压缩机在LPG槽车事故中的应用

摘 要

摘要:本文阐述了突发LPG槽车事故时,如何利用压缩机对事故LPG槽车进行卸车,详细分析了抢险过程中整个系统的组成、运作以及压缩机的主要作用,并最终介绍了如何在实际的工作中应用

摘要:本文阐述了突发LPG槽车事故时,如何利用压缩机对事故LPG槽车进行卸车,详细分析了抢险过程中整个系统的组成、运作以及压缩机的主要作用,并最终介绍了如何在实际的工作中应用这套系统对槽车事故进行处理。
关键词:压缩机;LPG槽车;事故
    随着国家能源需求的增加,LPG槽车作为LPG能源运输的主要工具越来越普遍应用。随着运输车辆也随之增多的同时LPG槽车事故也开始频频发生。对满载的事故槽车进行处置,其危险性是相当大的。但目前的常规处理都是将事故槽车拖回气站卸车处理,这种处理方式仍存在一定的安全问题。一般出现事故的槽车本身就有一定的安全隐患,将之拉到气站卸车,对气站也会是一种的威胁。如果能够在事故槽车现场将LPG转移,那么事故槽车运输隐患和气站隐患将可以杜绝。为应对这种突发事件,采用灵活设置的压缩机抢险系统可顺利解决这一难题。
1 抢险系统理念
    LPG槽车在运输过程中出现事故的特点:
    ① 交通情况复杂,一般出现事故的地方大多是现场地势交通复杂,极容易发生事故。
    ② 地处偏远地区,大多数事故现场不具备电力条件,为常规的需电设备抢险带来困难。
    ③ 现场危险性大,可燃气体可能已经泄漏,局部地区可能达到爆炸极限范围,因此所有抢险设备要采用隔爆型。
    基于以上三点抢险系统应该采用能够灵活移动,便于现场安装,能够自提供动力,整体设备满足现场危险条件具备隔爆要求。整套抢险系统是包括LPG压缩机、配套柴油发动机、阀门组和集成软管等在内的槽车倒罐系统,具体包括事故槽车出口至倒抢险LPG槽车间的所有设备。由于槽车事故位置的不确定性,整个抢险系统各部分采用移动式撬装设备,以应对不同位置区域LPG槽车事故抢险处理。倒罐和气相回收完成后,抢险槽车将转移的LPG再运输到就近的LPG站进行卸车即可。LPG事故槽车保持一定的正压,可进行后续的氮气置换,由于经过气相回收后的槽车内低压LPG量已经不多,可采用氮气瓶进行槽车内剩余LPG的置换工作,之后再将事故槽车吊装运输到维修站点进行处理维修。
2 事故现场环境设计
    目前国内出现LPG槽车的处理主要由公安消防部队、液化石油气公司抢险人员和其他参战单位共同参与抢险。针对不同的情况,有现场抢险专家提出解决方案来应对不同的LPG槽车事故。根据常规常见事故情况确定LPG槽车容量按照20吨考虑,初始压力约1MPa,压缩机卸液至事故槽车罐内压力0.28MPa,整个卸车过程按2h考虑。现场环境按消防部门已经进行了事故槽车的前期处理,待现场具备倒罐条件方可进行倒罐处理。
    根据倒罐需要,设计了倒罐和气相回收两个工作步骤。倒罐过程主要在于液相的输送,气相回收主要在于剩余液相和气相的回收,使事故槽车内的压力降低。此时事故槽车的危险性将大大降低,再进行后续的氮气置换和吊装拖运安全系数将大大增大。
3 抢险槽车系统结构
    整个系统主要分为3个部分,压缩机部分、液相阀门组和胶管部分,压缩机采用手推车形式。发生事故时,直接装入燃气抢险车便可驶往事故现场,仓库管理和调用都极为快捷方便,无需额外考虑附带其他附属设备。
   主体设备包括:
   (1) 手推压缩机
   包括压缩机、柴油发动机、气液分离器、四通阀和快装接头。
 

    图1所示的手推式压缩机采用活塞式小型压缩机,动力源采用手摇启动式柴油隔爆发动机。四通阀主要用于改变管路中气流前进方向,从而实现不拆卸情况下的输送方向,满足卸车和气相回收的功能。压缩机出口安装有安全阀,当倒罐下游压力过高时对压缩机设备进行保护。整个橇体的进出口采用快装接头,使设备在现场的快速安装成为可能。
    (2) 气相管
    包括快装接头、阀门和气相管。
 

    图2为气相管路,主要实现事故槽车、卸车压缩机和抢险槽车的连接,主要由球阀、软管和快装接头组成。由于设备及槽车所用快装接头皆为阳接头,故软管上所配接头采用阴接头。
    (3) 阀门组
    包括过滤器、视镜、球阀、快装接头和支架。
 

    图3所示阀门组主要是将一些液相管路上必须的设备集成在一个支架上以满足进行快速的安装需要。主要包括过滤器、视镜、球阀、快装接头和支架。视镜主要是用于观测液相管路中液相输送情况,其内部自带止回阀,可防止抢险槽车中的液相回流至事故槽车。
    (4) 液相管
    包括快装接头、阀门、液相胶管。
 

    液相管路(图4)主要是实现事故槽车、阀门组和抢险槽车的连接,主要包括球阀、软管和快装接头。分为长短两种,长的那根用于事故槽车和阀门组的连接,短的用于阀门组和抢险槽车的连接。
4 抢险系统工艺流程
    该设备用于LPG槽车抢险中的倒罐和气相回收环节,由活塞式压缩机、配套柴油动力装置、集成气相软管、集成液相软管、阀门组组成。发生事故需要倒罐时,可按照实际情况先开启液相管路进行液相倒罐,待事故槽车和抢险槽车压力平衡后开启气相管路进行气相倒罐。液相管路视镜可观察到液相管路是否正常工作,从而为改用气相倒罐提供依据。
    (1) 将事故槽车和抢险车用气相管连接起来,阀门组与抢险槽车连接,阀门组另外端与事故槽车通过液相胶管连接起来,连接完成后如图5所示效果。然后打开液相和气相管路上阀门,使抢险槽车和事故槽车通过压力平衡进行卸载。
    (2) 当抢险槽车和事故槽车内压力平衡后,将压缩机连接到气相管路,连接完成后的效果如图6所示,再用压缩机将抢险槽车中的气相转移到事故槽车中,迫使事故槽车中LPG继续进入抢险槽车。当观测到视镜中开始出现气相时,关闭柴油发动机,同时关闭抢险槽车液相阀门。然后打开气相管路阀门,调整四通阀方向进行气相回收,气相回收可将槽车内的残液回收出来,最终使槽车内仅剩低压气相液化石油气。
 

(3) 当压缩机上入口压力降低到2.8bar(294Pa)以下时候关闭事故槽车气相出口和抢险槽车气相出口,同时关闭柴油发动机。关闭事故槽车的液相口,同时各管段上阀门关闭后拆卸,倒罐流程到此结束。可根据现场实际情况安排后续的氮气置换和吊装拖运。
    (4) 抢险设备和软管在长期放置未用情况下,在进行槽车连接前,先进行氮气置换处理,即从软管一头,连接氮气瓶充入氮气,压缩机和阀门组等设备撬体后经软管排出,排气1min后微开阀门用便携式氧分析仪检测,氧含量趋近于0时可连接槽车。
5 设备的技术要求
针对LPG槽车事故的特殊性,设备整体配套成撬,现场无需复杂调试即可立刻安装运行。采用一体化柴油发动机机组,可应用于多种事故场所,尤其是偏远地区无供电事故现场,由于事故现场多可能出现LPG泄漏情况,因此整撬电气部分符合国际一区隔爆要求,无安全隐患。柴油发动机上必须配有专用的阻火器,能防止可燃气体进入发动机发生危险,保证了一体机组在危险场所应用的安全性。气、液相胶管采用分段设计,采用阴阳快装接头连接,方便现场快速完成远距离管段连接。液相胶管加装有带止回的液相视镜,可实时检测倒罐情况并防止倒流。
6 在中国地区该类设备使用情况
    图7手推式LPG卸车压缩机可以实现在小片区域的人工改变位置,从而为小片区域的多个卸车点进行卸车;图8为挂车式LPG卸车压缩机,其中配备了更加齐全的附加设备,从而实现了大片区域的不同地点的卸车需求。目前该种移动式应急卸车设备在香港加德士石油公司、香港加德士石油公司、香港壳牌有限公司及汕头加德士海洋燃气有限公司配备使用,应该算作是用于抢险卸车的雏形状态。
 

    作为一种抢险系统,尽量将现场风险降低到最小。LPG槽车事故现场的不确定因素很多,安全隐患众多,首先进行现场安全隐患核实工作必不可少。相对以往的处理方式,采用现场倒罐的优势在于,避免了事故槽车运输过程的隐患及事故槽车在LPG站点的安全隐患。这种处理将危险杜绝在了事故现场,便于控制和处理,能够将损失降低到最小。这种抢险设备的对于应急抢险较以往的处理方式将在安全性快捷性上大大提高,因此进行此种设备的配备对于LPG槽车类事故处理将更加有效。
参考文献
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(本文作者:王明 广州多美时燃气设备有限公司 广东广州 510170)