盛超 汪永祿

危險化學品事故按照發(fā)生階段分類，可分為生產、運輸、儲存、經營、使用與回收5個階段。據統計，77%的事故發(fā)生在運輸階段，而相對管道運輸、鐵路運輸以及水路運輸，公路運輸引起的事故占到總數的72%，其中涉及到LPG、LNG、CNG的運輸事故高達32%。2012年“10·6” 湖南懷化LPG槽罐車側翻泄漏爆炸事故造成3名消防員當場犧牲，多名消防員受傷；2016年“12.31”甘肅慶陽CNG槽罐車爆燃事故造成周邊多部車輛受損，現場救援難度極大。2017年浙江杭長高速“10·17”LNG槽罐車泄漏事故，現場無處置條件，高速公路全程封道并護航至安徽廣德后才得到了安全處置。此類事故具有突發(fā)性強、危險性高、處置難度大等特點，而絕大部分基層消防指戰(zhàn)員缺乏相應的實戰(zhàn)經驗，因此，設計和開發(fā)一款安全、經濟、多元化的模擬訓練設施，輔助于日常實戰(zhàn)化訓練，積累指揮和作戰(zhàn)經驗，非常必要。

筆者結合多年消防工作經驗，將LPG、LNG、CNG三類槽車中具有代表性的結構部位按照1:1的比例進行融合，設計出“三合一”模擬訓練設施，可真實地還原公路運輸過程中的各類突發(fā)事故，具有可操作性和安全可控性，既可實現車輛結構的準確識別，又可輔助開展滅火堵漏、關閥斷料、物料輸轉等多科目的日常訓練和專業(yè)化教學。

1 目前已有模擬訓練設施的現狀和不足

圖1

圖2

自從2014年部消防局提出基地化、模擬化、實戰(zhàn)化的工作理念以來，國內圍繞消防模擬訓練設施開展了一些探索和研究，浙江、廣東、上海等省份圍繞作戰(zhàn)對象建設了真煙真火模擬設施，河北總隊開發(fā)了危化品槽罐車VR仿真模擬訓練設施，但多功能、實體化的槽罐車模擬訓練設施仍然較少。目前基層中隊主要采用微縮組合化工裝置（圖1）來模擬堵漏訓練，與真正處置對象在尺寸上相差較大，堵漏對象單一，缺乏系統性，訓練前隊員已經知曉處置情況，想定性差。部分支隊使用?；凡酃捃噹簯倍侣┠M訓練裝置（圖2、圖3），雖然實現了較大的提高，但在罐體結構、操作箱內閥門管線等方面，真實度較差，另外點火、低溫、高壓等特殊的事故條件均未體現，全面性不足。

從國外消防領域來看，主要在真實危化品槽罐車上開展模擬訓練，雖然能幫助消防員準確熟悉?；凡酃捃嚨慕Y構，但是由于沒有真煙、真火、泄漏物等輔助手段，無法真實還原各類災情，進一步指導處置救援工作。

圖3

圖4

2 LPG、LNG、CNG三類槽罐車的主要結構部位

2.1 LPG槽罐車

液化石油氣汽車罐車是用于公路運輸液化石油氣的特種車輛，屬于中高壓容器，罐體的設計壓力為1.8～2.2MPa，運行壓力0.8 MPa，設計溫度為50℃，目前國內主要使用的液化石油氣汽車罐車分為半拖掛式和固定式兩種（圖4），兩側的操作箱是主要部位（圖5）。

2.2 LNG槽罐車

圖5

LNG罐車的罐體通過U形副梁固定在汽車底盤上，增壓蒸發(fā)器置于車的右側，管路控制系統集中布置在后操縱箱內。液罐為真空粉末絕熱臥式夾套容器，雙層結構，由內膽和外殼套合而成，屬于低壓容器，設計壓力0.8MPa，運行壓力0.3 MPa，設計溫度-196℃（圖6），尾部操作箱及低溫罐體結構是其主要部位（圖7）。

圖6

圖7

圖8

圖9

2.3 CNG槽罐車

CNG長管拖車主要由半掛車、框架、大容積無縫鋼瓶、前端安全艙、后端操作艙5大部分組成，屬于高壓容器，設計壓力20～27.5MPa，運行壓力10～20MPa。設計溫度為50℃（圖8），尾部操作區(qū)及長束罐體結構是其主要部位（圖9）。

圖10

3 LPG、LNG、CNG三類槽罐車事故的處置救援

3.1 LPG槽罐車

事故主要分未泄漏事故、泄漏事故、泄漏燃燒三類（圖10）。處置的方法主要包括：冷卻降溫、稀釋抑爆、放空排險、關閥斷料、堵漏封口、倒罐輸轉、引流控燒、吊裝轉運、安全監(jiān)護等，要視現場情況而定，進行科學研判，技戰(zhàn)術靈活運用，不能生搬硬套。

3.2 LNG槽罐車

事故主要分罐車無泄漏無霜凍、罐罐車無泄漏有霜凍、罐車發(fā)生泄漏事故以及罐車著火爆炸四類（圖11）。

圖11

處置期間要保證罐體不失真空，嚴禁向罐體、管線、安全閥部位射水，嚴禁向罐體結霜面打水，嚴禁直流水直接沖擊擴散云團。一般不宜直接撲滅燃燒火焰，可采取控制燃燒戰(zhàn)術穩(wěn)妥處置。

3.3 CNG槽罐車

事故主要分高壓氣體泄漏和集束管組燃燒兩類（圖12）。罐車發(fā)生追尾、撞擊、碰擦、墜落等道路交通事故時，后操作箱內管道、閥門是最易受到破損的部位，一旦這些部位受到破壞，高壓氣體會瞬間噴出并迅速擴散到高壓氣瓶組吸熱結霜。CNG長管拖車集束管組著火部位一般在后操作箱各集束管閥門及管道連接處，呈帶壓火炬式燃燒。嚴禁在CNG長管拖車尾部停留或部署力量，以防止高壓氣體或閥門管線等意外打擊傷害。

4 “三合一”模擬槽罐車訓練設施的設計和研發(fā)

4.1 整體結構及功能設計

圖12

該設施外觀上組合了LPG槽罐車常溫帶壓、LNG槽罐車低溫常壓、CNG常溫高壓的不同特點，結構上包括LNG雙層罐體結構（右邊罐體的后半部分）、LPG單層單罐結構（右邊罐體的前半部分）、CNG單層多罐結構（左邊的一排罐體）以及LNG槽罐車尾部操作箱、LPG槽罐車中部操作箱、CNG槽罐車尾部操作箱等多個重點部位，在此結構基礎上設置了車輛傾覆，介質泄漏、燃燒、爆炸等多種模擬災情，整體功能設計如圖13所示。

圖13

事故模擬主要包括燃燒模擬、泄漏模擬和其他事故模擬三部分。

燃燒模擬共設置9處，分別為CNG運輸車的尾部操作箱泄漏著火、 LNG運輸車的尾部操作箱泄漏著火、 LPG運輸的頂部安全閥著火、尾部罐體焊接處撕裂著火、側面操作箱著火、運輸車動力源著火、運輸車左右兩側輪胎著火等情況。

泄漏模擬共設置10處，分別為CNG運輸車的罐體泄漏、尾部操作箱管路或閥門泄漏、 LNG運輸車的管線閥門泄漏、安全閥超壓起跳低溫氣相泄漏以及LNG動力源部位泄漏、LPG運輸車的頂部安全閥撞擊破損發(fā)生泄漏或罐體壓力上升起跳泄漏、側面罐體受撞擊后破損發(fā)生氣液相泄漏、側面操作箱氣相泄漏、側面操作箱液相泄漏等情況。

圖14

圖15

其他事故模擬共設置3處，分別為車輛傾翻，氣液相管線功能改變；LPG運輸車壓力持續(xù)上升，接近額定壓力；LNG 運輸車真空度丟失。

4.2 系統組成

該設施由車輛結構系統、視頻監(jiān)視和廣播系統、設備控制系統、附屬配套系統四部分組成，如圖14所示。

4.2.1 結構系統

該模擬設施集LNG、LPG 、CNG三種車型于一體，車體總長12m、寬2.8m，裝載設備分為兩部分，左側由三根長9m、通徑500mm的不銹鋼管并列布置，模擬CNG槽罐車的罐體，尾部設置CNG控制閥門區(qū)域。右側為長9m、通徑2600mm的圓形罐體，分區(qū)域模擬LNG/LPG槽罐車的不同重點部位，如圖15 所示。

4.2.2 視頻監(jiān)視與廣播系統

該部分主要用于對受訓對象的訓練情況、設備狀態(tài)和災害場景進行全程視頻監(jiān)視，對現場人員進行語音通信指揮。包括可燃氣體濃度檢測傳感器、熱電偶、壓力傳感器、設備監(jiān)視軟件設備、攝像頭、廣播設備組成。

4.2.3 設備控制系統

主要對設備進行遠程監(jiān)測和控制，能夠顯示設備技術狀態(tài)，能夠遠程遙控設備啟停。包括控制器、操作臺、平板電腦，有兩種模式：（1）操作臺控制，通過視頻監(jiān)視器觀察訓練情況，同時使用操作臺按鈕，控制訓練系統設備和訓練流。（2）平板遙控，在訓練現場通過手持平板控制訓練系統設備的啟停，同時控制訓練流程。

4.2.4 附屬配套系統

該系統包括燃料供應子系統、氮氣供應子系統以及水供應子系統三部分。

燃料供應子系統由氣瓶組、匯流排、氣化器、減壓閥、截止閥、手動球閥、電磁閥、壓力表、壓力傳感器、可燃氣體濃度監(jiān)測儀、水噴淋噴頭、通風口組成，丙烷氣供氣系統位于運輸車罐體前段，為各燃燒裝置提供燃燒用氣。

氮氣供應子系統用于訓練裝置中模擬氣體泄漏和丙烷氣供應管路吹掃，該系統中添加有機顏料，便于觀察和判斷現場氣體的泄漏。

水供應子系統主要用于運輸車冷卻噴淋裝置和消防噴淋裝置用水以及泄漏事故的模擬。

5 結束語

“三合一”模擬訓練設施裝置突出實戰(zhàn)化訓練背景，融合遠程監(jiān)控與現場遙控及綜合評估技術，首次提出將三種類型的槽罐車合并設計，重點解決了泄漏對象標準化和模塊化，實現多種槽罐車結構集成，構建機動靈活、智能高效、綜合穩(wěn)定、安全有序的?；愤\輸車火災、泄漏等事故模擬的訓練設施，可滿足演示示教、實戰(zhàn)訓練、考核評定等任務需求，提升?；饭捃嚨膶I(yè)化處置水平，真正實現訓練場和戰(zhàn)場的“零距離”融合。