駐馬店中集華駿車輛有限公司 時中華 劉四濤 韓月琴

數(shù)起散裝水泥罐車爆炸事故引來的反思

駐馬店中集華駿車輛有限公司 時中華 劉四濤 韓月琴

分析了散裝水泥罐車爆炸的性質(zhì)，總結(jié)了所產(chǎn)生的原因主要是散裝水泥罐車生產(chǎn)質(zhì)量達不到罐體強度要求、安全措施失效、作業(yè)人員疏忽或經(jīng)驗不足，由此針對目前散裝水泥罐車輕量化設(shè)計和制作過程中出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決措施，值得粉粒物料運輸車生產(chǎn)企業(yè)加以關(guān)注和重視。

2014年3月18日，湖北襄陽高新區(qū)一輛散裝水泥罐車卸載水泥時罐體突然發(fā)生爆炸，事故造成1死2傷。從網(wǎng)上對此事件的報道得知，事情經(jīng)過為散裝水泥罐車在增壓過程中發(fā)生的爆炸，而司機當時正站在車旁打電話。2015年元月份湖南地區(qū)也接連發(fā)生了兩起散裝水泥罐車罐體爆炸事故，事故發(fā)生時同樣是正在卸載水泥。針對近兩年特別是近期連續(xù)發(fā)生的數(shù)起散裝水泥罐車爆炸事故，本文對其爆炸性質(zhì)及爆炸原因進行分析，并提出應(yīng)對措施。

爆炸性質(zhì)分析

散裝水泥罐車爆炸事故影響很大，不僅危及公共安全和造成生命財產(chǎn)的巨大損失，也勢必給生產(chǎn)廠家的聲譽帶來嚴重的不良影響。有不少的行業(yè)人士在討論散裝水泥罐車爆炸的性質(zhì)時認為是粉塵爆炸或與罐內(nèi)壓力過大爆炸有關(guān)。而判定散裝水泥罐車爆炸究竟屬于哪種性質(zhì)的爆炸，首先要知道這兩種爆炸的區(qū)別。

1. 粉塵爆炸分析

粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時發(fā)生的爆炸現(xiàn)象，爆炸過程伴有高壓、高溫燃燒，且易產(chǎn)生二次爆炸，屬于化學(xué)爆炸。發(fā)生粉塵爆炸的三個必要條件：懸浮于空氣中的可燃粉塵，有充足的空氣和氧化劑，有火源（含電火花）；三個條件只有同時存在才有可能發(fā)生粉塵爆炸。散裝水泥罐車是否為粉塵爆炸，需要確定罐內(nèi)介質(zhì)是否屬于可燃粉塵。

通過查閱相關(guān)資料得知，有七類物質(zhì)的粉塵被定義為可燃粉塵：金屬類、煤炭類、糧食類、飼料類、合成材料類、家副產(chǎn)品類、林業(yè)品類。這七類物質(zhì)的粉塵實際上可分為兩大類，即金屬類和有機物類。資料中特別提到水泥和類似于燃燒后的灰塵不屬于可燃粉塵，這類物質(zhì)的粉塵化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，故不易燃燒。

2. 罐內(nèi)壓力過大爆炸分析

罐內(nèi)壓力過大爆炸是指壓力超過容器極限強度時發(fā)生的爆炸現(xiàn)象，爆炸過程只是壓力釋放的過程，屬于物理爆炸。由此可知，壓力過大爆炸與粉塵爆炸是分屬于不同性質(zhì)的爆炸，最簡單的方法就是可以通過觀察爆炸過程是否產(chǎn)生高溫燃燒進行區(qū)別。

根據(jù)爆炸現(xiàn)場提供的照片（圖1），可以判定運輸介質(zhì)為水泥或粉煤灰（粉煤灰特指煤炭燃燒后的灰塵），而水泥和粉煤灰屬于無機物，化學(xué)性能比較穩(wěn)定，屬于不易燃燒物，不滿足粉塵爆炸的三個必要條件之一（可燃粉塵）。同時現(xiàn)場也沒有發(fā)現(xiàn)高溫燃燒過后的痕跡，可以斷定散裝水泥罐車爆炸事故為罐內(nèi)壓力過大爆炸。

爆炸原因剖析

散裝水泥罐車在卸料過程中需要對罐體內(nèi)部施加壓力而便于快速卸料。爆炸事故是由于罐內(nèi)壓力過大所產(chǎn)生的爆炸，可是為什么前幾年在網(wǎng)上未見諸于報道，生產(chǎn)廠家在做市場回訪時也沒有發(fā)現(xiàn)這樣的問題，而在近兩年卻特別多了？筆者認為發(fā)生散裝水泥罐車爆炸事故的原因主要有以下三個方面。

1. 罐體安全系數(shù)降低

自2004年國家開始治理超載以來，越來越多的專用車生產(chǎn)企業(yè)開始注重車輛的輕量化。散裝水泥罐車由于其容積限定和裝載介質(zhì)相對固定，不會形成嚴重超載影響整車性能的問題。但隨著市場競爭的激烈，車輛的輕量化已經(jīng)成為各個生產(chǎn)廠家作為衡量一個產(chǎn)品性能的唯一標準。市場上銷售的散裝水泥罐車越來越輕，板材厚度越來越薄，而對應(yīng)的罐體抗壓能力越來越差，罐體的抗壓安全系數(shù)也隨之越來越小。特別是最近幾年散裝水泥罐車生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量在不斷地快速 增加，相應(yīng)的市場競爭也越來越激烈，新產(chǎn)品投入市場的速度也是越來越快。很多生產(chǎn)廠家在開發(fā)新產(chǎn)品時，并沒有按照《散裝水泥罐車技術(shù)條件及性能試驗方法》的要求進行罐體強度試驗。同時，散裝水泥罐車在實際制作過程中，也會出現(xiàn)多種原因造成罐體強度達不到設(shè)計要求，如罐體板材使用小廠生產(chǎn)的，板材厚度和強度偏差達不到國家要求；罐體板材轉(zhuǎn)運、制作時使用吊鉗而造成罐體劃傷；打磨或割除罐體上的焊渣和焊瘤時磨傷（圖2）或割傷（圖3）罐體板材，造成板材變??；罐體焊接過程中的種種缺陷（圖4），造成焊縫達不到焊接要求等，這些在以前看似不起眼的小問題，卻在散裝水泥罐車逐步輕量化的過程中，成為造成罐體強度達不到要求的主要因素。

2. 安全措施失效

散裝水泥罐車在整個卸料作業(yè)過程中容易出現(xiàn)壓力過大，可分為三種情況：卸料前的增壓階段卸料閥開啟較晚，造成壓力過大；卸料初期由于供氣量大于罐體排出量，易造成壓力過大；卸料過程出現(xiàn)管道堵塞，易造成壓力過大。

散裝水泥罐車生產(chǎn)廠家為了保證卸料過程中的作業(yè)安全，都會配置幾種安全裝置（圖5）：壓力表、安全閥、放氣閥、助推閥等。每種裝置在散裝水泥罐車上至少有一套，有些廠家出于安全考慮，安全閥和壓力表則準備了多套。這些裝置的安全作用主要表現(xiàn)為：壓力表用于監(jiān)測罐內(nèi)壓力；安全閥用于管道及罐內(nèi)壓力超過工作壓力時，可自動排氣降壓；放氣閥用于卸料過程中壓力過高或卸料后人為排氣降壓；助推閥為防止卸料過程中管道堵塞。在整個作業(yè)過程中壓力表和安全閥對于保證罐內(nèi)壓力安全擔(dān)負著重要的作用，一旦壓力表和安全閥同時失效，車輛自身不能通過自動排氣降壓和壓力提示，極易造成罐內(nèi)壓力過大而產(chǎn)生爆炸。

3. 作業(yè)人員疏忽或經(jīng)驗不足

散裝水泥罐車整個卸料過程的安全，離不開作業(yè)人員的監(jiān)控和操作。作業(yè)人員在散裝水泥罐車卸料過程中需要時刻監(jiān)控罐內(nèi)壓力和卸料情況，發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)壓力超過規(guī)定壓力，應(yīng)當立即采取措施降壓，以保證作業(yè)安全。在作業(yè)過程中即使壓力表和安全閥同時失效，富有經(jīng)驗的作業(yè)人員也能根據(jù)打氣時間、卸料膠管的震動等情況進行判斷，從而采取一定的措施來完成正常的卸料。因此，卸料過程出現(xiàn)罐內(nèi)壓力超高造成罐體爆炸，往往與作業(yè)人員疏忽或經(jīng)驗不足而沒有采取措施排除異常大有關(guān)聯(lián)。

綜上分析，散裝水泥罐車生產(chǎn)質(zhì)量達不到罐體強度要求，安全措施失效，并且作業(yè)人員疏忽或經(jīng)驗不足，是造成散裝水泥罐車爆炸事故的主要原因。

解決措施

針對散裝水泥罐車爆炸事故產(chǎn)生的原因，作為生產(chǎn)廠家及設(shè)計人員首先應(yīng)該考慮如何提高散裝水泥罐車自身主動安全性。筆者認為提高散裝水泥罐車自身的安全可以從以下幾個方面著手，其解決措施為：

（1）罐體強度方面：采用正規(guī)大廠生產(chǎn)的鋼材，生產(chǎn)制作過程中要避免作業(yè)不當造成板材局部減薄，制作完成后按照試驗要求對罐體進行加壓試驗。

（2）安裝兩套整定壓力（編者注：整定壓力是安全閥在冷態(tài)試驗時所調(diào)定的開啟壓力。）不同的安全閥，防止安全閥多次動作造成損壞；其中一套整定壓力高出最大工作壓力，同時排泄能力也盡可能大。

（3）對于散裝水泥半掛車使用自帶氣源時，可以合理設(shè)計氣源動力裝置，使其最大動力所產(chǎn)生的最大壓力不得超過罐體的最大承載壓力。

（4）使用可泄壓型的料蓋，料蓋的最大可承受壓力低于罐體最大承載壓力，當罐內(nèi)壓力超過料蓋的最大壓力值時，料蓋能自動排氣降壓。

（5）增加運輸介質(zhì)要求的提醒，避免運輸可燃性粉粒物料而出現(xiàn)粉塵爆炸。

結(jié)語

散裝水泥罐車屬于粉粒物料運輸車的一種車型，粉粒物料運輸車輕量化是市場發(fā)展的趨勢，也是粉粒物料運輸車技術(shù)進步的表現(xiàn)。在粉粒物料運輸車市場競爭激烈的今天，散裝水泥罐車爆炸事故給所有粉粒物料運輸車生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)的設(shè)計人員敲響了一個警鐘。在進行輕量化設(shè)計和生產(chǎn)的同時，一定要把產(chǎn)品的質(zhì)量和安全措施放到首位。