本刊記者 紀鵬飛
緊急切斷閥,又名海底閥、內置式安全止流底閥。緊急切斷閥雖然在危險品運輸車上屬于一個不起眼的小部件,但卻起著至關重要的作用,它不僅能夠有效吸收車輛受撞擊破壞管道所傳遞的能量,還能保證密封機構的完好,避免物料泄露,在保證整個車輛安全避免危險事故發(fā)生方面,大大提高了安全行駛保障。
緊急切斷閥雖然個頭比較小,但是在實際安裝中有很多誤區(qū)。在2019危險品運輸車輛技術研討會上,常州凱鵬液流器材有限公司總工程師陳國方就危險品運輸車安裝誤區(qū)和與會者進行了深入的探討。
緊急切斷閥引起全社會關注,源于晉濟高速陜西晉城段2014年“3·1”事故。
2014年3月1日,山西省晉城市澤州縣的晉濟高速公路山西晉城段巖后隧道內,兩輛運輸甲醇的鉸接列車追尾相撞,前車甲醇泄漏起火燃燒,隧道內滯留的另外兩輛危險化學品運輸車和31輛煤炭運輸車等車輛被引燃引爆,造成40人死亡、12人受傷,直接經濟損失8197萬元,震驚全國(見圖1)。
圖1
這次事故發(fā)生的原因是:隧道內兩車追尾碰撞后,前車押運員發(fā)現甲醇泄漏,未關閉主卸料管根部球閥,押運員要求駕駛員向前移動車輛,隨后地面泄漏的甲醇起火燃燒,形成流淌火迅速引燃了兩輛事故車輛和附近的4輛運煤車、貨車及面包車。由于事發(fā)時受氣象和地勢影響,隧道內氣流由北向南,且隧道南高北低,高差達17.3米,形成“煙囪效應”,甲醇和車輛燃燒產生的高溫有毒煙氣迅速向隧道內南出口蔓延。
事故車輛方面,追尾事故中的后車準牽引總質量為37.6噸,半掛車自重與運輸介質甲醇的重量之和為38.34噸,存在超載行為。而前車罐體未按標準規(guī)定安裝緊急切斷閥,造成了甲醇泄漏。事故還暴露出,危險化學品罐式半掛車實際運輸介質與設計充裝介質、公告批準、合格證記載的運輸介質不相符。
事故在發(fā)生前九個月,中機車輛技術服務中心發(fā)布《關于將道路運輸液體危險貨物罐式車輛緊急切斷閥列入公告檢驗項目的通知》,對于《公告》內罐式易燃液體運輸車及半掛車產品,允許企業(yè)在2013年12月31日之前完成該項試驗的補項工作,逾期未完成的產品將暫停公告。
晉濟高速陜西晉城段“3·1”重特大事故血的教訓讓緊急切斷閥監(jiān)管提速。因事故中被追尾的車輛未按要求加裝緊急切斷閥導致甲醇泄露引發(fā)燃爆,故國務院的調查報告中要求全面排查整治在用危險貨物運輸車輛加裝緊急切斷裝置。
同年7月,國家安全監(jiān)管總局、工業(yè)和信息化部、公安部、交通運輸部及國家質檢總局聯合發(fā)布了《關于在用液體危險貨物罐車加裝緊急切斷裝置有關事項的通知》,要求新生產液體危險貨物罐車均應裝有緊急切斷裝置,未按規(guī)定安裝的,按照《缺陷汽車產品召回管理條例》予以召回,并嚴格追究生產企業(yè)法律責任。在用液體危險貨物罐車應于2014年12月31日前完成緊急切斷裝置加裝工作。交通運輸部門進一步加強液體危險貨物罐車年審工作,規(guī)定自2015年1月1日起,沒有加裝緊急切斷裝置且無安全技術檢驗合格證明的液體危險貨物罐車,年審一律不予通過,并注銷其道路運輸證。
緊急切斷閥作為危險品運輸車核心部件,由殼體、密封機構、傳動機構、罐體連接法蘭、出口法蘭五部分組成。密封機構伸入罐體內部,利用不銹鋼彈簧力進行軸向自密封,使海底閥處于常閉狀態(tài),通過傳動機構進行開啟、關閉操作。殼體根部設置斷裂槽,能夠有效吸收車輛受撞擊破壞管道所傳遞的能量,從斷裂槽處閥體斷裂,使罐體與管道分離,從而保證密封機構的完好,避免物料泄露,大大提高運輸的安全性,為國際國內眾多石油公司、化工液體危險品運輸等企業(yè)采用。
圖2
緊急切斷閥的工作原理是:當油罐車充裝燃油時,油氣回收閥開啟,上升的液面將油氣向上推,通過一系列的油氣回收系統(tǒng),回到庫區(qū)油罐。油罐車卸油時,回收閥允許回收的氣體進入油罐。在沒有油氣回收設施的系統(tǒng)中,允許空氣進入油罐,高度密封性,確保了油罐車運輸的安全(見圖2)。
緊急切斷裝置主要包括緊急切斷閥以及緊急切斷裝置的控制系統(tǒng),一般在罐體和輸油管道的連接處,位于罐體中下部分,起到連通或隔離罐體和外部的管路的作用。緊急切斷裝置一般只有在裝卸的時候處于開啟狀態(tài),其他時間應處于閉合狀態(tài)。如果出現意外后車輛氣壓發(fā)生變化,緊急切斷閥內的彈簧就會自動啟動,把油路切斷,關閉運輸管道,不會造成運輸介質的泄露(見圖3)。
陳國方透露,合理的閥體設計,能確保油氣的回收率,保證整個油罐車安全,避免危險事故發(fā)生,起到了安全保障,因此油罐車緊急切斷閥是油罐車行駛在路上的安全保障。
晉濟高速陜西晉城段“3·1”重特大事故后,國家對危險品運輸安全管理不斷加嚴。除了緊急切斷裝置,車輛警示標識、限速裝置、盤式制動器、輔助制動裝置、防抱死制動、行駛記錄儀等安全裝置必須嚴格按照標準配備,其中特別提出運輸丙酮、苯、丁醇、乙酸丁酯、二硫化碳、二甲胺水溶液、乙醇或乙醇溶液、乙酸乙酯、甲醛溶液、柴油、車用汽油或汽油異丁醇、異丙醇、煤油、甲醇等17種運輸介質的液體?;愤\輸車必須加裝緊急切斷裝置。
對專用車企業(yè)尤其是很多危險品運輸車生產企業(yè)而言,緊急切斷閥并不陌生,但是在實際使用中卻存在很多問題。
陳國方透露,目前緊急切斷閥安裝和設計存在的問題主要有以下六點:
一是罐體頂部設計不合理。如呼吸閥安裝位置在罐體兩頭,車子在爬坡、下坡時液體可能會從呼吸閥內溢出。因為呼吸閥設計壓力為:正壓6~8KPa,負壓2~3KPa,車子上下坡時罐體內液體受晃動和自身壓力增大,超出呼吸閥設計壓力。
為避免這樣的事件發(fā)生,陳國方建議呼吸閥安裝在罐體中部,或安裝在中部人孔蓋上(見圖4)。
圖3
二是罐體頂部油氣回收閥設計安裝不合理。東營有一家物流公司有26輛車,在底部備貨時罐內氣體壓力升高,加裝到5~8噸時無法繼續(xù),且產生壓力無法排出(排氣間隙太?。髞黻悋降浆F場后才發(fā)現油氣回收閥設計不合理。油氣回收閥(氣體回收閥)應安裝在人孔蓋上,或者保證有足夠的排氣間隙(見圖5)。
圖4
三是閥體選型不合理。德州一家物流公司有21輛車裝的液體14~16℃就結晶,并且結晶在閥體彈簧上,造成緊急切斷閥無法打開,把緊急切斷閥的軸搞壞了。接到用戶的反饋后,陳國方現場查看發(fā)現,用戶閥體選型不正確(見圖6)。 裝載易結晶液體的罐車,必須選用加熱(帶保溫罩)緊急切斷閥,并告知用戶使用方法,才能保證不發(fā)生上述現象。
圖5
四是罐體內部清潔度差。目前很多?;愤\輸車輛罐體內部經常發(fā)現焊渣、手套、鉛封、玻璃等雜物,把緊急切斷閥密封O型圈壓壞、壓破,造成滲漏(見圖7)。甘肅、桂林、河南、西安等地區(qū)問題比較多,應該把罐體內徹底清理干凈,保證雜物不掉入罐體內。
圖6
五是客戶混裝液體。雖然新版法規(guī)允許一些介質“混裝”,但是需要明確介質混裝的條件。液體混裝產生閥體密封件損壞比較嚴重,專用車企業(yè)應該明確告知客戶按規(guī)范使用,和一些介質混裝帶來的嚴重后果(見圖8)。
圖7
六是用戶使用不當。陳國方在調研中發(fā)現,有些用戶(駕駛員)在裝滿料之后不關閉緊急切斷閥的現象比較突出。2015甘肅蘭州發(fā)生一起重大安全事故,原因是危險品運輸車輛在運輸過程中顛簸時產生壓力,把卸料閥沖壞,造成泄漏,當時駕駛員不知道關閉緊急切斷閥,導致危化品大量泄漏造成極大的環(huán)境污染和經濟損失(見圖9)。陳國方表示,用戶(駕駛員)一定要深知裝滿液體的運輸車輛必須關閉緊急切斷閥,這是一個常識。
圖8
圖9