6月13日浙江温岭一槽罐车爆炸威力如何?事故原因是?

前言
上一周,国内很不平静。
先是北京连续几天都有新增本土病例,多个区域被标为中高风险地区,让我们进一步认识到疫情防控的长期性、严峻性和复杂性;
接着6月12日,北京发生火灾,2

本文最后更新时间:  2023-04-25 21:03:15

前言

上一周,国内很不平静。

先是北京连续几天都有新增本土病例,多个区域被标为中高风险地区,让我们进一步认识到疫情防控的长期性、严峻性和复杂性;

接着6月12日,北京发生火灾,2名消防救援人员经送医院抢救无效殉职;

然后过了一天,也就是6月13日,沈海高速浙江台州温岭出口处,一辆由宁波开往温州的液化气槽罐车发生爆炸,事故周边建筑受到不同程度损伤,截至6月15日事故已造成20人死亡。

液化气大量泄漏形成蒸汽云

液化气蒸汽云爆炸后蘑菇云

温岭槽罐车爆炸后航拍图

液化气全称叫液化石油气,其实很多都接触过,以前煤气灶烧饭用的煤气瓶(液化气罐的俗称),里面装的就是液化气(主要成分是丙烷、丁烷等),正常情况下,液化气是气态的,厂家通过将液化气加压注入到液化气钢瓶中,就成了液体。

记得小时候,一个液化气罐作为家用燃料用来烧饭做菜,能用小几个月,可见一个液化气罐中液化气的容量是不少的。其实,你知道吗?仅仅1个家用液化气发生爆炸,其储藏的液化石油气产生的爆炸威力就堪比3000枚手榴弹。

消防员抱起着火的液化气罐

装了液化气的液化气罐到底有多强悍呢?举个例子吧,战火纷飞的中东地区的叙利亚各派武装因为看中煤气罐的巨大威力,纷纷将家用煤气罐魔改为土制“煤气罐迫击炮”。该炮将煤气罐用作炮弹战斗部,安装专业的碰撞引信,甚至具备了数百米的射程效果。

在叙利亚首都大马士革的一次战斗中,仅仅发射2枚炮弹就将敌军占据的一座小楼轰塌。不仅如此,炮弹爆炸后产生的剧烈震动,甚至让附近多个据点的敌军心惊胆战、士气全无,此外,面对叙利亚反政府军一个由两个连200多人坚守的牢固据点,叙利亚政府军一次性发射80多枚“煤气罐迫击炮弹”,不仅成功摧毁敌方阵地,甚至让200多敌军灰飞烟灭。

威力巨大的煤气罐迫击炮弹

液化气是一种无色、透明、有特殊气味的物质,它在压力容器(如钢瓶、槽罐)内是液体,在常温常压下呈气态,具有易燃液体和易燃气体两重性。

液化气从液态变气态时,体积扩大250倍,以液化气槽罐车为例,一辆车装载约25吨左右的液化气,液化气泄漏变成气态时,泄漏出的液化气可达10000立方米!

液化气的气态密度(约2.35kg/m3)比空气密度大1.5~2倍,容易在地面低洼处积聚,因此泄漏时,人要往上风向、高处跑,当然了,也要根据实际情况跑动或者趴下。

需要特别注意的是,液化气除了会燃烧,也会爆炸,当空气中液化气浓度达到一定的范围(2-10%的体积占比),遇点火源就会发生爆炸,严重的还会产生巨大的冲击波。

前面提到,一辆车装载约25吨左右的液化气,液化气泄漏全部变成气态时,理论上泄漏出的液化气可达10000立方!而这些液化气若在空气中均匀混合扩散,当在空气中的浓度降为2~10%(v/v)时,也就是在10万~50万立方米的体积范围内,都有爆炸风险(这个是理论极端状况,实际中不可能出现,基本上都是槽罐车局部泄漏),一旦爆炸,爆炸速度可达到2000~3000m/s,火焰温度高达2100℃。

液化气的点火能量极低,只需要万分之几毫焦耳,极微小的火种,如点燃的火柴头、烧红的金属丝、电器开关打出的火星、静电火花、摩擦产生的火星、汽车排气管喷出的火星等都可引燃引爆液化石油气。

液化气槽罐车爆炸威力

液化气是通过一定压力(0.8MPa,即8个标准大气压左右)将气体压缩液化在槽罐车的罐体中,液化石油气主要组成成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯的混合物,均属于易燃易爆物质。

一旦发生泄漏事故,带压的液化气即从缺陷处高速冲出,瞬间膨胀约250倍变成气态,变成气态的液化石油气迅速与空气混合,当在空气中的浓度达到爆炸极限范围时,遇明火或其他热源,便会产生爆炸,整个气体空间爆炸燃烧,产生巨大的冲击波。

常见液化气槽罐车一般是20多吨,按照20吨来算,这20吨液化气如果全部冲出罐体,按气态密度2.35kg/m3计算,在空气中的体积约为10000立方米,按照一米厚的气团算,面积达1万平方米。

1公斤液化石油气的热值为46100KJ,1公斤TNT炸药的爆炸能量是4200KJ,1吨液化气完全燃烧产生的能量,约等于10吨TNT炸药的威力。一辆装有20吨液化气的槽罐车液化气全部燃烧(理论上)相当于200吨TNT的当量,广岛原子弹爆炸当量约为2万吨TNT当量,而一辆液化气槽罐车所装载的液化气全部燃烧就相当于广岛原子弹当量的1/100了!所以有人将液化气槽罐车称为移动的炸弹并不为过,实际爆炸过程中,液化气无法完全燃烧,因此实际能量低于理论值,这次温岭液化气槽罐车爆炸,新闻报道说专家估算约有60吨TNT炸药的爆炸能量。

广岛原子弹爆炸

温岭液化气槽罐车事故原因分析

从公开的各种视频和图片来看,我初步分析了事故原因,仅供参考。

从槽罐车后面行驶的某辆汽车行车记录仪视频里可以看到:

1、槽罐车首先在匝道转弯处发生了侧翻;

2、侧翻后约两秒,罐体朝向车头一侧(猜测应该是封头与筒体的连接处被撕裂,因为封头与筒体连接处是相对薄弱的地方)发生物理爆炸(原因可能是超压);

3、液化气蒸汽和液化气液体从爆炸产生的泄漏口喷射而出,白雾(液体气化时吸热导致空气中水汽冷凝生成的水雾)迅速扩散并笼罩了槽罐车及后面的箱货车;

4、由于罐体内压力瞬间释放,原来因压缩而被液化的罐内液化气液体在突然降压后,全部处于爆沸状态,并急剧气化(闪蒸),形成足够的推力,整个罐体连带底盘被泄漏产生的推力向右上方空中飞走(罐体+底盘至少有二十多吨,这个推力实在太大了,实在难以想象,这场景如同火箭发射升空那样),越过箱货车头顶向右侧飞离匝道,直接冲出高速飞向边上的民房附近;

5、期间,罐体内的液化气不断泄漏并在扩散过程中与空气混合,并形成了大范围的爆炸性蒸汽云团;

6、泄漏的一部分液化气气体在侧翻事故车头附近弥漫并与空气混合形成混合蒸汽云,蒸汽云在弥漫、扩散过程中遭遇点火源被点燃,泄漏后大约1分49秒,发生了第一次轰燃。随着燃烧的快速蔓延,约7秒钟后,引爆了体积庞大且浓度相对较高的液化气蒸汽云团,形成了一次威力极大的爆炸,产生了巨大的冲击波,造成周边严重破坏。

总的来说,这次事故就是槽罐车因为某种原因侧翻,侧翻后因某种原因产生物理爆炸,罐体和底盘被巨大推力推到空中飞向附近民房,整个过程中液化气液体和气体大量泄漏,形成大范围的蒸汽云团,随后遇点火源发生燃烧并导致了蒸汽云爆炸。

以上仅为个人初步分析,具体原因有待相关部门进一步调查。

液化气槽罐车真的危险吗?

由于这次温岭液化气槽罐车爆炸事故伤亡重、影响大,如今很多人一看到槽罐车就很害怕,也有很多朋友反映称:现在路上看到槽罐车就紧张,感觉随时会爆炸。

其实大可不必有这种想法,你要知道,正因为液化气极度易燃易爆,很危险,所以液化气槽罐车的设计上,充分考虑到了各种极端情况,比如侧翻、追尾、刮擦等等情况,而且车辆的设计制造必须符合压力容器类产品管理规范。

国家对于槽罐车的安全检测也一直很严格,液化气槽罐车属于移动式压力容器,是按国家技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车罐车安全监察规程》和《钢制压力容器》,采用轻量化设计、制造的专用运输车。车辆的检验检测是有明确的年限要求和标准规范的,需申报当地有资质的特种设备检验所和质量技术监督局定期对车辆进行检验检测,除了年检内容所有事项外,还包括罐体表面的除锈重喷漆,罐体壁厚的规范测量,对所有焊缝进行表面磁粉探伤或着色探伤,对接焊缝如有异常,还需进行红外线射线探伤。

所以说槽罐车本身的安全系数是非常高的。

正常来说,只要是槽罐车没有发生车辆事故,本身的危险性是很低的,通常发生事故是人为失误导致,这次温岭槽罐车爆炸事故事发后有专家表示,作为装载运输液化石油气的槽罐车,罐车的质量应该没有问题,就算是翻车,罐体破裂的可能性也很小,罐体本身有进出气口,温度计和压力表和紧急泄压阀等,但是这次为何侧翻会形成如此剧烈的物理爆炸,需要调查组认真调查和相关科研机构深入研究,相信通过这次事故,未来槽罐车的安全设计可以进一步完善,槽罐车的安全性会更高。

对于我们老百姓来说,如果说在路上遇到了液化气罐槽车发生事故,最明智的做法就是:不要去凑热闹,不要去看,赶紧离开,越远越好。

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