6月13日下午4點40分左右,一輛滿載液化石油氣的槽罐車在浙江省溫嶺市G15瀋海高速公路出口發生爆炸,引發周邊民房及廠房倒塌,事故造成20人死亡,目前175人受傷,其中重傷人員24名。
事故發生後就有車友聯繫了小編,所問的問題就是普通汽車油箱在夏季高溫會不會爆炸。
其實這個問題實屬杞人憂天,不過後來諮詢了一位消防支隊的指導員之後,發現某種情況下,汽車的燃料箱——注意,我這裡說的是「燃料箱」而不是「油箱」,真的有燃料洩漏爆炸的隱患。如此一來,還真的有必要寫一篇文章好好說道說道了。
普通油箱會不會爆炸?
答案是不會。
要弄清楚汽油會不會爆炸,首先要明白燃料爆炸的原理——當可燃物和氧氣充分混合之後,遇到明火甚至在自然氧化作用下,就會發生迅速燃燒,也就是我們所說的爆炸。
從6·13溫嶺槽罐車爆炸事故的視頻來看,當時槽罐車行駛在匝道時突然罐體發生了解體。主要罐體噴出白色霧狀氣體,飛到了300米外並繼續釋放白色霧狀的液化石油氣。隨後,高速路上發生了燃爆,疑似引發了300米外的第二次爆燃,兩個爆燃點之間形成了一道火牆——在爆炸視頻中甚至可以用肉眼看見沖天而起的衝擊波。
簡而言之,液化石油氣洩露並和氧氣霧化混合,是導致爆炸的前提條件。
上圖是常用可燃氣體的爆炸極限數據表——可燃物質(可燃氣體、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度範圍內均勻混合,形成預混氣,遇著火源才會發生爆炸,這個濃度範圍稱為爆炸極限,或爆炸濃度極限。
從表中我們可以看到,液化石油氣在達到1%混合濃度的時候就能觸發爆炸極限,而汽油要到1.1%混合濃度的時候才能觸發爆炸極限。從1%到1.1%,這個差別貌似不算很大啊,從數據上看,汽油也有爆炸的可能性。
對於這個疑問,此小編採訪了自己的同學吳先生,吳先生在某地消防中隊任指導員,絕對是這一領域的專業人士。他表示,對於汽油來說,1.1%的最低爆炸極限濃度,其實很難達到。
吳先生表示,汽油常溫下是液態的,但是汽油會揮發,這就涉及到汽油蒸發指數的問題。根據國家標準,汽油在70℃常壓下會蒸發掉10%,120℃蒸發50%,190℃蒸發90%……關於蒸發指數說起來很複雜,簡單說就是汽油的蒸發過程是相對較慢,在非封閉空間下,汽油哪怕是自由蒸發,也很難滿足1.1%的最低爆炸極限濃度。
美軍在二戰末期研發的凝固汽油彈,其實就是通過人為方式瞬間將霧化汽油覆蓋大片地區引爆,在自然常溫常壓下,汽油沒有可能達到這樣的霧化混合條件。
目前的油箱主要有兩種材質,便宜一點的是鐵油箱,貴一點的就是合成樹脂——也就是塑料油箱。
吳先生說,之前消防部門曾經做過實驗,分別在注入汽油的鐵油箱和塑料油箱上澆上汽油後點燃,鐵油箱上的塑料件熔化之後汽油流出來,但僅僅是燃燒,並沒有爆炸;而塑料油箱直接在高溫下熔化,汽油流出燃燒,但也沒有爆炸。
而國外開發出的高科技塑料油箱,甚至加入了阻燃材料,當油箱外殼燒熔之後,夾層中的阻燃材料會在高溫下熔解出來,從而減少了汽油流淌出來燃燒的火勢。
換句話說,油箱有可能在事故中受損導致汽油外洩燃燒,但不至於發生爆炸。至於柴油雖說常溫下普通明火點不燃,但是在車輛自燃這樣的高溫環境下,一旦油箱發生損毀,流出來的柴油是有可能引燃的,但是同樣也不會爆炸。
很多人在汽車燃燒事故現場聽到的爆炸聲,其實大多是輪胎的爆炸聲——尤其是大卡車的輪胎爆炸,可謂是驚天動地!
既然如此,為何網上還能找到不少加油站爆炸的事故視頻?
吳先生解釋說,我們在網上看到的某某加油站發生爆炸的事故,其事故原因都很單一。如果天氣較為炎熱,儲油罐接近空倉的時候,罐內的剩餘汽油會產生高壓汽油蒸汽充斥整個儲油罐,一旦操作不當讓高壓汽油蒸汽突然釋放出來,就很容易達到1.1%的最低爆炸極限濃度,遇上明火就會爆炸。
所以我們看到的加油站爆炸的圖片或視頻,基本上就是洩露出來的高壓汽油蒸汽爆燃產生的結果。按照吳先生的說法,「如果真的是埋在地下的儲油罐爆炸,怕是整個加油站方圓100米的地面都會掀到天上去,你們只能看到個大坑。」
所以,現在的加油站儲油罐在接駁汽油之前,都會有專門的洩壓流程,或者是規定油位還剩多少的時候就必須接駁新油,以防止罐內高壓汽油蒸汽過多。
儘管如此,吳先生依然強調普通油箱不會爆炸,因為油箱體積太小,就算是汽油蒸發,也很難產生足夠的高壓汽油蒸汽。更何況現在的油箱都配備有單向洩壓閥,所以就算是在極端炎熱天氣下給空油箱加油,擰開油箱蓋的時候,也不會感覺有「開可樂」那樣一股氣體噴出來的感覺——如果真有這樣的感覺,恭喜你,你的油箱洩壓閥壞了,不過這種機率比中體育彩票的機率還低。
不過,吳先生表示,在國內,會爆炸的「油箱」還是有的。
吳先生特指的「油箱」其實就是國內不少地區的車主或計程車從業者為了省錢,私下改裝的「油改氣」氣罐。
「油改氣」的燃料有天然氣和液化石油氣兩種——溫嶺爆炸的槽罐車運送的就是液化石油氣。液化石油氣的續航力很高,一罐氣可以跑差不多500km,和汽油不相上下,但是也最危險,所以國內很多「油改氣」車輛加注的都是天然氣——也就是甲烷。
吳先生說,天然氣加滿一罐一般也就跑個200km,但天然氣最低爆炸極限濃度在4.5%左右,要比液化石油氣高很多,所以更安全。
但是儘管如此,私自改裝的氣罐在事故中一旦破裂,洩露出來的高壓可燃氣體會很容易達到爆炸極限濃度,遇上明火燃爆的可能性不低。
吳先生最後還表示,最慘的恐怕就是車上又有油箱又有氣罐的車,一旦事故中汽油洩露燃燒,氣罐在烈火中會受熱升壓,一旦壓力超過極限撐爆氣罐,就會導致可燃氣體的二次爆燃——「這個原理和溫嶺槽罐車爆炸事故是一模一樣的……」吳先生表示。
至於未來氫燃料電池車的高壓氫罐有沒有在事故中爆炸的可能性,吳先生的回答相對比較樂觀。他認為畢竟是原廠的東西,「車廠在做事故驗證的時候,應該比我們消防隊想得更多。」
不過他同時指出,對於氫燃料車的高壓氫罐而言,應該會涉及到一個材料疲勞壽命的問題,換句話說,高壓氫罐不可能像普通油箱一樣,用到車輛報廢都不用換,應該是類似剎車片一樣,到了一定年限就需要更換了,只不過這個周期會有點長而已。
文章寫到這裡結束,乾貨也不少了,大家飯後吹牛時應該用得上。