高速公路LNG燃氣車輛事故處置關鍵技戰術措施探究

黃中杰

摘 要：近年來高速公路上LNG燃氣車輛事故頻發，損失和影響巨大。通過開展典型案例分析、關鍵部件結構研究、危險因素剖析、結合多次參與滅火救援專題培訓及基層一線調研，總結歸納了此類事故處置關鍵技戰術措施，供各類滅火救援人員、各級監管部門及駕乘人員借鑒參考。

關鍵詞：物料泄漏 危險辨識 偵察判斷 放空排險 稀釋降毒

LNG燃氣車是以低溫液態天然氣為燃氣，其突出優點是能量密度大，燃燒熱值高、碳排放量低，行駛里程長，一般使用在長途運輸的重卡車型上，罐體一般存放在底盤兩側或駕駛室后部，高速公路行駛時速度快，發生碰撞或傾覆時LNG燃氣罐極易受到破壞，造成泄漏或燃燒爆炸事故。

1 近年來相關典型案例分析

通過以上典型案例分析得知，一是LNG燃氣車輛事故高發頻發，距離消防救援隊伍普遍較遠，消防隊到場時基本處于難控狀態。二是參戰力量基本是一個隊站獨立作戰，處置成敗，受指揮員認知、處置經驗，車輛器材裝備優劣、技能水平高低，事故狀態等多重因素制約。三是成攻處置需要對事故風險進行辨識、事故狀態進行判定、車輛結構原理進行掌握，技戰術措術進行恰當運用。

2 燃氣罐車結構分析

LNG燃氣車輛燃氣系統其分為存儲系統、供應系統和使用系統。

2.1 存儲系統

存儲系統氣瓶采用雙層真空絕熱結構，由內膽、外殼、夾層絕熱件及閥件艙組成。氣瓶充滿氣公稱壓力為1.6MPa，使用時最小壓力不低于0.65MPa。

（1）內膽用于盛裝液態LNG，設有加注噴淋管、液位探頭等部件，內膽還設置了兩級安全閥，一級安全起跳壓力為1.6MPa左右，二級安全閥起跳壓力為2.4MPa左右。安全閥的作用是泄放由于由外異常因素導致的壓力上升、或真空遭破壞及火災條件下的壓力上升。

（2）內膽外部纏繞玻璃纖維紙和鋁箔組成的絕熱材料，在夾層超壓時，外殼通過環形真空塞來實現保護，當夾層壓力超過0.17Mpa時，真空塞會自動打開泄壓。

（3）外殼主要用于對內但實使保護，并與內膽形成夾層空間，保障內膽到達最佳絕熱效果，外殼與內膽采用組合支撐結構，保證罐體在運行中不會因為顛簸發生位移和結構變形。

（4）閥件艙布置在儲罐一端，并用保護罩進行防護，包括儲液閥、安全閥、手動放空閥、壓力調節器、壓力表和液位顯示器等，管路系統的設置能夠滿足充裝和供給。

2.2 供應系統

供應系統主要由管路、汽化器、調壓閥、穩壓罐、電磁閥等組成。氣瓶內LNG由于壓力作用，通過出液閥管路通入汽化器氣化，進入緩沖罐，穩壓后受電磁閥控制通入到發動機。

（1）汽化器。汽化器是利用發動機循環冷卻水通過熱傳遞將LNG加熱汽化，使其達到滿足發動機使用溫度和流量要求。

（2）調壓閥。調壓閥的作用是將汽化后的天然氣進行減壓，使之滿足發動機使用壓力要求，達到降壓穩壓作用。。

（3）穩壓罐。穩壓罐的作用是一方面是具備緩沖功能，另一方面是儲存一定量氣體備用。當汽車功率較大時，啟動需要較多天然氣，需在降壓調節閥后配備緩沖罐，保證用氣量。若車輛安裝空間受限，功率不大且供氣管路長度滿足需要時，可以不配備緩沖罐。

（4）電磁閥。電磁閥的作用是當發動機點火開關關閉或處于次要位置、以及發動機熄火點火開關仍處于開啟狀態時，閥門處于關閉狀態能夠阻止天然氣流向發動機。

2.3 使用系統

使用系統就是燃氣發動機系統，通過燃燒燃氣，對外輸出動力。其工作原理基本與燃油發動機基本相同。

（1）電子控制節氣門。電子控制節氣門是通過踏板，將動力需求傳給控制器，控制器接收到踏板信號后，根據發動機運行工況控制節氣門的開度，調節進入氣缸內混合氣量，從而控制發動機轉速并適應負荷變化。

（2）混合器。混合器的作用是將空氣與天然氣充分混合，氣態天然氣按比例噴入與空氣，并根據空氣的流入量，決定膜片的開度，進而在發動機運轉工況下精確控制空燃比。

3 LNG燃氣車危險辨識

LNG燃氣車輛交通事故處置危險源主要有氣體泄漏、爆炸燃燒，低溫凍傷和窒息等。

3.1 易燃易爆

以上案例中LNG燃料罐多數安裝在駕乘室背后，發生追尾交通事故時，極易造成燃料箱變形、燃料系統管路斷裂等現象，極易引發LNG泄漏或著火爆炸，遇點火源后，形成噴射火。火焰溫度升高導致儲氣瓶壓力上升，會形成爆炸，一是儲罐解體物理爆炸，二是達到爆炸極限后遇明火大范圍化學爆炸。

3.2 氣瓶特殊

氣瓶為壓力低溫儲存形式。工作狀態下罐內有一定壓力，又是低溫液體。泄漏的LNG極少量就能轉換為大量氣體，1體積液相LNG能轉換為600～625體積氣相，形成易燃易爆蒸氣云團。天然氣爆炸極限是5%～15%，如果遇到點火源或者熱源，就會發生沖擊波強烈的蒸氣云爆炸。

3.3 低溫傷害

LNG氣瓶存儲溫度約-162°Ｃ。在其常壓沸點之下。一旦發生泄漏，由于汽化潛熱量大，會從周圍環境大量吸熱，造成局部出現低溫。低溫還會造成罐體、閥門及管線結霜，安全閥凍結，無法正常泄壓，罐體存在超壓解體風險。人體長時間暴露在零下10°Ｃ以下并不佩戴個人防護進會導致身體溫度下降或低溫癥。如果身體溫度在零下27°Ｃ以下時，極易導致心臟紊亂。

3.4 窒息危害

甲烷毒害性低，但屬于窒息性氣體，一旦發生泄漏極易迅速蒸發汽化，人員呼吸不到足夠氧氣時，會引起缺氧窒息。

4 處置關鍵技戰術措施

LNG燃氣車輛事故處置中應檢查落實安全防護措施，做到防靜電，燒傷、窒息、中毒、燃燒和閃爆等意外事故，確保滅火救援成功和人員安全。

4.1 常規處置技術

（1）根據災情決定出動力量和編程，接警后應迅速核對事故類型、事故等級和危害程度等相關信息。

（2）應在事發地50～100m處集結，使用可燃氣體探測儀對車輛燃氣系統天然氣泄漏點進行檢查，難以準確判斷泄漏點時，可借助肥皂水檢查泄漏點。

（3）封閉公路上下行線區域，以事故車為中心設置上下行線各100m安全距離。

（4）按照事故類型，到達現場后需要開展“兩管控、三核查、一評估”，即管控火源、管控交通，核查瓶體結構、介質和壓力，研判評估現場是否具備處置條件。

（5）上側風方向設立指揮部，劃定搶險區、工作區、安全區范圍，控制搶險區、工作區火源。

（6）泄漏災情，需要在10～15m處設置水幕水帶、屏風水槍將事故車輛四周全方面保護，杜絕一切火源。

4.2 特殊災情處置要點

4.2.1 瓶體結霜

（1）若瓶體結霜，說明內膽出現滲漏，絕熱層受到破壞，氣瓶已經失去真空，需盡快排液。條件許時，盡快將損壞的氣瓶轉移至無明火、易燃物以及無行人通過的場所開展處理。

（2）瓶體結霜時嚴禁向瓶體結霜面打水，若氣瓶管線、閥門如出現局部泄漏，應在擴散氣體云團下風向5m處設置開花水槍稀釋驅散，嚴禁使用直流水直接沖擊擴散云團。

（3）現場排空處理有兩種方法：一是氣相排放。應先關閉出液閥、增壓閥，打開放空閥，回氣口連接回氣槍和延伸管線，延伸管路至下風向安全地帶，就地直排或安全控燒。二是液相排放。應先將管線壓力排空，取下增壓閥處的過流保護閥，緩慢打開增壓閥，打開時作戰人員要遠離液體流出方向以防凍傷，將LNG全部排出。

（4）處置過程中要做好防凍保護，優先選用排放氣相，高壓排液有較大風險。在事故車輛10～15m范圍內設置水幕水帶、屏風水槍水幕高度不低于車體高度，25m處設置移動水炮、滅火機器人稀釋抑爆，隔絕周邊一切火源。

4.2.2 氣相泄漏

（1）管線閥門泄漏。如果車輛撞擊、側翻、仰翻，瓶體完好情況下，管線閥門出現氣相泄漏，可關閉出液閥、增壓閥進行排險，使安全閥復位消除泄漏，如安全閥出現凍結無法復位，采取清潔無油的溫水融化解凍，對安全閥進行復位。

（2）管線斷裂泄漏。要對瓶體實施排壓操作，及時采取木楔封堵、纏繞滴水封凍等方法臨時堵漏，也可以聯系加氣站技術人員，打開放空閥，在回氣口連接回氣槍和延長管線，延伸管路至下風向安全地帶，就地直排或安全控燒，消除危險源。

（3）緩沖罐泄漏。應及時關閉出液閥、增壓閥進行排險，等待緩沖罐內氣體壓力緩慢釋放完畢，緩沖罐結霜時嚴禁用水流沖擊，有物理爆炸風險。

4.2.3 液相泄漏

瓶體呈液相泄漏，說明氣體泄放量較大，在10～15m處迅速設置水幕水帶、屏風水槍對現場實施保護，禁止使用直流水沖擊泄漏液體區域，防止蒸汽云爆炸，檢查瓶體泄漏區域和閥門凍結情況，及時關閉出液閥、增壓閥，開啟放空閥，排出增壓系統內壓力，防止向氣瓶內持續沖入壓力氣體，排空時要注意排除周邊一切火源。

4.2.4 輪胎著火

瓶體未結霜說明瓶體未破損，真空完好，關閉出液閥、增壓閥、放空閥，利用水槍撲滅輪胎火災，并利用開花水槍冷卻瓶體，關注瓶體壓力表及安全閥動作情況，保證瓶體壓力處于正常范圍。

4.2.5 泄漏位置著火

管線、閥門泄漏著火時，1000m范圍內管控火源，滅火前要核查儲罐壓力、真空密閉情況，最大限度的切斷閥門管線，避開瓶閥和緩沖罐120°泄壓面，從上風向120m以上鋪設水帶干線至罐車側面，在25m以外設置車載炮、臂架炮、移動水炮分高中低三支射流側面切封滅火，明火撲滅后人員撤離。

5 特別警示事項

（1）天然氣比空氣輕，所以容易擴散。在車庫和隧道內有可能滯留在天花板附近可以利用送風機等從遠離車輛位置進行氣體擴散、排除。

（2）做好對眼睛、皮膚等部位的防護，防護服應為棉制，佩戴防護鏡或面罩，嚴禁穿戴化纖衣物，腳部應穿戰斗靴，關閥堵漏人員應著防凍服、佩戴防凍手套。

（3）嚴禁直流水直接沖擊擴散云團，液相LNG泄漏遇水時會出現極高的熱傳遞速率，LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲或噴出水霧，導致LNG蒸汽爆炸。

（4）處置人員嚴禁站在氣瓶閥泄壓面，以及緩沖罐附近區域，避免噴射火、急性爆炸造成人員傷亡。

（5）LNG儲罐發生泄漏造成瓶體結霜，處置過程中嚴禁向瓶體結霜面打水。

（6）一旦儲氣罐損壞或泄漏情況，要盡快將瓶內氣體排出，在任何情況下不得使液體繼續保留在損壞罐體內。

（7）處置火災類事故時，閥門無法關閉或無法堵漏時，切忌用水直接噴射液體泄漏處，推薦使用干粉滅火器。

本文是總隊級教研項目“鋰離子電池產業鏈火災風險評估及滅火救援技戰術研究”（項目號：JG202205）的階段性成果。

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