在罐车下高速时,速度过快加上下坡匝道弯道离心力的作用,导致车辆中心偏移,车辆不受控制也会导致侧翻事故的发生。
4)罐车在行驶过程中,车辆突然爆胎,车辆不受控制引发交通事故。导致罐车爆胎的主要因素:一是轮胎因为长期使用造成轮胎过磨没有及时更换,在行驶过程中摩擦产生大量热量,导致胎内气压过大,加上天气炎热,车辆在行驶的过程中发生爆胎。二是罐车可能会因为超载导致爆胎,由于车辆超载导致轮胎压力过大发生爆胎。
5)除此之外,还有一些零部件故障。零部件产生的故障各不相同,比如:气温较高罐内气压升高大于安全压力,安全阀被冲开,但当安全阀自动开启后,无法回位,导致危险化学介质不断向外泄漏,造成环境污染及人员伤亡。罐车在行驶过程中,由于颠簸等原因,引起阀门松动,使液体泄漏也不在少数。除此之外,很多企业为节省成本,对于罐车没有进行应有的定期保养,导致发生阀门老化、损坏等故障,引发泄漏。
事故发生主要原因是驾驶员超速行驶、疲劳驾驶、操作失误及其他违章行为以及企业为节省成本导致车辆维护不到位等。因此,为防止危化品罐车事故的发生,应该从源头出发,对罐车进行管理,提倡对罐车加装统一的安全监测系统,实时监测车辆状态,监测罐内压力、轮胎压力与轮胎速度等,监测到异常状态实时提醒。危化品运输企业要加强在运输前对驾驶员运输驾驶技能的培训与安全教育,保证行车安全。
3 危化品罐车事故应急救援措施
我国对于危化品罐车事故应急救援的研究起步较晚,因此在事故应急救援措施方面的研究还不成熟,救援方案还不够科学、完备[8]。本文通过对大量危化品罐车事故进行分析,对几种典型事故,提出了相应的应急救援措施,为制定应急救援方案提供参考。
1)对破损部位进行堵漏。罐车发生事故时,一般伴随着罐车罐体外壳受损和管道阀门等结构部件受损。罐车罐体外壳破损:当罐体外壳破损,根据破损情况,选择合适的外封式堵漏袋、捆绑式堵漏袋等方法,实施封漏。罐车上阀门、管道、法兰等损坏:发生泄漏后,根据泄漏部位以及泄漏位置的形状等情况,选用相应的堵漏工具进行封漏。
2)罐车被卡限高路况处。当罐车被卡在限高或者隧道等限高路况时不能移动,可将车辆轮胎放气,降低一定车辆高度后拖出。牵引拖出时要对罐体进行喷水使其持续性降温,防止在拖出时由于金属摩擦产生火花,发生二次事故。拖出后,若罐体本身或者管道阀门等结构部件受损,可按方法1)对其实施封漏。
3)通过倒灌转运消除危险。在其他方法无法消除罐车危险时,排除其他危险后,使用倒灌设备,将事故车辆内危险介质倒灌到新的罐车内进行转运,消除事故罐车的危险。
4)罐车发生侧翻。罐车侧翻后,在保证没有泄漏的情况下,或者泄漏危险清除的情况下,可以将事故罐车扶正,更换牵引车,及时将车辆移动到安全位置进行修理。
5)自然排放。在事故车辆不能移动,以及其他方法不能消除危险时,疏散周围人群,保证安全距离后,通过打开阀门将罐内危化品进行自然排放稀释。
6)防止罐车泄漏物质扩散。在泄漏事故现场,要通过高压水枪喷出水雾覆盖泄漏位置,防止危险气体以及危险液体扩散,并且稀释危险气体以及危险液体。如果有大量液体泄漏,还要及时筑堤防流,并且根据危化品特性,采用相应方案进行稀释。
7)罐车着火。罐车泄漏出来的介质在阀门等泄漏位置着火时,要在做好排险防止二次事故发生的准备工作后,用干粉、泡沫灭火器或灭火毯等方式灭火。
据大量消防救援资料显示,移动罐车失事时,消防人员抵达现场后,冒着巨大危险前往救援,救援手段较为单一,虽有相应的救急预案,却多半是从单一可能性上提出的,仍不足应付目前多发且情况复杂的事故,无法形成较为有效的应急救援管理体系。
4 结束语
2016—2021年近150起危化品罐车事故案例的统计结果表明:交通事故是危化品罐车事故的主要原因,大部分事故则由车辆追尾及侧翻引起。事故车辆充装介质大多为易燃液体和气体,事故发生后易燃烧、爆炸,造成人员伤亡,严重损害生命财产安全。
危化品罐车事故发生的特点表明,罐车事故主要因罐车驾驶员不安全驾驶及车辆维护不到位等因素引发,因此加强对驾驶人员技能培训与安全教育和企业监管至关重要。
对于罐车事故的应急救援,针对不同事故特征,采用堵漏、倒灌、牵引和自然排放等应急救援措施。但罐车事故随机性大、变化多、情况复杂,无法形成系统的应急救援体系,需要进一步完善。