鐘 鋒，周榮亮，楊耀威

（1.珠海市鋼瓶檢驗(yàn)有限公司，廣東珠海 519000；2.珠海市煤氣有限公司，廣東珠海 519000）

1 液化石油氣基礎(chǔ)性質(zhì)

1.1 液化石油氣的理化性質(zhì)

液化石油氣簡(jiǎn)稱(chēng)LPG，是丙烷、丙烯、丁烷、異丁烷、丁烯、異丁烯等低分子烴類(lèi)組成的混合物，是一種無(wú)色、透明、低毒、無(wú)味的物質(zhì)。其常溫常壓下呈氣態(tài)，在壓力容器內(nèi)是液體，液體的比重比水輕，約是水的0.5倍左右。其氣體比空氣重，是空氣的1.5～2.0倍，容易在地面低洼處積聚，液化石油氣的飽和蒸氣壓隨溫度升高而急劇增加，其體積膨脹系數(shù)也較大，一般為水的10倍以上，氣化后體積膨脹250～300倍。

1.2 液化石油氣泄漏的特點(diǎn)

（1）擴(kuò)散迅速，危害范圍大。液化石油氣的槽車(chē)儲(chǔ)運(yùn)都是帶有壓力的，一旦槽車(chē)發(fā)生泄漏，會(huì)在內(nèi)部壓力的作用下以噴射狀泄漏，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積迅速擴(kuò)大，形成大面積泄漏危險(xiǎn)區(qū)。其危險(xiǎn)因素多，處置要求高，難度大。

（2）易發(fā)生燃燒爆炸。液化石油氣泄漏后與空氣混合形成爆炸性混合物，遇高溫、明火極易引起燃燒爆炸。燃燒爆炸猛烈，在空氣中一經(jīng)點(diǎn)燃將產(chǎn)生迅猛的混合燃燒，在高溫條件下，裝有液化石油氣的容器也容易發(fā)生爆炸。

（3）易沉降積累。液化石油氣泄漏后，易積聚于管道井、地溝、低洼處等，有潛在的爆炸危險(xiǎn)。泄漏氣體會(huì)沿地面在風(fēng)力作用下向外或地勢(shì)低洼處擴(kuò)散，遇著火源會(huì)引起回燃。

（4）污水有毒性，易污染環(huán)境。液化石油氣泄漏事故處理中，冷卻水用量大，造成污水中往往含有一定的有毒有害物質(zhì)，污水流到地面、河流和湖泊中，會(huì)造成環(huán)境污染。

2 液化石油氣裝卸車(chē)存在的風(fēng)險(xiǎn)

LPG 槽車(chē)裝卸車(chē)是LPG 儲(chǔ)配站的日常操作，需要每日的人工操作，作業(yè)過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)大，屬企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)。LPG 泄漏事故有些是由于操作人員沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行裝卸車(chē)規(guī)程，出現(xiàn)了嚴(yán)重操作失誤，致使快接接口與槽車(chē)液相管未能可靠連接，在開(kāi)啟槽車(chē)液相球閥瞬間發(fā)生脫離，造成槽車(chē)罐體內(nèi)液化氣大量泄漏。按照安全標(biāo)準(zhǔn)要求，槽車(chē)或LPG 儲(chǔ)配站配置有液壓切斷系統(tǒng)和氣壓切斷系統(tǒng)，液壓切斷系統(tǒng)設(shè)置在槽車(chē)上，氣壓切斷系統(tǒng)設(shè)置在LPG 儲(chǔ)配站。氣壓切斷系統(tǒng)包括安裝在LPG 槽車(chē)的氣相緊急切斷閥，氣相緊急切斷閥由LPG 儲(chǔ)配站控制，以切斷LPG 槽車(chē)的氣壓源。液壓切斷系統(tǒng)包括液相緊急切斷閥，液相緊急切斷閥由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟，遇到泄漏情況操作人員需拍下槽車(chē)操作箱上的急停鍵，泄掉液壓系統(tǒng)的油壓，從而關(guān)閉液相緊急切斷閥，切斷LPG 泄漏源。由于液相緊急切斷閥需要手動(dòng)控制關(guān)閉，而在緊急情況下，操作人員由于遇到突發(fā)事故時(shí)大腦比較混亂，無(wú)法及時(shí)判斷和采取關(guān)閉緊急切斷閥的操作，容易耽誤時(shí)間，導(dǎo)致事故情況蔓延，而且LPG 迅速氣化后，現(xiàn)場(chǎng)霧氣較大，操作人員無(wú)法辨別急停鍵位置，因此導(dǎo)致泄漏無(wú)法及時(shí)控制，而且人員在沒(méi)有防護(hù)情況下貿(mào)然進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境，存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，文章提供了一種LPG 槽車(chē)裝卸緊急切斷的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可解決操作人員在現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉液相緊急切斷閥具有安全風(fēng)險(xiǎn)的問(wèn)題。

3 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)技術(shù)方案

根據(jù)槽車(chē)現(xiàn)有液壓緊急切斷系統(tǒng)，通過(guò)技術(shù)改造，在原有液壓系統(tǒng)管路上，增加遠(yuǎn)程操作泄壓管路，加裝一個(gè)手閥及氣動(dòng)閥，連接氣站現(xiàn)有的連鎖關(guān)斷系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)槽車(chē)緊急切斷閥。

本遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是在LPG 槽車(chē)裝卸緊急切斷的原有液壓系統(tǒng)上，增加了一個(gè)遠(yuǎn)程控制泄壓系統(tǒng)（如圖1所示）。在正常裝卸槽車(chē)時(shí)，油壓泵為液相緊急切斷閥和氣相緊急切斷閥提供液壓，控制液相緊急切斷閥和氣相緊急切斷閥開(kāi)啟，液壓管道為通路，同時(shí)開(kāi)啟電磁閥，使儲(chǔ)氮瓶為氣動(dòng)閥提供氣壓，以控制氣動(dòng)閥關(guān)閉。此時(shí)泄壓管線不通，這樣LPG 和氮?dú)饪梢詮囊合嗑o急切斷閥和氣相緊急切斷閥中通過(guò)；當(dāng)需要緊急關(guān)閉液相緊急切斷閥和氣相緊急切斷閥時(shí)，如發(fā)生LPG 泄露，則關(guān)閉電磁閥，以切斷儲(chǔ)氮瓶為氣動(dòng)閥提供的氣壓，這樣氣動(dòng)閥就會(huì)開(kāi)啟，此時(shí)泄壓管線為通路，液壓管道通過(guò)泄壓管線的泄壓口泄壓，這樣液相緊急切斷閥和氣相緊急切斷閥在沒(méi)有液壓控制的情況下就會(huì)關(guān)閉，切斷泄漏源，實(shí)現(xiàn)液相緊急切斷閥和氣相緊急切斷閥關(guān)閉的聯(lián)動(dòng)，極大地方便了操作。電磁閥的控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在LPG 儲(chǔ)配站的任何地方，控制機(jī)構(gòu)還可以設(shè)置多個(gè)，這樣可以在遠(yuǎn)離事故現(xiàn)場(chǎng)的LPG 儲(chǔ)配站完成液相和氣相的緊急切斷，能夠?qū)崿F(xiàn)第一時(shí)間遠(yuǎn)程切斷泄漏源，且無(wú)需操作人員在槽車(chē)操作箱進(jìn)行，降低人員接觸泄露風(fēng)險(xiǎn)，大提高了緊急切斷操作的安全性，系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，操作方便，避免事故發(fā)生。

圖1 槽車(chē)卸車(chē)作業(yè)增加遠(yuǎn)程緊急切斷流程圖

4 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操作流程

LPG 槽車(chē)裝卸緊急切斷的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（如圖2所示），包括油壓泵、氣相緊急切斷閥和液相緊急切斷閥，油壓泵LPG 槽車(chē)自帶通過(guò)液壓LPG 槽車(chē)自帶管道連接氣相緊急切斷閥LPG 槽車(chē)自帶的控制端和液相緊急切斷閥的控制端，液壓管道上通過(guò)三通接頭連接有泄壓管線，泄壓管線上設(shè)有氣動(dòng)閥，所述泄壓管線的末端設(shè)有泄壓口，氣動(dòng)閥的控制端連接電磁閥的出口，電磁閥的入口連接有儲(chǔ)氮瓶，所述電磁閥的啟閉由設(shè)置在LPG 儲(chǔ)配站中的控制機(jī)構(gòu)控制。氣相緊急切斷閥和液相緊急切斷閥均為FC 閥。氣動(dòng)閥為FO 閥。

圖2 槽車(chē)卸車(chē)作業(yè)增加遠(yuǎn)程緊急切斷控制圖

本系統(tǒng)將原有的液壓切斷系統(tǒng)和氣壓切斷系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)在緊急工況下，可在LPG 儲(chǔ)配站一鍵關(guān)閉氣相緊急切斷閥和液相緊急切斷閥，極大方便了操作和安全性。

泄壓管線上還設(shè)有第一手閥，第一手閥位于氣動(dòng)閥和三通接頭之間。氣動(dòng)閥通過(guò)氣壓管線連接電磁閥，氣壓管線上設(shè)有第二手閥。液壓管道上設(shè)有第三手閥，第三手閥位于三通接頭和油壓泵之間。這些手閥的運(yùn)用，可增加系統(tǒng)的可靠性。

而且，泄壓管線上設(shè)有快速接頭，快速接頭位于第一手閥和氣動(dòng)閥之間。快速接頭方便泄壓管線的安裝和拆卸，在不使用時(shí)，泄壓管線和氣壓管線在LPG儲(chǔ)配站中，不用跟隨槽車(chē)?？焖俳宇^為自閉式快速接頭。

另外，本系統(tǒng)還包括控制器，電磁閥的控制端與控制器電連接。控制器為PLC?？刂茩C(jī)構(gòu)為機(jī)械機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)與控制器連接，控制機(jī)構(gòu)通過(guò)控制器控制電磁閥的啟閉。還包括均與控制器電連接的第一可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭、第二可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭、溫度傳感器、液位傳感器和壓力傳感器，第一可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭設(shè)于槽車(chē)液相管上，第二可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭設(shè)于槽車(chē)氣相管上，溫度傳感器、液位傳感器和壓力傳感器設(shè)置在槽車(chē)罐體內(nèi)。

溫度傳感器、液位傳感器和壓力傳感器實(shí)時(shí)向控制器發(fā)送罐體內(nèi)的溫度值、液位值和壓力值，確保裝卸車(chē)過(guò)程中上述參數(shù)的實(shí)際數(shù)值一直處于監(jiān)控中，控制器中設(shè)置有溫度、液位和壓力的高低報(bào)警限值，一旦超過(guò)控制器接收到的溫度值、液位值和壓力值超出高低報(bào)警限值，控制器或者相應(yīng)的傳感器就會(huì)發(fā)出警報(bào)，以保證安全。例如，若LPG 裝卸過(guò)程中發(fā)生液相管泄漏或者儲(chǔ)罐壓力、液位出現(xiàn)大幅波動(dòng)情況，根據(jù)第一可燃?xì)怏w檢測(cè)探頭的可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)以及控制器的實(shí)時(shí)監(jiān)控，判斷出現(xiàn)LPG 泄漏事故，現(xiàn)場(chǎng)人員可選擇就近操作控制機(jī)構(gòu)，切斷儲(chǔ)氮瓶提供的驅(qū)動(dòng)氣源，釋放氣動(dòng)閥打開(kāi)，液壓管道通過(guò)泄壓管線的泄壓口泄壓，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)閉槽車(chē)的氣相緊急切斷閥和液相緊急切斷閥，及時(shí)控制住LPG 的泄漏，確?，F(xiàn)場(chǎng)人員和設(shè)備的安全。

正常裝卸車(chē)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)人員首先連接快速接頭，同時(shí)打開(kāi)第一手閥和第二手閥，檢查狀態(tài)氣動(dòng)閥是否處于正常關(guān)閉狀態(tài)，接著打開(kāi)第三手閥，手動(dòng)加壓油壓泵，驅(qū)動(dòng)打開(kāi)氣相緊急切斷閥和液相緊急切斷閥，并檢查三通接頭和快速接頭是否正常，泄壓口有無(wú)泄漏現(xiàn)象。作業(yè)完成后，操作油壓泵，卸掉油壓，關(guān)閉第一手閥，再關(guān)閉第三手閥，關(guān)閉第二手閥，卸下快速接頭。

5 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操作風(fēng)險(xiǎn)

（1）誤操作造成槽車(chē)緊急切斷閥關(guān)停，影響卸車(chē)作業(yè)。

（2）誤操作打開(kāi)N-2手閥，氮?dú)庑孤斐扇珡S緊急切斷系統(tǒng)關(guān)停，影響生產(chǎn)。

（3）快速接頭斷開(kāi)，造成關(guān)停，影響生產(chǎn)。

（4）操作不當(dāng)造成液壓油從氣動(dòng)閥內(nèi)泄漏出來(lái)。

（5）槽車(chē)碼頭裝卸作業(yè)涉及外部公司對(duì)工藝改的挑戰(zhàn)和認(rèn)可度。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文提供了的LPG 槽車(chē)裝卸緊急切斷的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以在LPG 裝卸過(guò)程實(shí)現(xiàn)一旦出現(xiàn)泄漏，可通過(guò)釋放油壓，連鎖關(guān)斷液相閥，從而切斷泄露源功能，大大降低了LPG 槽車(chē)裝卸過(guò)程的操作風(fēng)險(xiǎn)。