莊明梓

一、三起液化氣罐車泄漏事故原因探討

●事故一1994年9月，廣東省某燃料公司的一部液化石油氣汽車罐車在廣東陽春路段運輸途中，因汽車罐車車輛傳動軸中間軸承(聯(lián)軸器)松脫，引起中間吊耳松脫下吊，傳動軸失去控制而劇烈擺動，撞擊液相接管，致使液相接管與球閥法蘭聯(lián)接密封墊片破壞，罐內液化石油氣嚴重泄漏，事故發(fā)生后，司機采取關閉緊急切斷閥進行處理，但閥已失靈，無法關閉，泄漏長達十多個小時，造成嚴重事故。

●事故二 2004年8月，我省某地一部液氨罐車在往氨罐卸氨過程中，鋼編裝卸軟管突然發(fā)生爆炸，罐車內液氨噴涌而出，而當時司機、押運員未在場，未及時采取有效措施，且液相緊急切斷閥失靈，造成較大的傷亡事故。

●事故三 2006年5月，我省某公司一部液化石油氣罐車途經龍巖上杭時，罐體底部液相緊急切斷閥與球閥之間接管法蘭角焊縫熔合線出現貫穿性裂紋，罐內液化石油氣噴涌而出，由于此前液相緊急切斷閥的鋼絲拉繩被綁死，未回位(即液相緊急切斷閥長期處于開啟狀態(tài))，導致液相緊急切斷閥控制系統(tǒng)失靈，無法及時有效關閉，液化石油氣經失靈的緊急切斷閥，從開裂口流出罐外。嚴重威脅附近居民。后因泄漏處液相氣化，結成大坨冰塊，泄漏量逐漸減少，這時動用人工力量，把罐車推到站內(此時不能啟動)，及時把殘存的液化石油氣泄到固定儲罐內，至此危險才得以化解。

二、上述三起液化氣汽車罐車泄漏事故，究其原因，主要有下述幾個方面

●事故一 汽車傳動軸承松脫，是造成液化石油氣泄漏的直接原因。由于汽車罐車駕駛員平時沒有對車輛底盤及傳動部分進行日常檢查，等到傳動軸承松脫下吊撞擊接管造成液化石油氣嚴重泄漏時為時已晚。液化石油氣是從液相接管與球閥之間的聯(lián)接法蘭密封面處泄漏出來的，經現場檢查發(fā)現，密封石棉墊圈一處被泄漏的液化石油氣沖開一個缺口，將法蘭聯(lián)接螺栓拆除檢查測量發(fā)現，球閥密封處的內徑為46mm，外徑為70mm，而接管法蘭密封面處的內徑為60mm，也就是球閥與接管法蘭聯(lián)接密封處的接觸面每邊平均只有5mm的有效寬度，如聯(lián)接裝配質量不好，再加上球閥與法蘭采用螺紋活套結構，當接管受到振動和外力的沖擊碰撞，接觸密封面便易松動錯位，液化石油氣便會從接觸最薄弱環(huán)節(jié)泄漏出來。

●事故二 液氨罐車裝卸軟管由于使用多年，已基本老化，而用戶抱著僥幸心理，未及時更換，且對爆破前的征兆不加注意，終究釀成大禍。事后建議用戶裝卸液氨時使用金屬軟管，而且每兩年更換一次。我們拆卸該罐車的液相緊急切斷閥進行檢驗時發(fā)現緊急切斷閥結構已被擅自改動，取消了過流切斷功能。這種做法是很危險的。在罐車裝卸過程中，發(fā)生裝卸軟管破裂等意外時，高速運動的液化石油氣(如泄漏時高速噴射、流速過大)，由于摩擦作用，將會產生極高的靜電電壓，可能導致事故的進一步擴大。

●事故三 該車事后送檢時，我們發(fā)現隨車帶來的接管與法蘭間角焊縫基本已成穿透性開裂，該焊接質量外觀極差，顯然是原先微量泄漏，用戶私自加以補焊的，這違反了有關規(guī)定（規(guī)定要求應請有資質的單位進行返修），補焊質量差，為角焊縫的再次開裂埋下安全隱患。其次，我們發(fā)現除接管法蘭角焊縫本身質量差外，該車的閥門操作箱出事前基本上是搖搖晃晃，接管與操作箱之間的固定支承已完全脫落，且未加以固定，使液相接管理長期處于懸臂狀態(tài)，遇上路況不佳時，易產生強烈的振動，法蘭角焊縫在交變應力的作用下，在上述薄弱環(huán)節(jié)（補焊處）再次撕裂，產生液化石油氣泄漏。再者，緊急切斷閥的鋼絲線此前已被拉斷，但是用戶未及時修復，只是用線將扳手綁住并加以固定。這就造成緊急切斷閥長期處于開啟狀態(tài)，發(fā)生液化石油氣泄漏和無法動作，密封面不能密封，造成閥體無法關嚴。究其原因，主要是用戶疏于日常維護管理。上述三個環(huán)節(jié)，其實環(huán)環(huán)相扣，只要有一個環(huán)節(jié)相對嚴密，就不至于出現較大的泄漏事故。

汽車罐車駕駛員和押運員在充裝完畢后，沒有及時檢查罐體底部氣、液相緊急切斷閥控制油缸頂軸或鋼絲繩是否真正回拉，也未確認氣、液相的緊急切斷閥是否真正處于關閉切斷狀態(tài)就開車。由于緊急切斷閥長期處于開啟狀態(tài)，液化石油氣發(fā)生泄漏時，緊急切斷閥近控、遠控制作系統(tǒng)失靈，達不到緊急切斷的作用。

這三宗重大事故均與緊急切斷閥密切相關。如果該閥處在正確的關閉狀態(tài)，根本就不會有事故發(fā)生。

三、緊急切斷閥結構及工作原理

1、緊急切斷閥結構如圖所示，主要由閥體、閥蓋、先導閥、小彈簧、過流閥、大彈簧、密封面、凸輪、油缸等組成

閥體的上部法蘭與罐車罐體底部法蘭連接，下部法蘭與連通彎管法蘭連接，彎管另一端與球閥相連接。

2、緊急切斷閥的工作原理

罐車上的緊急切斷閥。通常閥瓣分作兩部分——先導閥(副閥)與過流閥(主閥)。先導閥與傳動閥桿為一體。先導閥和過流閥分別受大彈簧(主簧)和小彈簧(副簧)作用。當我們開啟緊急切斷閥時，首先與其配套的球閥要處于關閉狀態(tài)，由手壓油泵過來的壓力油進入柱塞內推動活塞頂起凸輪，然后利用外力操縱系統(tǒng)，旋轉連接閥芯的外凸輪，使內凸輪連動旋轉，頂起先導閥桿，令先導閥克服主簧壓力而開啟。此時，由于先導閥桿與主閥桿之間留有0.5～1.0mm的間隙，使少量液化石油氣從間隙中間向緊急切斷閥的外殼體和連接球閥的短管內流。隨著液體的氣化，短管內氣壓不斷升高，至壓力與罐體內表壓力相平衡，主閥便在副簧的彈力作用下，克服液體的靜壓，將主閥打開，此時閥門處于全開狀態(tài)，使罐體內的液體正常流出緊急切斷閥。再緩慢打開球閥即可正常工作。若卸掉油缸內壓力，依靠大彈簧的力量，閥門即可關閉。工作中，如果發(fā)生軟管破裂或其它意外情況，使管道內介質的流量劇烈增加，超過額定值時，由于流體對閥腔四壁和對主閥下表面的壓力顯著減小(靜壓力轉變?yōu)閯訅?，而主閥上面的壓力未變，使其合力方向朝下，主閥則被推動向下而關閉，防止介質大量外流，即過流保護。

緊急切斷閥在裝卸時應處于開啟狀態(tài)。罐內介質從緊急切斷閥、連通彎管、球閥、快速接頭經軟管與氣站儲罐連成通路。在裝卸完畢的任何時候，緊急切斷閥只有處于關閉狀態(tài)才是正確的。否則連通管和球閥便處于不應有的承壓狀態(tài)，那將極易產生危險事故。

四、緊急切斷閥的主要故障及分析

1、閥門質量引發(fā)的故障

(1)未過流先切斷。在卸液過程中，經常出現流量沒有達到額定值就切斷現象，導致卸液中斷，拖長卸液時間。閥門本身沒有達到出廠證明書所規(guī)定的指標要求。這種情況較常見，用戶也反映較強烈。

(2)先導桿彎曲。部分罐車先導桿直徑只有6m，本身加工精度不足，與其接觸的凸輪面也粗糙。凸輪面過渡不圓滑，加壓過程極易使先導管彎曲，導致開關不暢，密封不好。

(3)斷凸輪。該部件通常選用球墨鑄鐵，受力過猛，或先導桿已彎曲情況下便出現斷凸輪，使該閥無法繼續(xù)工作。

(4)過流閥泄漏。主要是過流閥的密封面加工精度不夠．另外介質存有沙及雜質長期沖刷閥瓣，使其粗糙，特別是關閥時正好有沙或雜質留在密封面上。

(5)凸輪軸由于經常轉動，而導致密封圈損壞，密封不嚴，產生液化氣泄漏。

(6)大、小彈簧失效。

2、人為操作不當引發(fā)故障

(1)超壓操作。手搖油泵的設計壓力為4.0MPa，開閥所需的壓力為3.5～4.0MPa，而打壓高達7.0～8.0MPa的情況很多。每年大約有30臺車的油泵因超壓損壞要送修，其中有兩成無法修復應更換。

(2)開閥程序錯誤。違背打開緊急切斷閥務必在球閥關閉狀態(tài)下進行的原則。經常出現先打開球閥再打開緊急切斷閥的錯誤，這就無法讓過流閥上下壓力平衡，由于存在壓差，小彈簧不能推開閥門。拼命加大油泵壓力不僅打不開閥門，反而弄壞油泵。這是人員素質低，不懂其工作原理造成的。

(3)油缸活塞銹死。通常出現于手搖油泵漏油時，操作人員加壓開啟緊急切斷閥后，為保壓而關閉油缸前截止閥。當裝卸完畢后，忘記打開截止閥，僅把油泵的卸油把手打開，壓力表回零就誤以為切斷閥已關閉，實際切斷閥仍處于開啟狀態(tài)。由于油缸活塞桿伸出裸露在罐車底架下，而這些國產車的活塞桿均沒有電鍍。在雨天，潮濕的水汽泥沙很快侵蝕活塞桿使其生銹，特別是長期處于這種狀態(tài)，就更容易使活塞桿銹死，使緊急切斷閥無法關閉，處在常開狀態(tài)。每年約有10臺車存在這種情況，這是極為危險的。

(4)鋼絲繩拉斷或油泵出現故障時，用戶自行用硬物頂住凸輪，緊急切斷閥長期處于開啟狀態(tài)。

五、小結與建議

在用液化氣罐車主要的安全隱患在于安全附件。罐車定期檢驗的重點應該是安全附件的解體檢查，及時消除隱患。從故障的頻率和事故嚴重性來看，緊急切斷閥的質量問題和操作人員的素質亟待解決。

建議從事閥門設計、制造的部門對該閥出現的各種故障進行調查分析，進一步提高緊急切斷閥的質量。從結構、選材、加工、裝配和防銹等方面研究改進。應解決未過流先切斷、先導桿彎曲、斷凸輪等最常見的故障。

押運人員、有關操作人員技術素質必須提高。不僅要懂得操作方法，更重要的是理解其原理，并應掌握處理故障的技術。

液化氣充裝站及罐車用戶充裝前應檢查緊急切斷閥動作是否靈敏可靠，應有措施確保罐車離站前的緊急切斷閥處于關閉狀態(tài)。

檢驗單位一定要嚴格執(zhí)行《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》。特別要抓好閥門解體檢查和裝配試驗各項技術指標的落實。清洗、解體、檢查閥體、先導桿、彈簧、密封面、凸輪等有無損傷變形，有無腐蝕、生銹、裂紋等缺陷；檢查緊急切斷裝卸控制系統(tǒng)的油泵、管路、易熔塞是否完好，有無損傷、松脫、泄漏等現象；鋼索控制系統(tǒng)是否操作靈活、可靠、到位，鋼索是否完好無損等；油壓或牽引式緊急切斷閥應在工作壓力下全開，并持續(xù)放量不致引起自然閉止；真正要做到消除安全隱患。

現場處理類似的泄漏事故的應急辦法：將車移至附近較為空曠、通風地方，嚴禁火星引發(fā)火災。采用非常手段關閥，可拆不求上進偏心輪和彈簧，用扳手轉動方頭，強制使緊急切斷閥回座。從而關閉外泄氣源，控制事故擴展。