油气管道事故分析

<<油气储运平安技术>>主讲人：陈运藻1工程九认识油气的平安运输技能、知识和素质目标技能目标：1、学习掌握油气的主要运输方式，重点学习掌握油气管道事故分析、油气管道平安的危害因素及油气管道的平安管理；2、能掌握油气汽车罐车的主要结构及油气的罐车罐体；3、能够掌握汽车罐车的平安装置及平安使用技术并能解决实际问题。2知识目标：1、学习理解油气的主要运输方式，重点学习理解油气管道事故分析、油气管道平安的危害因素及油气管道平安管理的根本知识；2、学习理解油气汽车罐车的主要结构及油气的罐车罐体；3、学习理解汽车罐车的平安装置及平安使用技术。3素质目标：1、应知油气的主要运输方式，重点学习掌握油气管道事故分析、油气管道平安的危害因素及油气管道平安管理的一些根本知识,养成自觉遵守石化行业平安规程的习惯；2、能掌握油气汽车罐车的主要结构及油气的罐车罐体；3、树立“人人要平安，平安为人人〞的平安意识，具有扎实的平安文化素质，逐步掌握汽车罐车的平安装置及平安使用技术并能解决实际问题。4任务一应知油气的主要运输方式油气运输就是将液态油气从某生产单位〔如：炼油厂、石化厂等〕输送到液化石油气接受站〔如：储配站、灌装站等〕，再由接受站运送到居民用户或工业用户的过程。根据输送方式的不同，液化石油气的运输可分为5种，分别是：①管道运输；②槽船运输；③铁路罐车运输；④瓶装运输；⑤汽车罐车运输。5一、管道运输当油气的运输量很大时宜采用管道运输，并且可将油气通过管线直接输送给用户。管道运输具有运行平安可靠、管理简单、运行费用低等优点，如果油气储配站修建在其生产地附近，采用管道运输会有明显的经济效果。例如，从广卅石化炼油装置到附近的油库或加油〔气〕站均采用管道运输；又如从惠州大亚湾华德石化原油码头及油库到广卅石化炼油厂区〔东二区〕用的是173.6公里的长距离原油输送管道；由此可见，长距离油气输送管道是国民经济的大动脉。随着我国国民经济开展及市场对能源需求的增长，迎来了油气管道快速开展的时期。6由于石油天然气的易燃、易爆、毒性等特点，一旦发生事故，不但可能造成严重人员伤亡及重大经济损失，还会污染环境，造成恶劣的社会影响。为了保证油气管道平安运行，防止各种事故发生并减少事故损失，是摆在我们面前的重要任务。在此，主要介绍油气管道平安管理、油气管道事故分析、油气管道平安的危害因素的一些根本知识。在油气管道的主要危害因素的分析中，除了介质的易燃易爆等特性外，着重分析了我国高黏易凝原油管道特有的凝管事故原因及防止的措施。内容比较多，知识比较琐碎，目的在于让大家建立起平安意识，在今后的工作中注意保护自己的身体健康。78输气管道事故分析〔一〕输气管道事故统计主要指天然气从管道中泄露并影响正常输气的意外事件。泄露的危害：人员窒息或中毒，爆炸造成火灾。【案例一】1989年6月，前苏联西伯利亚地区一输气管道发生泄露，当时正好两列火车对开进入，在距漏点1km处，火车摩擦火花引燃天然气并爆炸，死亡600多人，烧毁森林。

9【案例二】1989年3月24日，“埃克森·瓦尔迪兹〞号油轮在美国阿拉斯加州附近海域触礁，3．4万吨原油流入阿拉斯加州威廉王子湾，是世界上最严重的石油泄漏事故之一。曾造成大约28万只海鸟，数千只海獭、斑海豹、白头海雕等动物死亡。这些影响的持续性或许远远超出人们的预料。当初人们预计“埃克森·瓦尔迪兹〞号油轮漏油事故后续影响会在数年后消失，而实际上，当时泄露的原油至今仍有许多未被清理掉，在过去20多年里，它们一直影响着有关地区的生态环境。10【案例三】今年4月20日发生的美国墨西哥湾原油泄漏事件至今仍未得到有效解决，其带来的环境和生态污染已演变成了世界性难题。美国白宫能源和气候变化政策参谋卡萝尔布劳纳称，墨西哥湾原油泄漏事件已超过“埃克森瓦尔迪兹〞号油轮漏油事件，成为美国历史上最严重的环境灾难。有关专家表示，油污的清理工作将耗时近10年，墨西哥湾在长达10年的时间里将成为一片废海，造成的经济损失将以数千亿美元计。11

1、前苏联输气管道事故统计

1981年至1990年，输气管道发生事故总数为752次。

前苏联的输气管道事故率，特别是腐蚀引发的事故在逐渐下降，而且大直径管道的事故率低于小管径。另一方面是俄罗斯20世纪80年代中期建设了多条直径1220～1440mln的大直径跨国输气管道，这些高压、大口径管道的管材等级高，管壁较厚，建设时间较晚，因此至今运行年限较短，这些因素综合起来使其事故率较低。122、欧洲输气管道事故

1970年到1998年，事故总数为1109次，事故的主要原因是外力损伤、材料缺陷和腐蚀。133、美国输气管道的事故统计

1970年到1984年，事故总数是5972次。

4、我国四川地区天然气管道事故的统计

1969年到1990年，事故155起。1415国外事故主要原因都是外力损伤、腐蚀及材料和施工缺陷这三个方面，这也是全世界油气管道事故的主要原因。在欧洲与美国，外力损伤排事故原因第一位，前苏联与加拿大那么是腐蚀排第一，这与欧洲与美国的城镇、人口密度较大，而前苏联西伯利亚地区与加拿大北部的大片领土上地广人稀有一定的关系。这些国家输气管道事故统计的另一个共同特点是，随着管径增大，事故发生的频率减少。这与我国20世纪60～80年代管道建设的水平、管材及制管质量水平不高有关。特别是四川天然气有的含硫化氢较高，而气质净化及防腐措施不够，输气管道内、外腐蚀严重，特别是硫化物应力腐蚀对管内壁腐蚀危害很大，是输送含硫天然气的管道失效的主要形式。进入20世纪90年代后期，由于经济开展及社会环境变化，造成管道侵权和人为破坏事件频频发生，主16〔二〕天然气管道事故特点1、事故类型划分泄露、穿孔和破裂穿孔的当量尺寸〔ram〕≤20mm，为泄漏；20ram≤穿孔的当量尺寸≤管半径，为穿孔；穿孔的当量尺寸≥管半径，为破裂。美国和欧洲的大量统计资料说明，干线输气管事故中，泄漏占40％~80％．穿孔占10％~40％，破裂占1％~5％。172、管道事故率曲线“浴盆曲线〞3、输气管道火灾爆炸事故的特点燃烧半径随着压力的增大而增大。184、输气管道事故的后果分析1〕输油管道事故后果天然气泄露的后果根本上是急性危害，统计资料说明，输气管道爆管破裂后，一般会着火，多数发生爆炸。2〕天然气火灾爆炸危险性的影响因素〔1〕易燃易爆性及毒性〔2〕管道内天然气泄露速率〔3〕天然气的扩散情况〔4〕管道沿线的人口密度19〔三〕输气管道重大事故实例【实例一】1995年7月29日，横贯加拿大管道公司的一条管径1067mm天然气管道，在瑞皮得城附近破裂着火，50min后，距爆破口7m远的一条管径为914mm的复线被大火的高温烤烧而爆裂起火。爆裂点距30号站外200m处，爆裂后该站流量大幅上升，而下游压力剧烈下降。由于该站的值班员发现火灾后，慌忙中未将截断阀的关闭按钮按到底，阀门不动作。他只好通知地区控制中心启动紧急迫断程序，但因故未能迅速执行这一指令。50min后才成功切断了该点上、下游的气源，但是大火仍在燃烧。20再过4min，即上述管道的天然气燃烧约54min，旁边相距7m远的直径914mm复线被烤爆裂而着火。这条直径1067mm干线的大火烧了一个多小时才熄灭。由于着火处距站场很近，大火烧坏了很多设备，共停产15天。事后查明这是因管材的直焊缝根部存在缺陷，形成外外表应力腐蚀开裂，受超载应力后引起的延性过载断裂，而复线的火灾是大火引发的次生性灾害。这次事故除了说明监测、控制输气管道应力腐蚀的重要性以外，如何确保事故时紧急关断系统运转正常，操作人员能正确进行应急处理的操作，是防止事故扩大、减轻事故损失的重要环节。21【实例二】1994年7月23日，横贯加拿大管道公司一条直径914mm输气管道在安大概省的Iatchford附近爆裂着火。事发后20min内，设在卡尔加里的总控中心人员确认了出事地点，启动了紧急迫断程序，后来又停运压缩机，有效地切断了出事管段的气源。大火烧了近两个小时后自行熄灭。事后调查发现，一段大约22米长的直焊缝管沿焊缝裂开，并飞出地面，炸出了一个宽16m、长36m、深2～4m的大坑。大火烧光了4.77hm2〔合71.55亩〕的地面植被〔植被就是覆盖地表的植物群落的总称〕，热影响面积大约有7．25hm2。估计大火烧掉了419万m3天然气，另外用于清扫管线的用气量约23万m3。引发爆裂的是一大片外腐蚀区，长约1440mm，宽约1210mm，腐蚀深度约70％。而这是22由于这条建于1972年的管道的防腐层已经老化，在阴极保护强度不够的情况下，又忽略了腐蚀损伤的在线检测，管壁腐蚀严重引发爆管事故。

【实例三】1994年3月24日，在美国新泽西州，一条直径914mm天然气管道因机械损伤造成的管外裂纹扩展到临界尺寸，引发管道破裂，泄漏的天然气着火后形成的火球高152m，方圆91m的建筑物受到了热辐射的影响，毁坏了128套房屋，撤离了1500居民，共有50多人受伤，无人死亡。伤亡有限的原因是在泄漏事故发生到爆炸的几分钟之间居民大都撤离出该危险区。输气公司用手动阀花了两小时才有效切断气源，因此财产损失严重。232006年，3月25日，重庆开县发生天然气泄露事故。发生泄露的罗家道二号井，井口位于距离开县县城53公里处的高桥镇，在高桥镇的一些地方，尤其是在镇里面的这条河面上出现了许多翻滚的气泡，经过检测，确认罗家道二号井发生了天然气泄露。24输油管道事故分析A、输油管道事故统计〔一〕欧洲与美国的统计西欧17国的输油管道总长3万8千公里。外力损伤主要是由于建设和施工时的开挖、爆破或机械操作导致管道意外损坏，致使油、气泄漏。主要原因在于管道经营方和施工方疏忽大意，对管道位置不够了解，施工程序不当，对施工人员的现场监督不够或技术支持不够等等。25

机械损伤分为施工损伤和材料损伤，前者主要是在管道施工时造成，特别是管壁变形凹陷后，随着运行和周围环境的影响会使损伤不断加重，最终酿成事故。管道泄漏事故中，较多发生在法兰、阀门、垫片密封及其他配件处，管道的配件越多，泄漏的隐患就越多。站场内的泄漏主要在这些部位。

腐蚀事故多发生在管子的焊道、管线的穿、跨越处、锚固点及防腐层的补口附近。因为这些部位容易发生管材损伤、焊接缺陷、应力集中和防腐层破坏。自然灾害主要包括地震、塌方、泥石流、雷击等造成的管道损坏。26〔二〕我国输油管道的事故统计我国东部输油管道在运行的20年中发生大小事故共628次，其中设备故障占最大比例，到达了30．3％，其次是腐蚀和违规操作，这与国外油气管道的情况不同。由于我国原油管道多采用加热输送，加热炉事故在设备事故中占比例最大。东部管道大多建设于20世纪70—80年代，目前这些原油管道运行已超过20多年，逐渐进人了事故率增高的时期。进入20世纪90年代后期以来，打孔盗油的人为破坏事故呈上升趋势，据中国石油管道分公司的统计，从2000—2002年累计发生打击盗油事件241次，对输油管道平安造成极大威胁。27B、输油管道事故的特点〔一〕输油管道事故分类输油管道系统的事故包括管道、设备、罐区、站场等发生的事故，它们各有不同的特点。1．管道开裂引起油品泄漏按管子开裂孔径的尺寸，从小到大排序，一般分为：针孔、裂缝、漏口、裂口、破坏等不同类型。例如：漏孔的口径小于2mm×2mm为针孔泄漏。2．凝管事故加热输送的高黏易凝原油管道，当输量过低，沿程温降过大，或管道停输时间过长使管内油温过低，都可能造成凝管事故。28假设不能及时排除而造成管内凝油‘灌香肠’的恶性事故时，往往需要在管道上开孔，分段顶挤，排除凝油。〔3〕设备故障因设计不当或制造质量差引起的机泵、加热炉、阀门、电器等设备的故障。如：机泵密封、附件漏油、加热炉炉管穿孔、阀门密封不严等等。〔4〕油罐区油罐着火、爆炸事故、油罐冒顶、瘪罐、油罐破裂、罐板腐蚀、泄漏、不均匀沉降、浮顶油罐浮船卡住、沉船等。29〔二〕输油管道泄漏的后果分析1．事故泄漏可能引发火灾爆炸及污染环境2．输油管道泄漏后果影响因素〔1〕油品泄漏量及扩散条件〔2〕管道周边的人口密度〔3〕管道所输介质的危险性当前危险和长期危险。天然气、液化气火灾、爆炸危险比油品的大，而原油泄露后对于生态环境长期的负面影响，长期危险性较大。〔4〕油品净泄漏量注意泄漏量的回收。30C、输油管道重大事故实例

【案例一】1984年8月13日铁秦线大石河管道断裂事故铁秦线在448号里程桩处穿越石河，穿越段河宽575m，管道埋深东岸为2.8m，西岸为1.2m，河床中间最浅为0.6m，穿越段的上游3km处为石河水库，管线下游距入海口约9.5km，由于地方年年从河道下游取沙，汛期水库放水使上游沙石流失，河床逐渐降低。为了保护管道，1980年管线运营管理单位在西岸主河道管段上部压220m石笼，东岸采用水工护堤保护。

311984年8月9～10日，秦皇岛管辖区普降暴雨，使石河水库蓄水猛增，超过平安极限水位，迫使水库在10日13时8分开始放水，最大流量达3950m3/s,11日3时停止放水。同日13时至14时再次放水，流量为400～500m3／s，水流将石笼东侧与东岸管段冲刷悬空72m，最大水深超过3m,12日管线运营管理单位组织人员在72m悬空段东侧用草袋内装石头垒起两个支墩保护管线，墩距约15m。13日9时左右水库又开始放水，流量为400～500m3／s，10时15分发现管线断裂。近3000t原油冲人大海，造成重大环境污染。32【案例二】2003年12月19日兰成渝成品油管道打孔盗油事件2003年12月19日，兰成渝输油管道距广元站31km剑阁县沙溪坝乡地段，桩号为K618+800m处发现管道泄漏。事发地点距白龙江支流清水河20m，距宝成铁路49m，距108国道王家渡大桥约500m。泄漏油品为90#汽油、运行压力6．2MPa、管线直径508mm、管壁厚度8．7mm。90#汽油从输油管破裂处喷出，油雾高达20多米，方圆数公里范围的空气中弥漫着刺鼻的汽油味，附近的清水河面也漂浮着一层油污。经现场开挖确认，为不法分子打孔盗油破坏所致。

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上午9时20分，兰成渝输油管道成都调度控制中心值班员发现广元站的出站压力曲线异常波动，经检查设备运行正常，初步判断为可能是广元站下游干线发生泄漏，当即向管道分公司总调度汇报。随后，事故点上、下游的截断阀被紧急关闭。兰成渝分公司主要领导当即召集有关部门，启动管道分公司应急预案，并安排广元、绵阳站巡线人员到管道沿线查找漏点，管道公司领导做好抢修安排后即刻赶赴事故现场指挥抢修。经过15个小时的紧张抢修，晚上23时48分兰成渝输油管道全线恢复正常运行。

此次不法分子打孔盗油破坏的后果严重。兰成渝输油管道停输约14小时，直接损失90#汽油440m3(仅回收17m3)，造成宝成铁路停运达7个多小时，附近的清水河受到污染。34【案例三】2021-05-15，尼日利亚拉哥斯市外的村庄当天发生输油管爆炸事件并引发大火，目前至少造成约100人丧生，20人受伤。尼日利亚红十字会负责人表示，这条输送提炼过燃油的油管，随即引发火势，并蔓延到外围地区。附近一所小学遭大火吞噬，许多儿童逃出校园。现在消防员还在现场进行救援。输油管道引发的爆炸过去在尼日利亚曾有发生。2006年间拉哥斯两度发生油管爆炸起火事件，导致百人死亡，而自2000年以来有至少近千人死于类似事件。35

2021年5月15日，尼日利亚消防员正在爆炸现场救援。36高黏易凝原油管道平安输送的特殊问题高黏易凝原油管道中因为油温过低等原因，使原油冷凝，管道不能输油，称为凝管，俗称“灌香肠〞。A、高黏易凝原油的物性及输送工艺〔一〕我国高黏易凝原油的物性按照物性分为三大类：轻质原油、含蜡原油、高黏原油。在一定的条件下原油失去流动性的最高温度称为原油的凝点。〔二〕我国高黏易凝原油的输送工艺易凝高黏原油不能直接采用等温输送的方法，必须采用降凝、降黏措施。371．加热输送对于易凝高黏原油最传统的且应用最广泛的输送工艺就是加热输送。加热输送的方法虽行之有效，但也存在假设干弊端：〔1〕能耗大。〔2〕加热输送的管道有最低输量的限制。〔3〕热油管道一旦停输后，为防止原油在管内的温降过大，使原油黏度过高或凝结而难以再启动，有允许停输时间的限制。〔4〕设置加热站增加了管道建设的投资和运行管理的难度及费用。382．含蜡原油的添加剂输送3．含蜡原油的热处理输送4．稀释输送5．乳化降黏输送6．其他输送方式(1)高含蜡原油的水悬浮输送(2)重质原油的低黏液环输送(3)气饱和输送(4)改质输送39B、加热输送管道的特点及低输量运行的平安〔一〕加热输送管道的特点1、沿程温度的分布2、不同输量下热油管到沿线的温降情况40〔二〕热油管道的允许最低输量针对热油管道的实际输油量可以将热油管道分为满输根本满输低输超低输41C、输送易凝原油管道的凝管事故与防止措施加热输送易凝原油管道假设出现凝管事故，是输油企业的恶性重大事故。它不仅会造成管道停输，而且往往解堵困难，从而造成巨大损失。凝管事故主要容易在以下情况发生：(1)管道结蜡层较厚，较低输量和较低油温下运行时；(2)投产初期油源不落实，投产后输量达不到管道允许最低输量；(3)因事故停输的时间过长，油温降低过多，管道无法正常再启动。42油气管道的其他危害因素

除了工艺的危险因素外，还包括腐蚀、设计及施工缺陷、设备故障、第三方破坏、自然灾害及误操作等几方面。A、管道腐蚀

管道的腐蚀类型有很多，一般按照腐蚀的环境来分有土壤腐蚀、大气腐蚀及海水腐蚀、细菌腐蚀等。大气腐蚀的主要因素有湿度、温度和杂质，例如盐类颗粒、二氧化硫和固体粉尘等。

海水腐蚀的主要因素是氧浓度、含盐种类、温度、流速及生物有关。

43土壤腐蚀的原因非常复杂，金属在土壤中将发生电化学腐蚀。主要因素有土壤的导电性、酸碱性，盐的类型、土壤微生物、杂散电流及气候条件等。管道腐蚀根本控制方法：1、选用适合的钢材和焊接工艺2、选用管道防腐层及阴极保护的外防护措施3、控制管输流体的成分，如净化除去水及酸性组分。4、使用缓蚀剂控制内腐蚀5、选用内腐蚀涂层6、建立腐蚀监控和管理系统

44B、设计、施工的缺陷(一)设计不合理造成的危害1．管道选线、站(库)的选址2．工艺流程、设备选型3．管道强度计算4．材料、设备选型不合理(二)施工缺陷的危害1．焊接缺陷(1)焊接方法的影响。(2)管口质量差。(3)焊接质量不好。2．防腐层补口、补伤的质量问题

453．管沟开挖及回填的质量不良4．穿跨越质量问题C、第三方损伤(一)无意破坏1．建筑、施工损伤管道2．在河床上作业损伤管道3．违章建筑占压管道(二)有意破坏(1)不法分子在管道上打孔盗油、气；(2)盗、扒管道防腐层，偷盗仪器仪表、阀门或附属设施；(3)人为蓄意破坏管线设施等。46D、自然灾害〔一〕地质灾害地震滑坡、崩塌地面沉降土地沙漠化、水土流失〔二〕气候灾害台风雷电：电性质、热性质和设备设施的破坏暴雨、洪水47E、材料及设备缺陷(一)管材质量问题；(二)加热炉：1．加热炉设计缺陷；2．加热炉运行故障。(三)输油泵、压缩机故障：1．输油泵会发生汽蚀现象，表现为泵体产生噪声和振动，严重时会使泵叶轮产生“剥蚀〞，还有转子不平衡；联轴器定心不良等。2．压缩机〔四〕阀门故障：

48阀门的事故中，以密封不严或失效泄漏事故最多。(五)油罐事故；(六)电气设施危险因素。F、错误操作(1)我国这些长输管道自动化技术水平还比较低，以人工操作为主，因而发生人为事故的几率也相对高一些；(2)操作人员没有认识到严格执行各项操作规程、遵守平安生产规定的重要性，有章不循或违章操作；〔3〕管理操作人员本身技术水平、业务素质不高。49〔一〕违章作业1、违章动火；2、违章电操作；3、违章开关阀门；4、泵、压缩机组违章操作；5、检修、抢修操作违章。〔二〕操作失误1、调度不当；2、紧急状况下操作失误。50因此，业内专家指出，威胁我国油气管道平安的因素除腐蚀、管材质量、施工质量和突发性自然灾害等因素外，主要还是人为因素导致的意外事故和恶意的打孔盗油(气)。管道特别是天然气管道甚至成为国内外恐怖分子攻击的重点目标。资料显示，中石化仅在2002-2021年间，就遭受打孔盗油19804次。2003年，中石油兰成渝输油管道打孔盗油案，喷发的油柱高达40余米，导致宝成铁路停运6小时，管线停输近15小时。51“目前中国油气骨干管道里程已突破7万公里。管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第五大交通运输方式，承担着我国70%的原油和99%的天然气的运输。〞中国石油天然气管道局局长赵玉建表示。另有资料显示，中俄、中缅和中哈等跨国管道完全建成之后，管道总里程将到达8万公里左右，我国已成为管道运输的大国。52石油、天然气是易燃、易爆的有毒物质，在储藏运输过程中稍有不慎就会污染环境。石油如果泄漏在水面上，不仅扩散快、污染面积大，对生态破坏严重，而且清污困难、费用高。国务院法制办秘书行政司司长胡可明强调，管道运输关系国家经济命脉，同时也关系到公共平安。随着管道的开展，管道保护方面的问题也越来越突出，这些管道一旦发生泄露或者爆炸，将严重地损害社会公共利益，对经济和社会生活都会产生重大影响，因此制定相关法律非常必要。

53中华人民共和国石油天然气管道保护法(中华人民共和国主席令第三十号)

?中华人民共和国石油天然气管道保护法?已由中华人民共和国第十一届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议于2021年6月25日通过，现予公布，自2021年10月1日起施行。中华人民共和国主席胡锦涛2021年6月25日54?中华人民共和国石油天然气管道保护法?共六章六十一条，分别为：总那么，管道规划与建设，管道运行中的保护，管道建设工程与其他建设工程相遇关系的处理，法律责任，附那么。法律规定，国务院能源主管部门依照本法规定主管全国管道保护工作，负责组织编制并实施全国管道开展规划，统筹协调全国管道开展规划与其他专项规划的衔接，协调跨省、自治区、直辖市管道保护的重大问题。国务院其他有关部门依照有关法律、行政法规的规定，在各自职责范围内负责管道保护的相关工作。55法律规定，管道企业应当建立、健全本企业有关管道保护的规章制度和操作规程并组织实施，宣传管道平安与保护知识，履行管道保护义务，接受人民政府及其有关部门依法实施的监督，保障管道平安运行。法律还规定，任何单位和个人不得实施危害管道平安的行为。对危害管道平安的行为，任何单位和个人有权向县级以上地方人民政府主管管道保护工作的部门或者其他有关部门举报。接到举报的部门应当在职责范围内及时处理。56?中华人民共和国石油天然气管道保护法?〔下称管道保护法〕，首次从法律的角度规定了石油、天然气管道有关各方的权利义务，理清了管道活动中的有关法律关系，规定管道保护措施，明确了保护责任。业内人士指出，此举标志着我国石油天然气管道平安正式纳入法律保护范围，对保障石油、天然气的运输和相关设施的平安，以及保证我国能源平安具有重要意义。57二、槽船运输水路槽船运输能力大，运输费用低，适用于具有水路运输条件的情况。但船舶建造技术难度较大，建造费用较昂贵，同时配合兴建必要的输送管道及码头设施。随着我国经济的飞速开展，具有大型球罐的油气站已在沿海各大港口相继建成。油气槽船一般分为常温式槽船和低温常压式槽船两种。58〔一〕常温式槽船常温式槽船上设置的油气储罐是根据油气在槽船罐体最高使用温度下的饱和蒸气压和运输操作时的附加压力设计的。这种槽船上的罐体由于罐体壁厚，自重大，装载油气的能力较小，主要用于沿海和内河航运。〔二〕低温常压式槽船低温常压式槽船上设置的储罐借助于制冷装置使油气在低温常压下运行。在船体壳内与罐体之间填充绝热材料。罐体用耐低温钢制造。其装载能力大，多用于远洋运输。59三、铁路罐车运输在铁路建设接轨条件允许的情况下，宜采用铁路罐车运送油气。铁路罐车运输油气，运输能力大，运输费用低，运输距离远。但是铁路运输调度和管理比较复杂，且受铁路接轨和铁路专用线建设条件的限制。一般适用于运输距离较远，运输量较大的情况。目前国内使用的铁路罐车主要规格及技术性能见表9-1。60表9—1铁路罐车主要规格及技术性能61四、瓶装运输瓶装运输主要用于城市中灌装站与各销售点之间的运输。一般是把充装了油气的钢瓶装在载重汽车的车厢内进行运输。瓶装运输费用较高，而且钢瓶在长途运输过程中容易相互碰撞肇事，很不平安，所以?气瓶平安监察规程?规定，不能用这种方式进行油气的长途运输。62五、汽车罐车运输汽车罐车运输的特点是机动性大，灵活性强，方便，运输设备制造投资较低，且制造周期短。但汽车罐车运输能力小，运费高，一般适用于运输距离短，运输数量小的情况。目前，汽车罐车的运输已扩展到我国大局部中小城市及农村市场，其运量比例愈来愈大，这主要是随着我国经济的飞速开展，使用油气的用户越来越多，逐步从大城市向中小城市及农村开展。各油气充装站，可自行组织灵活机动，能最大限度地保证满足群众的用气要求。63汽车罐车通常是指采用某种固定方式把容器〔罐体〕与载重汽车底盘固定连接成一个整体的专用运输车辆。汽车罐车一般由车辆行驶局部〔底盘〕、罐体、装卸系统和平安附件四局部组成。由于汽车罐车的应用已经非常普遍，本工程将着重介绍油气汽车罐车这种运输设备。64任务二认识油气汽车罐车的主要结构我国油气汽车罐车是在20世纪70年代开展起来的，早期的罐车一般是载重汽车上安放一个储液罐，有时只做临时性固定和配备必要的装卸阀门和平安附件。我国经过几十年的努力，油气罐车的开展有了很大进步，除了具备可靠的运输功能之外，还具备了平安贮运与装卸操作的全套功能。全部淘汰了活动式罐车，主要由各种型号、载重在5～10t的固定式汽车罐车，在道路允许的情况下，也可使用15～20t的半拖挂式汽车罐车。65SHELL半拖挂式油罐车

这款油罐车采用了MANTGA〔2轴〕的拖头，罐体是半拖挂式的，3轴，WILLIG公司的产品，涂装是著名的壳牌〔SHELL〕，提供运输效劳的是一家叫KLUMM的运输公司。6667目前制造和使用罐车，虽然根本具备了平安可靠、经久耐用、美观经济、使用维修方便、行驶稳定的特点。但下一步的罐车不但从减轻自重，开展大吨位载液量和推广标准化方面，还应从自动控制、平安报警和准确显示液位方面有所开展创新。一、油气汽车罐车的类型及特点油气汽车罐车是用于运输油气的特种车辆，它的结构形式及特点都是由汽车底盘和储液罐两大局部的特征来决定的。目前国内使用的油气汽车罐车主要有两种形式，即单车固定式罐车和半拖挂式汽车罐车。68〔一〕固定式罐车固定式罐车的储液罐永久性牢固地固定在载重汽车底盘大梁上，一般采用螺栓连接，将储液罐与汽车底盘组成一个整体，能够经受运输过程中的剧烈震动，再配备设置完善的装卸系统和平安附件，构成了一辆运输油气的专用车辆。它具有牢固、美观、使用灵活、方便、稳定、平安等优点。69国Ⅲ东风153运油车(10-13立方)

底盘型号：EQ5140KLJ1

70图9-1SD450Y型油气汽车罐车1—驾驶室；2—气路系统；3—梯子；4—阀门箱；5—支架；6—挡泥板；7—罐体；8—固定架；9—围栏；10—后保险杠尾灯；11—接地带；12—旋转式液面计；13—铭牌；14—内装式平安阀；15—人孔71图9-2BJ431Y型液化石油气汽车罐车1—驾驶室；2—罐体；3—挡泥板；4—平安阀；5—人孔、液面计；6—后保险杠；7—接地带；8—尾灯；9—走台；10—阀门箱；11—干粉灭火器；12—后保险杠；13—备用胎72〔二〕半拖挂式汽车罐车近年来随着油气储运量、需求量的日益增加，对汽车罐车的单车运输吨位要求越来越大，为了满足这种需要，国内相继出现了大吨位的半拖挂式汽车罐车。

半拖挂式汽车罐车由牵引汽车拖动装有储气罐的挂车。大多数半拖挂车只是有后轴一组轮胎，前部都是通过转盘与牵引车的后轴支点相连接。73液化气运输半挂车74图9-3解放牌改装半拖挂式油气汽车罐车1—人孔、液位计；2—罐体；3—接地带；4—排污管；5—后支座；6—液相阀；7—温度计；8—压力表；9—气相管；10—梯子；11—平安阀12—前支座；13—备用胎；14—驾驶室；15—消音器75由于其运输结构特点所定，它能充分利用汽车的牵引性能，不受底盘尺寸的限制，装载能力大、稳定性能好，可以用功率相对小的汽车来牵引载重较大的挂车。国内由于道路所限，从罐车的平安角度考虑，一般要求行驶速度较低。拖挂罐车能充分利用汽车的剩余功率，根据汽车牵引理论，拖挂运输不但能提高牵引车的利用率，更重要的是大大提高了运载量，降低运送液化石油气每吨公里的燃料消耗，运输本钱显著下降，提高了经济效益。半拖挂车一般车身较长，整体灵活性较差，对公路的通过性要求较高。76二、油气汽车罐车的根本要求油气汽车罐车与其他受压设备一样，对设计与制造的要求也必须是结构先进、经济合理、平安可靠、经久耐用且美观大方。罐车主要是由充装液化石油气的罐体、平安附件和车辆行驶局部组成。它既是一个移动式压力容器设备，又是一部完整的车辆，所以设计和制造一部性能良好的罐车，首先必须符合压力容器平安的根本要求，同时又要符合公路交通运输的有关规定和要求。771．平安可靠罐车上盛装的介质是以C3、C4为主的烃类碳氢混合物〔液化石油气〕，在常温下储存，具有一定的压力，并且易燃易爆。这就要求罐车上的储液罐能够承受油气在运输和储存过程中可能出现的最高压力，在最高压力下罐车罐体不得有破裂或变形，也就是说要有足够的刚度和强度。同时罐体以及各连接部位要密封可靠，不允许有泄漏存在。只有这样，才能满足液化石油气罐车的平安要求。782．经济合理任何设备都要讲经济性，罐车同样要考虑经济价值，在罐车的买卖过程中首先谈到的就是价格问题。不过它的经济性是建立在平安的根底之上的。目前国内设计与制造的罐车，大多是在有限的载重汽车底盘的根底上进行合理选择的，由于底盘本身的经济性已经根本限定，所以对罐车的经济性的要求，主要是对罐体的设计与制造的要求。793．经久耐用如果用户较多，那么罐车的利用率就较高，因罐车几乎每天都要进行装卸作业，其使用方便性、性能的可靠性和耐用的程度，都是罐车设计与制造的一个主要指标。4．外形美观罐车是一种运输油气的特种车辆，经常在市内街道或城市之间的公路行驶，其外形是否美观，与其他车辆、路、桥、建筑物是否协调，是设计和制造时必须考虑的因素。805．方便检修为了保证罐车的使用平安，必须对罐体、车辆底盘、附件进行经常或定期的维护检修。交通部门规定车辆每年都要进行年检。?液化气体汽车罐车平安监察规程?规定，罐车除加强日常的维护保养外每年必须对罐体进行年度检验，平安附件进行调试校验；每六年必须进行全面检验。因此方便检验与维护修理也是罐车设计制造中必须十分重视的一项根本要求。816．行驶稳定罐车的行驶稳定性也是罐车平安可靠的重要指标。一般对罐车要求尽量做到保持汽车底盘原有的特性，如牵引性能、制动性能、操作性能、燃料的经济性能、通过性能和稳定性能等，特别重要的是稳定性能。上述性能的任何改变，都会直接影响到罐车的平安性能和经济性能。82三、油气汽车罐车的根本结构油气汽车罐车是运输油气的专用车辆，为了保证进行正常的充装、运输作业并确保平安可靠，就必须具备各种根本结构，它包括承载行驶局部〔底盘〕、储运容器〔罐体〕、装卸系统与平安附件等。〔一〕底盘汽车底盘是油气汽车罐车的行驶与承载局部，是结构的主体。汽车底盘的各项技术性能，如载重与牵引能力、制动和转弯性能、操纵与稳定性能。通过性及行驶的平顺性等，都直接影响到罐车的平安性与经济性。83目前我国尚未生产专门用于油气汽车罐车的专用汽车底盘，只能从现有的通用载重汽车底盘中选择，选择时必须充分考虑底盘的各种技术参数对改装油气汽车罐车的适用性。1．汽车的牵引性能牵引性能是汽车使用的一个重要技术指标，它直接影响到罐车的运输生产率，它决定了在各种行驶条件下，汽车的最高行驶速度以及到达该速度的快慢程度。它可以用以下3个指标来表示：〔1〕在各种使用条件下的最高行驶速度；〔2〕在各个档位上的最大爬坡能力；〔3〕加速行驶时的速度，加速时间及加速距离。842．汽车的制动性能汽车的制动性能是指汽车在行驶中能够强制减速，直至停车的能力，其最重要的技术指标是空载和重载行驶时制动距离的长短。它还包括汽车在下长坡时是否能节制车速，保持一定速度下滑的能力。制动性能是汽车罐车的又一重要指标，它直接关系到汽车罐车行驶的平安性。这一点对液化石油气罐车尤为重要，由于制动失效而造成罐车发生事故，其后果是不堪设想的。853．罐车燃料的经济特性燃料的经济特性是指罐车单位运输量的燃料消耗价值。一般是以额定载重时每百公里的平均耗油量来表示的〔L/100㎞〕。4．汽车罐车的操纵性能与稳定性能操纵性能是指汽车罐车沿转向轮规定的方向行驶以及自动保持直行的能力。稳定性能是指汽车罐车抗翻车和抗侧滑的能力，由于罐车运输的是易燃易爆介质，那么罐车的操纵性能与稳定性能将直接影响到罐车的平安运行。86要提高汽车罐车的稳定性，即提高抗纵向与抗侧向翻车和抗侧滑的能力，除要求罐车有合理的轴荷分配，以保证适当的重心纵向位置，保证纵向不翻车外，更重要的是要求汽车底盘的重心高度尽可能低，以保证罐车具有较低的重心高度和较好的稳定性。5．汽车罐车的通过性和行驶的平顺性汽车罐车的通过性和运行的平顺性是指汽车适应复杂较劣地面的能力，它的指标主要是汽车罐车的迎入角〔接近角〕和离去角，满载离地间隙，转弯半径和通过半径。87什么是汽车中的接近角和离去角？

在车子的侧面看前轮与地面的接触点到前保险杠的最低点连线与地面的夹角叫接近角；后轮与地面的接触点到排气管下沿连线与地面的夹角叫离去角；前轮、后轮与地面的接触点到底盘中部最低点连线的夹角叫纵向通过角。这三个参数反映了车子的通过性能，在不平的路面与地面擦碰的几率。接近角、离去角越大越好，纵向通过角越小越好。越野车肯定好于轿车，轿车好于跑车。美容车越做大包围越差。88〔二〕罐体罐体是一个承受内压的卧式圆筒形钢制焊接压力容器，它是液化石油气汽车罐车装运油气的容器，能够在规定的设计温度及相应的设计压力下储运液化石油气，并保证平安、可靠。〔三〕装卸系统为了使罐车进行正常的装卸作业，在罐车上设置了一套灵敏、可靠的装卸系统。它包括阀门箱、装卸阀门、连接胶管、装卸管接头等。汽车罐车的装卸系统包括了液相与气相的进出口管路与阀门。891．阀门箱阀门箱是一个钢制长方形箱体，它安装在罐车一侧的中部或后部。内部安装有装卸液化石油气的阀门和装卸操纵系统以及显示仪表等；阀门通过管路与罐体连通，装卸时翻开阀门箱即可操作。2．装卸阀门装卸油气的阀门一般选用承压2.45MPa以上级的钢制球阀。由于介质内含有水分和杂质，对一般碳钢元件具有腐蚀作用，所以罐车的装卸阀门最好采用不锈钢球阀，实际应用说明不锈钢球阀具有使用时间长、平安可靠的特点。903.装卸胶管罐车上用的装卸胶管应具有良好的耐压、耐油、耐接触相应介质的腐蚀和不渗漏性。4.装卸管接头为了提高装卸速度，现在多采用卡式快速接头，这种接头分阴、阳两种，可快速互相结合，它具有操作简便、连接迅速、牢固、密封性能好等特点，接头材料多为黄铜和不锈钢，以不锈钢接头质量最好。91〔四〕平安附件为保证装卸作业与运行平安，在液化石油气罐车上设置了紧急迫断装置、消除静电装置、平安阀、液位计、压力表、温度计以及消防器材等。92任务三油气的罐车罐体一、根本结构油气罐车的罐体是一个承受内压的卧式圆筒形钢制焊接压力容器，为了保证在规定的设计温度和相应的工作压力下，能够平安可靠，并且方便地进行充装、运输作业，罐体的根本结构应包括以下根本部件：筒体、封头、人孔、气相与液相接缘、气相管、平安阀接缘、液面计接缘、温度计接缘、径向防冲板、支座和吊装环等部件。罐车罐体的结构示意图如图9-4所示。93图9-4罐车罐体的结构示意图1—封头；2—筒体；3—平安阀凸缘；4—气相管；5—人孔凸缘；6—防波板；7—液位计凸缘；8—温度计凸缘；9—气相接管凸缘；10—液相接管凸缘94〔一〕筒体与封头筒体多采用圆柱形。一方面从筒体承压角度考虑可使应力分布均匀，防止应力集中。另一方面从制造角度考虑可使制造工艺简单，加工方便。一般罐车筒体的厚度不超过20mm，多采用冷卷成型。〔二〕接缘接缘的结构形式，随需要连接附件的结构与要求而异，由于罐车是属于压力低于10MPa的压力容器，其接缘的结构可按GB150所推荐的接缘形式，绝大多数都采用对接焊凸缘。95〔三〕人孔为便于罐体的制造、检验与修理，?液化气体汽车罐车平安监察规程?要求，罐体上至少设置一个公称直径不小于400㎜的人孔。人孔的位置安排常见的有3种情况，一是放在罐体的顶部，拆装与检修内部方便，但却增加了罐体的尺寸高度和重心；二是放在罐体的底部，这样拆装和内部检修时极不方便，因为离汽车底盘及其他零件较近，相对位置比较紧张，但可以降低罐体的重心；三是放在封头上，这样可以兼顾以上两个方面的优点。96〔四〕气相管气相管将罐内油气的气相与外部气相管路连通，通过Dg25球阀在装卸作业中与地面储罐之间保持气相平衡。〔五〕径向防冲板为了减少罐车运行和紧急制动时液体对罐体的冲击力，罐内应设置防波板〔防冲板〕。?液化气体汽车罐车平安监察规程?要求：每个防波板的有效面积应大于罐体横断面积的40%，防波板的安装位置，应使上部弓形面积小于罐体横断面积的20%，防波板与罐体的联接应采用牢固的结构，防止产生裂纹和脱落，每个防波段的容积一般不大于3m3。97二、罐体设计要求〔一〕平安可靠油气汽车罐车罐体是一个装运易燃易爆介质而且承受内压的移动式压力容器，在罐体的运行过程中由于路况复杂，可能会受到较大的震动力，这就要求罐体在设计压力下具有足够的强度及良好的密封性，要保证绝对平安可靠。而且在罐车首次充装时要求对罐体进行抽真空处理，这些都要求罐体具有足够的刚度，防止在外压或震动力的作用下变形、失稳或破坏。98〔二〕经济合理罐车底盘的载重量是一定的，为了提高罐车的经济性指标，降低运输本钱，就要求罐车尽可能多的装运油气，这样减轻罐车自重，尤其减轻罐体的自重就成为关键，为此，必须通过减少壁厚，增大直径来获得较大的容积和较轻的重量。增大直径会受到罐车外形尺寸及重心的限制，通常采用提高钢材强度，减少壁厚的方法来减轻罐体自重。99〔三〕工艺性能好所谓工艺性能好，主要是对制造来讲，罐体的制造涉及到冷热成型加工、焊接和检测等重要工序，从冷热成型加工的角度考虑罐体的形状越简单越好，一般均采用圆柱形筒体；从焊接及检测的角度出发，那么要求所制造罐体的钢材应具有良好的焊接性能，尽量缩短焊缝的长度，减少焊接和检测上的困难，保证罐体制造质量。此外罐体的结构形状还要考虑与汽车底盘在外观上的相互协调，应美观大方。100任务四汽车罐车的平安附件与平安装置一、平安阀〔一〕作用及根本要求平安阀是设置在罐车罐体上最重要的平安附件。其作用是当罐体内介质超压时，平安阀能自动起跳，使液化气体迅速汽化逸出，罐体内压力下降；当降至平安压力以下，便自动回座关闭，以此来排除罐体的异常超压带来的危险，从而使罐车运行平安可靠。由于罐车充装的介质及其所处的运输工作状态的特点，对罐车所用平安阀，除应具备一般设备所用平安阀的结构、性能要求外，还要具备适应罐车工作特点的一些特殊要求。101〔二〕平安阀的根本结构形式A48Y弹簧全启式平安阀按?液化气体汽车罐车平安监察规程?规定，汽车罐车上必须装设内置全启式弹簧平安阀，平安阀的排气方向应为罐体上方。其根本结构形式大致分为两类。1.上导向式上导内装式平安阀如图9-5和图9-6所示。102图9-5上导内装式平安阀〔一〕1—铅封；2—固定支座；3—调节螺帽；4—弹簧座；5—弹簧；6—阀瓣；7—衬套；8—阀体103图9-6上导内装式平安阀〔二〕1—铅封；2—阀杆；3—阀帽；4—调节盖；5—弹簧；6—阀体；7—密封圈；8—止转柱104上导向式内装全启式弹簧平安阀，其特点是平安阀阀瓣以外的各元件，均设置在阀瓣密封件以上，使得阀杆、弹簧和调整元件都与介质分隔开，防止了介质对元件的腐蚀作用，延长了使用寿命。但是上导向式平安阀要有一个圆筒形阀体，它使平安阀元件的数量增加，结构也较复杂，而且阀体和导向件的加工精度要求较高，从而增加了工艺加工的难度。最主要的问题是导向件所在位置对平安阀的排气会形成阻滞。在使用中上面的阀帽应随时扣紧。如不小心进入雨水等，在冬季很容易结冰而使平安阀弹簧失效。1052.下导向式图9-7下导内置全启式平安阀106下导向式平安阀的特点是阀杆、弹簧、调整装置等元件，均在阀瓣之下，与介质相接触，需要特殊的防腐措施。但其结构简单、加工容易，在排气通道上无阻滞。无论是哪种形式，平安阀大体上都由阀体、阀瓣、导向杆〔套〕、弹簧、锁紧装置和阀帽等根本部件组成，下面简单介绍各部件的作用。〔1〕阀体阀体是安装平安阀主要零部件的地方。由于液化石油气介质对阀体的压力有较高的要求〔一般2.45MPa以上〕，因此，阀体应采用钢制品。107〔2〕阀瓣阀瓣是平安阀开启泄放和回座密封的连动部件，它与阀体的阀座口构成平安阀的密封机构，阀瓣在介质压力的作用下上升〔开启〕或下降〔回座〕。阀瓣与阀座口的接触面镶制有密封材料，以满足平安阀的密封要求，密封材料通常采用聚四氟乙烯制品。〔3〕导向杆〔套〕阀瓣在阀体内开启和回座以及弹簧的伸缩要有一定距离的轴向往复移动，为保证阀瓣回座时尽可能复原位，以利密封，这就要求对阀瓣的运动做轴向限制，所以弹簧式平安阀都设计有导向杆。108〔4〕弹簧弹簧式平安阀的工作主要靠弹簧，它是极其重要的受力元件，其设计与制造的好坏，很大程度上决定平安阀的质量。罐体内部介质的压力，通过阀瓣作用于弹簧，当压力超过开启压力时，弹簧被压缩，平安阀开始泄放，压力下降后由弹簧的弹力作用而使阀瓣密封。所以，弹簧的弹力、刚度、变形量等设计与制造参数，非常突出地影响着平安阀工作性能的好坏。109〔5〕弹簧座及其调整与锁紧装置弹簧的压力靠弹簧座来支撑，支撑件须能调节弹簧并有锁紧装置，以便于进行压力调整，调整后进行锁紧，防止松动。〔6〕阀帽平安阀顶部都设有阀帽，以防雨淋或尘埃飞入阀件内部。110〔三〕选用平安阀本卷须知选用平安阀的主要原那么是要保证罐内压力异常升高时具有足够的排放能力，以保证罐车不致发生超压而爆炸。按?液化气体汽车罐车平安监察规程?要求，汽车罐车必须装设内置全启式弹簧平安阀，平安阀排气方向应为罐体上方。平安阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05～1.1倍，平安阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍，回座压力应不低于开启压力的0.8倍，开启高度应不小于阀座喉径的1/4。平安阀的排放能力必须考虑发生火灾和罐内压力出现异常情况下，均能迅速排放。111二、紧急迫断装置?液化气体汽车罐车平安监察规程?要求，在罐车罐体与液相管、气相管接口处必须分别装设一套内置式紧急迫断装置，以便在管道发生大量泄漏时进行紧急止漏。紧急迫断装置按规定必须包括内置式紧急迫断阀、远控操纵系统和易熔金属自动切断装置3个局部。〔一〕紧急迫断系统的作用1.当罐车的装卸球阀发生故障，泄漏已无法控制时，可用紧急迫断阀关闭止漏。1122.装卸作业过程中，如发现火灾或管道破裂等意外事故，操作人员已无法靠近阀门箱去关闭装卸阀门时，可以通过远控操作系统关闭紧急迫断阀，制止继续泄漏。3.紧急迫断系统内有易熔金属熔断关闭装置。装卸作业时如发生大面积火灾，操作人员已无法靠近罐车关闭阀门时，熔断关闭装置中的易熔合金会因火焰烘烤而熔化，自动关闭紧急迫断阀而制止泄漏。

1134.罐车使用过程中，如果发生管路和阀门的严重破坏，瞬间大量液化气体外流，操作人员已来不及或无法控制时，紧急迫断阀内的过流切断装置，在高速液流的作用下，能自动关闭通路止泄。〔二〕紧急迫断阀的结构类型根据其结构和功能可分为有过流关闭功能的紧急迫断阀〔见图9-8〕和无过流关闭功能的紧急迫断阀〔见图9-10〕两种。114图9-8有过流关闭功能的油压式紧急迫断阀1—弹簧；2—先导阀瓣；3—主阀瓣；4—阀杆；5—弹簧；6—油缸115图9-10无过流关闭功能的油压式紧急迫断阀1—压圈；2—阀体；3—活塞；4—弹簧；5—接盘116图9-9有过流关闭功能的机械牵引式紧急迫断阀1—主弹簧；2—先导阀；3—主阀瓣；4—阀体；5—过流弹簧；6—凸轮；7—拉簧；8—阀杆根据操作系统牵引方式的不同，紧急迫断阀又可分为机械牵引式〔见图9-9〕，油压操纵式〔见图9-8、图9-10〕等。117机械牵引式靠机械传动或钢索拉动所产生的机械牵引力来平衡阀内弹簧的作用力，以驱动阀瓣的开闭动作。它具有结构简单、操作方便、传动迅速、制造修理方便等特点。但操纵系统〔如钢索〕易受损伤，且操纵距离较近。油压操纵式是靠安装在阀门箱内的小型手摇油泵所给出的油压来平衡阀内弹簧的作用力，驱动阀瓣移动而使阀门开、闭的。118装置在阀门箱内的手摇油泵〔见图9-11〕是紧急迫断阀开启的动力来源，摇动手柄向油路系统注油，到达一定压力后，紧急迫断阀开启，罐车的装卸作业开始。油压式紧急迫断阀应保证在工作压力下全开。装卸作业结束，转动泄压阀或泄压手柄使油路泄压，紧急迫断阀恢复关闭状态。油压式紧急迫断阀具有结构比较牢固、紧凑，操作方便，动作稳定可靠、使用寿命长等特点，但不如机械牵引式动作迅速。油泵和油压系统加工制造复杂，修理较困难。119图9-11手摇油泵1—压力表；2—扳手；3—注油塞；4—油杯；5—泵体；6—油缸；7—活塞；8—卸压手柄；9—易熔塞120〔三〕紧急迫断阀的工作原理紧急迫断阀是保证液化石油气汽车罐车在装卸作业中平安运行的专用阀门。它是一种常闭阀门，装卸作业中是开启状态，在装卸作业结束后以及运行过程中该阀处于关闭状态。121一般情况下紧急迫断阀处于关闭状态［如图9-12〔a〕所示］，这时凸轮、阀杆都未被顶起，先导阀和主阀都未被阀杆推动，主弹簧和过流弹簧的压力方向相反，但主弹簧的压力大于过流弹簧的压力。在主弹簧的压力作用下，主阀和先导阀都处于全关闭状态，以保证在非装卸作业过程中，阀门、管路出现意外的情况下仍能保持罐体密闭，切断气相和液相与外界通路。122图9-12紧急迫断阀动作示意〔a〕全闭状态；〔b〕全开状态；〔c〕过流关闭状态123罐车装卸作业开始，以手动机械牵引或液压操纵，利用凸轮机构把阀杆顶起，主弹簧被压缩，先导阀首先翻开，主弹簧通过先导阀作用于主阀上的作用力同时消失。储罐的高压油气，穿过阀杆与主阀座之间的空隙流入阀腔，在阀腔内逐渐汽化，并充满主阀以下的阀腔与管路。当阀腔内的气体压力上升到接近主阀上部压力，使主阀上下压力趋于平衡时，主阀下部的过流弹簧便向上推开主阀瓣，使紧急迫断阀处于全开启状态［如图9-12〔b〕所示］。这时可以缓缓翻开球阀〔太快容易引起过流关闭〕，便可以进行正常的装卸作业。油压式紧急迫断阀应保持在工作压力下全开。其开启性能要求持续放置48h，不致引起自然闭止。124在装卸作业过程中，如出现管路或阀门破损，液化气大量外泄或其他原因造成管路内流速过大，而又不能通过操纵系统关闭紧急迫断阀或球阀，在具有过流关闭功能的紧急迫断阀内，由于大量流体以极高的速度流程主阀下面阀腔，使阀腔内压力降低，造成罐内与阀腔内出现压力差。这时罐内液体压力将克服下部过流弹簧的张力，进而推动主阀向下运动，使主阀关闭，切断通路，到达紧急过流关闭的目的［如图9-12〔c〕所示］。125装卸工作结束后，释放操作手柄或使油路泄压，将阀杆复位即可关闭紧急迫断阀。装卸作业过程中，如遇到管道破裂等意外火灾事故，当周围温度超过〔70±5〕℃时，安装在该阀上的低熔点合金熔融，油路泄压或溶断牵引连接件，紧急迫断阀关闭，以防止事故扩大或蔓延。也可以通过罐车尾部的远控系统，使油路泄压或拉动操作手柄，使紧急迫断阀关闭。126〔四〕紧急迫断阀自始闭起，应在10s内确实闭止。1.对紧急迫断阀的根本要求具有足够的强度和密封性紧急迫断阀一方面受到油气压力的直接作用，另一方面述受到油压的作用，要翻开切断阀所需要的油压，一般为3MPa以上。紧急迫断阀的泄漏或损坏，很容易引起事故，这就要求紧急迫断阀具有足够的强度，并且不能泄漏油气，油路也不能漏油。1272.具有良好的使用性能及操作方便紧急迫断阀是油气罐车上必不可少的平安附件，在每一次的装卸作业中都要进行操作，这就要求它应具有良好的操作性能，在给出关闭指令起，在10s内确实闭止。紧急迫断阀在工作压力下全开，应持续放置48h不致引起自然闭止。3.具有良好的抗震性液化石油气罐车在运输过程中，路况比较复杂，经常的在上下不平的道路上行驶，这就要求紧急迫断阀应具有良好的抗震性能。4.具有足够的使用寿命128三、液面计液面计是汽车罐车上除平安阀以外的又一重要平安装置。它的作用主要是用来观测和控制罐车的充装量〔容积或液面高度〕以保证罐车不致超装和超载，另一方面防止亏装造成经济损失。〔一〕罐车对液面计的根本要求1291.灵敏、准确、观测方便罐车几乎每天都在进行装卸作业，操作频繁。控制一定的充装量是保证罐车平安的重要手段。任何超装都可能引起罐车罐体内升压，甚至因此而出现重大事故，在温差较大的情况下，低温充装超压的危险性就更大。另一方面亏装也会给使用单位带来经济损失。这就要求液面计必须灵敏、准确，具有足够的精确度，并且方便观测和使用，使操作人员能够比较容易直观地、准确地观测到液面的上下或容积的多少，再根据介质的密度迅速计算出充装质量。1302.耐压和密封性能良好及平安可靠油气的压力随温度的变化波动较大，对一些密封材料的溶胀性能也影响较强。液面计的泄漏以致损坏，常常会引起事故。这就对罐车用液面计的耐压和密封性提出了较高的要求。必须在环境、介质温度变化剧烈和介质长时间溶胀作用下保持密封不漏，确保平安可靠。1313.结构牢固、经得起震动和撞击罐车在运输过程中，行驶速度的变化和路面状况的复杂性不可防止地给罐车带来剧烈的震动、巅簸和冲击，甚至有时会受到机械碰撞。这就要求液面计的结构要牢固可靠，经得起剧烈震动和撞击。严禁使用玻璃板式液面计。1324.耐介质腐蚀纯洁的油气，对碳钢等一般材料是不腐蚀的，但介质中的硫化物和水分对碳钢、黄铜等有腐蚀作用。故要求液面计的零部件，尤其是运转、配合部位应具有良好的耐腐蚀性能。碳钢和黄铜制品使用寿命比较短，最好采用不锈钢材料。133〔二〕液面计的结构型式1.滑管式液面计滑管式液面计如图9-13所示。其工作原理是通过滑动管在罐体内作上下滑移，管子下端与罐内气相或液相接触，接触气相时由管子顶端的小孔向外喷出气态的油气〔无色、有味的气体〕，接触液相时由管子顶端的小孔向外喷出液态的油气〔白色雾状物〕，以此来测量液面的上下。134图9-13滑管式液面计1—活门；2—滑动管；3—罐体；4—套管135

液面高度通过固定在管子上指示标尺来确定。滑管式液面计一般都安装在罐体上方，滑管与液面计主体之间采用填料密封。使用时，先松开填料盖的压母，以减小滑管滑动时的摩擦阻力。一般把滑管先向上拔起，之后下压至从喷射小孔喷出液体，此时指示标尺所示高度即为液面高度。为了准确可重复测几次。136

这种液面计