LNG罐箱鐵路運輸?shù)陌踩撌?/h1>
2015-05-30 14:08:24梁?？?/span>甄沛權
工業(yè)設計 2015年8期 關鍵詞：處理措施
梁?？ ≌缗鏅?/p>
摘 要：LNG鐵路罐箱作為一項新的運輸工具，必須對其安全性能做全面的評估。本文主要針對鐵路特殊條件和LNG罐箱的普遍風險現(xiàn)象進行描述。
關鍵詞：LNG罐箱鐵路；鐵路運輸特殊情況；典型危害現(xiàn)象；處理措施
我國現(xiàn)在LNG主要的運輸方式是公路、水路、管道運輸，暫時還沒有LNG鐵路運輸?shù)膶嶋H應用，而鐵路運輸量大和轉移難度大，鐵路經(jīng)過的地區(qū)自然條件復雜，鐵路運輸?shù)奶厥夤r等，必須對其所存在的安全隱患進行分析處理，提高其安全性。本問僅針對LNG罐箱的安全現(xiàn)象和鐵路運輸?shù)奶厥馇闆r進行探討。
1 LNG罐箱鐵路運輸特殊情況探討
1.1 關于無損儲存時間
鐵路運輸時間普遍比公路運輸長，由于時間長其低溫液體吸熱量大升壓幅度會相對較高，安全閥排放的幾率較高。因此要從理論和實踐中確保罐箱有足夠的無損儲存時間。
1.2 關于罐箱主材
我國氣候條件相對復雜，各種自然條件下低溫最能影響設備的運作，尤其極限氣溫冬季可達到﹣40℃。每種金屬材料，都有這樣一個臨界溫度，當環(huán)境溫度低于該臨界溫度時，材料的沖擊韌性會急劇降低，降低材料強度，長期運作會引起設備失效，所以LNG集裝箱框架與內外罐等材料要滿足其低溫條件，同時設計時對材料提出低溫性能試驗要求。以下材料是常用幾種可滿足低溫條件的材料：
1.3 關于罐箱運營狀態(tài)的的監(jiān)控
鐵路運輸一般路程長和運貨量大，人工監(jiān)控難度大和即時性差。所以要運用LNG罐式集裝箱實時監(jiān)控系統(tǒng)匯集智能傳感、無線通訊、數(shù)據(jù)傳輸、GPS＼GIS、數(shù)據(jù)處理分析等前沿科技，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和綜合應用。
1.4 關于罐箱框架強度
鐵路罐箱要要適應鐵路運輸?shù)奶厥夤r，框架是承受各種外力沖擊的主要結構，必須保證其強度和使用壽命。罐箱在設計時應充分考慮了各種載荷，在結構上作局部加強，常規(guī)計算已能滿足各種工況要求；還需進行了有限元計算分析，進一步驗證的設計的可行性。
2 LNG罐箱的典型危害現(xiàn)象以及處理措施
2.1 LNG罐箱的典型危害現(xiàn)象
（1）泄漏現(xiàn)象：
a. 閥門是本設備的易泄露的部位，閥門的法蘭（密封墊片）因熱脹冷縮、老化、開裂、螺栓緊固不均勻等現(xiàn)象損壞而泄漏。
b. 環(huán)境開裂 ：本設備主要是低溫環(huán)境下一些材料會變脆、易碎使設備產生損壞引起泄漏。
c. 裝卸介質時，溫度與壓力變化頻率過高，產生的循環(huán)失效，例如：密封接口螺栓和絲扣接口疲勞，造成的泄漏現(xiàn)象。
d. 不可預見外來能量的破壞，造成設備損害，造成的泄漏現(xiàn)象
（2）爆炸現(xiàn)象；
a. 由于泄漏造成局部環(huán)境液化天然氣氣體與空氣混合的濃度達到5%～15%，可能造成爆炸現(xiàn)象。
b. 超壓、超量儲存、裝卸介質，可能造成爆炸現(xiàn)象。
c. 檢修時未對儲罐內殘余介質進行清除和對罐內空間氮氣進行置換，罐內液化天然氣濃度達到爆炸極限5%～15%，動用明火和機械撞擊產生火花，可能造成爆炸現(xiàn)象。
d. 外來高溫（明火）和不可預見外來能量撞擊，造成變形和損傷，可能造成爆炸現(xiàn)象。
e.當泄漏的液化天然氣遇到水，會發(fā)生強烈的沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，會導致液化天然氣蒸氣爆炸。
（3）破損現(xiàn)象；
a. 超期服役，且缺陷超過按GB/T19624-2004《在用含缺陷壓力容器安全評定》安全性評定范圍，存在無法在設計工況工作破損現(xiàn)象。
b. 設備連接的安全附件不能正常工作。存在安全隱患破損現(xiàn)象。
（4）變形現(xiàn)象：
a.設計、施工存在的缺陷，使用工況下的載荷下產生的變形現(xiàn)象。
b. 超壓、超量儲存、裝卸介質，產生的變形現(xiàn)象。
c. 外來高溫（明火）和不可預見外來能量撞擊，造成變形現(xiàn)象。
（5）真空破損現(xiàn)象：
a.內容器或夾層管線泄漏，導致夾層真空破壞。
b.真空防護裝置密封失效，導致罐外氣體進入夾層破壞真空。
c.5.3與5.4、5.5描述現(xiàn)象導致外罐破損。
（6）側翻現(xiàn)象；
a. 轉彎時，速度越快，離心力越大，同時罐內介質產生巨大慣性力，可能造成罐箱側翻。
b. 轉彎時，轉彎半徑越小，離心力越大，可能造成罐箱側翻。
（7）次生危害現(xiàn)象：人員接觸低溫介質危害。
a.人員接觸：人在-10℃的環(huán)境下待久后，會有低溫麻醉現(xiàn)象，生理功能會下降。
b.窒息影響：短時間呼吸低溫蒸氣會造成呼吸困難，長時間呼吸會對身體造成永久傷害。同時當環(huán)境液化天然氣蒸氣濃度過高時，會造成人員缺氧窒息。
c.環(huán)境危害：因介質溫度很低，所以對接觸到的動植物會造成低溫凍傷。
2.2 LNG罐箱危害現(xiàn)象處理措施
2.2.1 泄漏處理措施
2.2.1.1 少量泄漏措施
（1）盡可能切斷泄漏源，迅速將罐箱停留至盡可能安全的區(qū)域，并迅速撤離泄漏污染區(qū)。人員撤至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入污染區(qū)，切斷火源。
（2）急應處理人員現(xiàn)場防護如下：
a. 呼吸系統(tǒng)防護：高濃度環(huán)境中，佩戴防護面罩，戴自給正壓式呼吸器。
b. 眼睛防護： 防護面罩或眼罩。
c. 身體防護：穿防靜電低溫防護服。
d. 手防護：佩戴皮制式棉布防護手套。
e. 其它：避免高濃度吸入和低溫凍傷。進入罐區(qū)限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)人員，須有人監(jiān)護。
（3）有要直接接觸泄漏物，用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。
（4）觀察白霧噴出位置，確定泄露狀況（檢查人員檢查時，應裝備必要的防護裝備，可按急應處理人員現(xiàn)場防護規(guī)定執(zhí)行）。
（5）可能時，應利用泵將罐內液化天然氣轉入另一設備罐內存放。對殘余罐內液化天然氣進行清洗和排放，在用惰性氣體對罐吹掃（置換方法應制定工藝，并按工藝操作執(zhí)行），保證置換后罐內含氧量≤0.3%。
（6）制定維修方案，必要時應將儲罐送交有資格制造廠進行維修施工。
2.2.1.2 大量泄漏措施
（1）當發(fā)現(xiàn)大量泄漏時，除應按少量泄漏措施做應急處理外，還應采取措施止漏，切斷一切火源，設立警界區(qū)，斷絕交通，立即與有關部門聯(lián)系防火。并迅速組織人員向逆風方向疏散，不得起動車輛，等待液化氣體的安全蒸發(fā)，如因漏造成火災時，首先應緊急止漏和滅火。同時應盡快向當?shù)毓蚕啦块T報警，并將車輛轉移到安全的地方，與此同時設法控制火勢蔓延和加強對罐體的冷卻降溫。
（2）要噴霧狀水，以抑制蒸氣或改變蒸氣云的流向，但禁止用水直接沖擊泄漏液化天然氣的或泄漏源。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。禁止進入液化天然氣可能匯集的受限空間。
（3）清理以后，在儲存和再使用前要將所有的保護性服裝和設備洗消。
（4）下一步操作可按少量泄漏措施中第五、六條操作來完成。
3 燃燒爆炸處置
（1）燃燒爆炸特性：見液化天然氣介質的物理性質。
（2）發(fā)生爆炸后，應轉移遇險人員到安全區(qū)域，并報警求助和報告企業(yè)相關負責人。
4 火災處理措施
（1）報警：迅速向當?shù)?19消防、政府報警。報警內容應包括：事故車輛；事故發(fā)生的時間、地點、化學品名稱、危險程度；有無人員傷亡以及報警人姓名、電話。
（2）隔離、疏散、轉移遇險人員到安全區(qū)域，按消防專業(yè)的要求警戒區(qū)，并在通往事故現(xiàn)場的主要干道上實行交通管制，除消防及應急處理人員外，其他人員禁止進入警戒區(qū)，并迅速撤離無關人員。
（3）消防人員進入火場前，應穿著防護服，佩戴正壓式呼吸器。
（4）小火災時用干粉或CO2滅火器，大火災時用水幕、霧狀水或常規(guī)泡沫條規(guī)定執(zhí)行。
（5）火災時，盡可能遠距離滅火或使用遙控水槍或水炮撲救。
（6）切勿直接對泄漏口或安全閥門噴水，防止產生凍結這增加LNG氣化速率加大火勢。
（7）安全閥發(fā)出聲響時應盡快撤離，切勿在車輛兩端停留。
（8）同時組織專業(yè)人員制定搶救和修理方案。并將事故及時上報有關部門。
5 受傷人員處理措施
（1）皮膚接觸：若有凍傷和燒傷，就醫(yī)治療。
（2）吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
6 結語
保證LNG鐵路運輸?shù)陌踩允前l(fā)展LNG鐵路運輸?shù)那疤釛l件。使其作為管道輸送天然氣的重要補充，充分發(fā)揮鐵路運輸半徑大、運輸網(wǎng)絡較完善的優(yōu)勢，形成鐵路運輸LNG網(wǎng)絡，解決LNG外運難的瓶頸，有利于在全國范圍內充分調配LNG，促進LNG發(fā)展，將資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢。
參考文獻：
[1] GB150.1～4-2011，《壓力容器》.
[2] TSGR0005-2011，《移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》.
[3]《低溫液體罐式集裝箱》JB/T4784-2007.
[4]《液化天然氣技術》顧安忠等著.
猜你喜歡
微創(chuàng)治療高血壓腦出血術后相關并發(fā)癥的原因及處理中國實用醫(yī)藥(2016年29期)2016-12-26 10:15:32 經(jīng)皮腎鏡取石殘留結石的原因分析中國實用醫(yī)藥(2016年29期)2016-12-26 10:07:14 電力系統(tǒng)繼電保護故障分析與處理措施探討中國新技術新產品(2016年23期)2016-12-26 09:54:09 簡析道路橋梁施工中對于軟弱地基的處理措施科技創(chuàng)新與應用(2016年34期)2016-12-23 19:07:05 某電廠2號機OPC信號復位后EH母管油壓低跳機原因分析中國高新技術企業(yè)(2016年31期)2016-12-22 21:36:24 電廠機組負荷擺動分析以及處理研究中國高新技術企業(yè)(2016年30期)2016-12-20 04:22:38 電子商務以及對外經(jīng)濟貿易的分析科技創(chuàng)新與應用(2016年33期)2016-12-17 16:43:16 城市生活污水的處理措施研究科技創(chuàng)新與應用(2016年31期)2016-12-03 05:52:21 一千瓦電視發(fā)射機常見故障及處理措施中小企業(yè)管理與科技·上旬刊(2016年10期)2016-11-15 10:41:53 淺析三門核電廠設備冷卻水系統(tǒng)運行失效和處理措施科技視界(2016年18期)2016-11-03 20:26:45
梁?？ ≌缗鏅?/p>
摘 要：LNG鐵路罐箱作為一項新的運輸工具，必須對其安全性能做全面的評估。本文主要針對鐵路特殊條件和LNG罐箱的普遍風險現(xiàn)象進行描述。
關鍵詞：LNG罐箱鐵路；鐵路運輸特殊情況；典型危害現(xiàn)象；處理措施
我國現(xiàn)在LNG主要的運輸方式是公路、水路、管道運輸，暫時還沒有LNG鐵路運輸?shù)膶嶋H應用，而鐵路運輸量大和轉移難度大，鐵路經(jīng)過的地區(qū)自然條件復雜，鐵路運輸?shù)奶厥夤r等，必須對其所存在的安全隱患進行分析處理，提高其安全性。本問僅針對LNG罐箱的安全現(xiàn)象和鐵路運輸?shù)奶厥馇闆r進行探討。
1 LNG罐箱鐵路運輸特殊情況探討
1.1 關于無損儲存時間
鐵路運輸時間普遍比公路運輸長，由于時間長其低溫液體吸熱量大升壓幅度會相對較高，安全閥排放的幾率較高。因此要從理論和實踐中確保罐箱有足夠的無損儲存時間。
1.2 關于罐箱主材
我國氣候條件相對復雜，各種自然條件下低溫最能影響設備的運作，尤其極限氣溫冬季可達到﹣40℃。每種金屬材料，都有這樣一個臨界溫度，當環(huán)境溫度低于該臨界溫度時，材料的沖擊韌性會急劇降低，降低材料強度，長期運作會引起設備失效，所以LNG集裝箱框架與內外罐等材料要滿足其低溫條件，同時設計時對材料提出低溫性能試驗要求。以下材料是常用幾種可滿足低溫條件的材料：
1.3 關于罐箱運營狀態(tài)的的監(jiān)控
鐵路運輸一般路程長和運貨量大，人工監(jiān)控難度大和即時性差。所以要運用LNG罐式集裝箱實時監(jiān)控系統(tǒng)匯集智能傳感、無線通訊、數(shù)據(jù)傳輸、GPS＼GIS、數(shù)據(jù)處理分析等前沿科技，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和綜合應用。
1.4 關于罐箱框架強度
鐵路罐箱要要適應鐵路運輸?shù)奶厥夤r，框架是承受各種外力沖擊的主要結構，必須保證其強度和使用壽命。罐箱在設計時應充分考慮了各種載荷，在結構上作局部加強，常規(guī)計算已能滿足各種工況要求；還需進行了有限元計算分析，進一步驗證的設計的可行性。
2 LNG罐箱的典型危害現(xiàn)象以及處理措施
2.1 LNG罐箱的典型危害現(xiàn)象
（1）泄漏現(xiàn)象：
a. 閥門是本設備的易泄露的部位，閥門的法蘭（密封墊片）因熱脹冷縮、老化、開裂、螺栓緊固不均勻等現(xiàn)象損壞而泄漏。
b. 環(huán)境開裂 ：本設備主要是低溫環(huán)境下一些材料會變脆、易碎使設備產生損壞引起泄漏。
c. 裝卸介質時，溫度與壓力變化頻率過高，產生的循環(huán)失效，例如：密封接口螺栓和絲扣接口疲勞，造成的泄漏現(xiàn)象。
d. 不可預見外來能量的破壞，造成設備損害，造成的泄漏現(xiàn)象
（2）爆炸現(xiàn)象；
a. 由于泄漏造成局部環(huán)境液化天然氣氣體與空氣混合的濃度達到5%～15%，可能造成爆炸現(xiàn)象。
b. 超壓、超量儲存、裝卸介質，可能造成爆炸現(xiàn)象。
c. 檢修時未對儲罐內殘余介質進行清除和對罐內空間氮氣進行置換，罐內液化天然氣濃度達到爆炸極限5%～15%，動用明火和機械撞擊產生火花，可能造成爆炸現(xiàn)象。
d. 外來高溫（明火）和不可預見外來能量撞擊，造成變形和損傷，可能造成爆炸現(xiàn)象。
e.當泄漏的液化天然氣遇到水，會發(fā)生強烈的沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧，會導致液化天然氣蒸氣爆炸。
（3）破損現(xiàn)象；
a. 超期服役，且缺陷超過按GB/T19624-2004《在用含缺陷壓力容器安全評定》安全性評定范圍，存在無法在設計工況工作破損現(xiàn)象。
b. 設備連接的安全附件不能正常工作。存在安全隱患破損現(xiàn)象。
（4）變形現(xiàn)象：
a.設計、施工存在的缺陷，使用工況下的載荷下產生的變形現(xiàn)象。
b. 超壓、超量儲存、裝卸介質，產生的變形現(xiàn)象。
c. 外來高溫（明火）和不可預見外來能量撞擊，造成變形現(xiàn)象。
（5）真空破損現(xiàn)象：
a.內容器或夾層管線泄漏，導致夾層真空破壞。
b.真空防護裝置密封失效，導致罐外氣體進入夾層破壞真空。
c.5.3與5.4、5.5描述現(xiàn)象導致外罐破損。
（6）側翻現(xiàn)象；
a. 轉彎時，速度越快，離心力越大，同時罐內介質產生巨大慣性力，可能造成罐箱側翻。
b. 轉彎時，轉彎半徑越小，離心力越大，可能造成罐箱側翻。
（7）次生危害現(xiàn)象：人員接觸低溫介質危害。
a.人員接觸：人在-10℃的環(huán)境下待久后，會有低溫麻醉現(xiàn)象，生理功能會下降。
b.窒息影響：短時間呼吸低溫蒸氣會造成呼吸困難，長時間呼吸會對身體造成永久傷害。同時當環(huán)境液化天然氣蒸氣濃度過高時，會造成人員缺氧窒息。
c.環(huán)境危害：因介質溫度很低，所以對接觸到的動植物會造成低溫凍傷。
2.2 LNG罐箱危害現(xiàn)象處理措施
2.2.1 泄漏處理措施
2.2.1.1 少量泄漏措施
（1）盡可能切斷泄漏源，迅速將罐箱停留至盡可能安全的區(qū)域，并迅速撤離泄漏污染區(qū)。人員撤至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入污染區(qū)，切斷火源。
（2）急應處理人員現(xiàn)場防護如下：
a. 呼吸系統(tǒng)防護：高濃度環(huán)境中，佩戴防護面罩，戴自給正壓式呼吸器。
b. 眼睛防護： 防護面罩或眼罩。
c. 身體防護：穿防靜電低溫防護服。
d. 手防護：佩戴皮制式棉布防護手套。
e. 其它：避免高濃度吸入和低溫凍傷。進入罐區(qū)限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)人員，須有人監(jiān)護。
（3）有要直接接觸泄漏物，用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。
（4）觀察白霧噴出位置，確定泄露狀況（檢查人員檢查時，應裝備必要的防護裝備，可按急應處理人員現(xiàn)場防護規(guī)定執(zhí)行）。
（5）可能時，應利用泵將罐內液化天然氣轉入另一設備罐內存放。對殘余罐內液化天然氣進行清洗和排放，在用惰性氣體對罐吹掃（置換方法應制定工藝，并按工藝操作執(zhí)行），保證置換后罐內含氧量≤0.3%。
（6）制定維修方案，必要時應將儲罐送交有資格制造廠進行維修施工。
2.2.1.2 大量泄漏措施
（1）當發(fā)現(xiàn)大量泄漏時，除應按少量泄漏措施做應急處理外，還應采取措施止漏，切斷一切火源，設立警界區(qū)，斷絕交通，立即與有關部門聯(lián)系防火。并迅速組織人員向逆風方向疏散，不得起動車輛，等待液化氣體的安全蒸發(fā)，如因漏造成火災時，首先應緊急止漏和滅火。同時應盡快向當?shù)毓蚕啦块T報警，并將車輛轉移到安全的地方，與此同時設法控制火勢蔓延和加強對罐體的冷卻降溫。
（2）要噴霧狀水，以抑制蒸氣或改變蒸氣云的流向，但禁止用水直接沖擊泄漏液化天然氣的或泄漏源。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。禁止進入液化天然氣可能匯集的受限空間。
（3）清理以后，在儲存和再使用前要將所有的保護性服裝和設備洗消。
（4）下一步操作可按少量泄漏措施中第五、六條操作來完成。
3 燃燒爆炸處置
（1）燃燒爆炸特性：見液化天然氣介質的物理性質。
（2）發(fā)生爆炸后，應轉移遇險人員到安全區(qū)域，并報警求助和報告企業(yè)相關負責人。
4 火災處理措施
（1）報警：迅速向當?shù)?19消防、政府報警。報警內容應包括：事故車輛；事故發(fā)生的時間、地點、化學品名稱、危險程度；有無人員傷亡以及報警人姓名、電話。
（2）隔離、疏散、轉移遇險人員到安全區(qū)域，按消防專業(yè)的要求警戒區(qū)，并在通往事故現(xiàn)場的主要干道上實行交通管制，除消防及應急處理人員外，其他人員禁止進入警戒區(qū)，并迅速撤離無關人員。
（3）消防人員進入火場前，應穿著防護服，佩戴正壓式呼吸器。
（4）小火災時用干粉或CO2滅火器，大火災時用水幕、霧狀水或常規(guī)泡沫條規(guī)定執(zhí)行。
（5）火災時，盡可能遠距離滅火或使用遙控水槍或水炮撲救。
（6）切勿直接對泄漏口或安全閥門噴水，防止產生凍結這增加LNG氣化速率加大火勢。
（7）安全閥發(fā)出聲響時應盡快撤離，切勿在車輛兩端停留。
（8）同時組織專業(yè)人員制定搶救和修理方案。并將事故及時上報有關部門。
5 受傷人員處理措施
（1）皮膚接觸：若有凍傷和燒傷，就醫(yī)治療。
（2）吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
6 結語
保證LNG鐵路運輸?shù)陌踩允前l(fā)展LNG鐵路運輸?shù)那疤釛l件。使其作為管道輸送天然氣的重要補充，充分發(fā)揮鐵路運輸半徑大、運輸網(wǎng)絡較完善的優(yōu)勢，形成鐵路運輸LNG網(wǎng)絡，解決LNG外運難的瓶頸，有利于在全國范圍內充分調配LNG，促進LNG發(fā)展，將資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢。
參考文獻：
[1] GB150.1～4-2011，《壓力容器》.
[2] TSGR0005-2011，《移動式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》.
[3]《低溫液體罐式集裝箱》JB/T4784-2007.
[4]《液化天然氣技術》顧安忠等著.
猜你喜歡
中國實用醫(yī)藥(2016年29期)2016-12-26 10:15:32
中國實用醫(yī)藥(2016年29期)2016-12-26 10:07:14
中國新技術新產品(2016年23期)2016-12-26 09:54:09
科技創(chuàng)新與應用(2016年34期)2016-12-23 19:07:05
中國高新技術企業(yè)(2016年31期)2016-12-22 21:36:24
中國高新技術企業(yè)(2016年30期)2016-12-20 04:22:38
科技創(chuàng)新與應用(2016年33期)2016-12-17 16:43:16
科技創(chuàng)新與應用(2016年31期)2016-12-03 05:52:21
中小企業(yè)管理與科技·上旬刊(2016年10期)2016-11-15 10:41:53
科技視界(2016年18期)2016-11-03 20:26:45
