6 月 14 日上午,浙江省溫嶺市政府就 G15 瀋海高速槽罐車爆炸事故召開首場新聞發布會。據初步調查,6 月 13 日下午,牌照為浙 CM9535 的液化石油氣槽罐車,由寧波開往溫州,行駛在 G15 瀋海高速溫嶺市大溪鎮良山村附近的高速公路上,發生了爆炸。截至目前,事故已造成 19 人遇難,172 人住院治療,其中重傷人員 24 名,周邊建築物受到不同程度的損壞。
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液化石油氣(簡稱 LPG)與通常所說的液化天然氣(簡稱 LNG)有何區別?為什麼液化石油氣槽罐車爆炸會引發如此大的危害?
LPG 和 LNG 均屬易燃易爆危險品
有網友表示,液化石油氣易燃易爆,而液化天然氣屬於溫和燃料,不易爆炸。
液化石油氣是丙烷和丁烷的混合物,並伴有少量的丙烯和丁烯等。通常會加入一種強烈的氣味劑乙硫醇,這樣一來,石油氣洩漏會很容易被發覺。
液化天然氣的主要成分是甲烷。液化天然氣是天然氣經壓縮、冷卻至其凝點,即零下 160 ℃左右後變成液體,使用時再重新氣化。在壓縮、冷卻過程中,已經將硫、二氧化碳、水分等雜質去除。因此,在重新氣化燃燒時,排放出的汙染氣體要比液化石油氣、柴油、重油等少 50% 以上。
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中國農業大學力學教授陳奎孚 14 日接受科技日報採訪時表示,液化天然氣的主要成分是甲烷,絕非是溫和燃料,和液化石油氣一樣,屬於易燃易爆的危險化學品,對其安全性同樣不可忽視。
具體來看,液化石油氣的風險更高。首先,液化石油氣的熱值為比液化天然氣高出近 3 倍,即同等熱值下,1 方液化石油氣相當於 2.6 方液化天然氣。前者的著火點為 460 ℃,後者為 650 ℃。從運輸情況看,液化石油氣是常溫運輸,液化天然氣一般是低溫運輸,罐體內溫度在零下 160 ℃左右,一旦洩漏,剛開始主要是凍傷危險。液化天然氣洩漏後,需要從環境中不斷吸收熱量,然後氣化形成易燃易爆的混合氣體,可以說,從洩漏到爆炸,會有一個更長的緩衝時間。
1 公斤 LPG 燃燒熱量約等於 10 公斤 TNT 炸藥威力
一輛裝載量為 20 噸的液化石油氣槽罐車,爆炸時為何會引發如此巨大的危害?
數據顯示,1 公斤液化石油氣的熱值約為 46100 千焦,1 公斤的 TNT 炸藥的爆炸能量約為 4200 千焦。因此,1 公斤液化石油氣完全燃燒的熱量約等於 10 公斤 TNT 炸藥的威力。而一顆手雷含有約 50 克 TNT 炸藥,也就是說,一隻家庭常用的滿罐煤氣罐,爆炸熱量相當於 3000 顆手雷,足以炸毀兩層樓房。
陳奎孚告訴科技日報記者,能量並不等同於威力,TNT 炸藥爆炸反應的時間一般為十萬分之一秒,能在極短時間內產生巨大的壓力和衝擊波;而液化氣爆炸反應時間約為數百分之一秒至數十分之一秒,產生的壓力一般為幾十大氣壓。因此,相同質量的液化氣爆炸產生的威力小於 TNT 炸藥。
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但是此次爆炸為何威力如此巨大?陳奎孚分析說,儲存液化石油氣的槽罐有 15 個大氣壓,一旦罐體、閥門或管路破裂,液化石油氣洩漏時就會變成氣態,與空氣混合,發生爆炸。" 此外,此次爆炸發生在房屋密集區,被炸飛的槽罐車砸塌路側的一間廠房,並引發了二次爆炸。" 陳奎孚說。
槽罐車是一個封閉的罐體,為了分散液體對罐壁的壓力,罐體一般為圓柱體;考慮到各類油品熱脹冷縮的情況,不能裝滿。裝載液化石油氣的罐體有效容積一般是在 50-60 立方米之間,滿載係數約為 90%。罐體上部有安全閥,正常情況下,罐體是封閉的。
有業內專家這樣分析:由於浙 CM9535 事故車輛進入匝道時速度過快,車輛失控,閥門箱遭受嚴重側撞,液化氣洩漏,引起後方兩車起火後,槽罐車也開始起火。槽罐車應該共發生了 2 次爆炸,第一次是罐體受到高溫烘烤造成罐內油品蒸發沸騰急劇氣化,容器內壓力急劇上升,引起了物理爆炸;第二次是罐體爆破後,洩漏的液化石油氣遇到空氣後,發生的化學爆炸。而槽罐車上部的安全閥未能正常起跳,喪失了避免罐內爆炸的最後一個機會。有經歷多次爆炸事故調查的專家推測,由於液化石油氣洩漏量過大,在燃燒的同時迅速達到爆炸極限,爆炸產生的衝擊波把罐體衝到了廠房之外,罐體從空中墜落,再次引發燃燒。
上海應用技術大學城市建設與安全工程學院安全工程(消防工程)副教授麻庭光表示,從視頻可以看出,爆炸現場的衝擊波非常強。只有液化石油氣和空氣預混到一定的化學計量比才能發生。通常液化石油氣洩漏的過程中,不一定會發生爆炸,因此本次事故的洩漏過程、揮發過程和爆炸過程,還有待深入的調研。
危險化學品運輸車輛是流動的重大危險源
G15 瀋海高速槽罐車爆炸事故,是近 20 年來最嚴重的一起運行中的液化石油氣槽罐車爆炸事故。公安部交管局表示,經初步調查,發生爆炸的槽罐車未與任何車輛接觸,爆炸並非因追尾引發。
我國是危險品的生產和使用大國,據統計,每天有近 300 萬噸危險物品在道路上運輸。
中國化學品安全協會 6 月 14 日公布了 " 五大典型危化品運輸事故案例解析 ",分析了榮烏高速山東萊州段 2015 年 "1 · 16" 事故、京滬高速江蘇淮安段 2005 年 "3 · 29" 事故等。並強調,危險化學品運輸事故不同於一般運輸事故,往往會衍生出燃燒、爆炸、洩漏等更嚴重的後果,造成經濟損失、環境汙染、生態破壞、人員傷亡等一系列問題。危險化學品對運輸車輛要求較高,承運危險化學品的運輸車輛是流動的重大危險源,相比普通車輛更容易發生事故,而且事故具有突發性、複雜性和更大危害性。
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從相關工商信息查詢可發現,此次事故涉事車輛歸屬溫州市瑞安市瑞陽危險品運輸有限公司。該公司從 2016 年以來,共有 11 次行政處罰,原因包括違反特種設備安全管理規定、未按照規定的周期和頻次進行車輛綜合性能檢測、技術等級評定等。
陳奎孚強調,對於危險化學品運輸車輛來說,後期維護、管理成本高,企業必須把安全放在第一位,加大投入,國家相關部門也需要進一步加強管理。
比如為提高車輛運輸的安全性,包括危貨車輛在內的貨運車輛均需要安裝後下部防護裝置,但該裝置主要針對的是防止小汽車追尾鑽入貨車後下部,對罐車罐體後部的防護幾乎沒有。車道偏離和前向碰撞預警是推薦安裝,部分省份要求全部安裝,部分省份尚未啟動。
《危險貨物道路運輸營運車輛安全技術條件》(JT/T 1285-2020)是一項專門針對危險貨物道路運輸車輛的技術標準,2020 年 4 月 1 日起正式實施。根據新危貨車輛標準,常壓罐車需要安裝後部防護裝置,該裝置能預防追尾碰撞對罐體後部的撞擊,新車要求強制安裝車道偏離預警和前向碰撞預警系統。
" 總體上來說,新危貨車輛標準對降低事故有益。不過,很多事故發生原因較為複雜,除了車道偏離和前向碰撞外,其他類型事故的發生率也是比較高的。而且受到新冠疫情影響,新危貨車輛標準實施時間也在推後。" 一位從事安全運輸研究的專家說。
來源：科技日報