（注：繼之前的《歐洲和澳大利亞安全生產(chǎn)法規的發(fā)展歷程和啟示》之后，來(lái)自澳洲墨爾本的中國藍星集團海外公司的何繼宏先生，此次為我們分析之前發(fā)生在浙江溫嶺LPG槽罐車(chē)爆炸事故，相信會(huì )給大家一個(gè)新的角度和更多的視角看待這次和了解此次事故。）

前言

2020年6月13日發(fā)生在沈海高速浙江溫嶺段的液化氣（LPG）槽罐車(chē)爆炸事故造成20人死亡（截止6月19日），170多人受傷住院治療，事故引起了社會(huì )的廣泛關(guān)注。國外媒體也有報道，如英國的BBC。

事故的唯一用處就是給我們提供了從中學(xué)習/吸取經(jīng)驗教訓的真實(shí)場(chǎng)景，事故調查是危害性研究（如HAZOP）的逆向分析。前者以“為什么”的思維試圖重現事故發(fā)生過(guò)程中的各種偏差（向后溯源），后者以“如果”的思維試圖構建各種可能的偏差會(huì )造成什么樣的事故場(chǎng)景（向前預判），從而事故場(chǎng)景有針對性地加以控制。

本文將根據互聯(lián)網(wǎng)媒體中的事故視頻資料（且認為是真實(shí)的）從工藝安全的角度對該起事故做初步分析，同時(shí)對比歷史上典型的LPG槽罐車(chē)爆炸事故，希望借此幫助大家對幾個(gè)危害性（Hazard）概念有進(jìn)一步的了解。

這些概念包括：

·  物理爆炸（Physical Explosion）

· 蒸汽云爆炸（Vapour Cloud Explosion – 簡(jiǎn)稱(chēng) VCE）

· 沸騰液體膨脹蒸汽云爆炸 (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion – 簡(jiǎn)稱(chēng) BLEVE)

• 第一次爆炸

仔細分析事故的視頻資料可以清楚地看到事故中至少發(fā)生了3次爆炸。如下視頻截圖所示，有一個(gè)帶著(zhù)”白煙“的物體從空中飛過(guò)，這是事故中觀(guān)察到的第一個(gè)異樣的場(chǎng)景，根據其它圖片資料初步判斷該飛行物體是事故槽罐體的一部分，可以肯定它是受到巨大壓力猛烈地釋放而沖出來(lái)的，而現場(chǎng)并沒(méi)有著(zhù)火的跡象。這個(gè)巨大的壓力來(lái)自哪里呢？正常情況下，LPG在槽罐中處于一個(gè)汽液的動(dòng)態(tài)平衡（常溫下運輸），罐體受的內部壓力就是蒸汽壓，通常0攝氏度時(shí)為1.5bar，70攝氏度時(shí)為24.8bar，安全泄壓閥的設定壓力大約在25bar，而罐體的設計壓力通常是數倍于這個(gè)壓力。因此，由于罐體內溫度過(guò)高引起上述災難性破裂的可能性不大。

那么，造成這一場(chǎng)景可能就是發(fā)生了所謂的“物理爆炸”，物理爆炸是指內部由氣體或蒸汽填充的帶壓容器， 由于過(guò)熱液體從液態(tài)突然相變?yōu)檎羝?，而非化學(xué)反應，造成的災難性破裂。這似乎與上述場(chǎng)景相符（因為L(cháng)PG是會(huì )劇烈相變）。然而，又是什么引起了過(guò)熱液態(tài)LPG劇烈汽化的呢？如果罐體發(fā)生機械碰撞是否會(huì )引起？這在歷史案例中也沒(méi)有看到。當然還有其它因素需要考慮，如罐體的機械完整性狀況，安全泄壓裝置的工作狀況等等。這需要進(jìn)一步的數據來(lái)分析，也是增加認識的機會(huì )。

• 第二次爆炸

第二次爆炸之前槽罐車(chē)周?chē)霈F大片白色“云霧”，這是泄漏的液化氣LPG形成的“蒸汽云”。我們知道LPG的成分是丙烷（也可能有丁烷的混合物），當它從壓力槽罐中泄漏到空氣中時(shí)迅速汽化，由于LPG比空氣重，因此會(huì )沿著(zhù)地面向四周擴散，遇到障礙物或在地面低洼處容易聚集形成蒸汽云，與空氣混合容易形成爆炸性混合氣體（丙烷爆炸極限 2.2% - 9.5%），遇點(diǎn)火源即發(fā)生爆炸，這就是蒸汽云爆炸 VCE。這在LPG槽罐車(chē)爆炸的歷史事故中是發(fā)生過(guò)的（見(jiàn)下文）。

讓我們回顧一下蒸汽云爆炸VCE這個(gè)概念，以幫助我們更好地理解上述事故。蒸氣云爆炸類(lèi)似于閃火。但是，當蒸汽云團點(diǎn)燃時(shí)，它不僅會(huì )產(chǎn)生閃火區域，還會(huì )產(chǎn)生爆轟波（超壓）， 爆轟波速度的大小決定其殺傷力的大小。蒸氣云爆炸的強度不僅取決于蒸氣云區域中的易燃蒸氣的質(zhì)量，還取決于蒸汽云空間受限程度（空間越小受限越大，爆炸強度越大），具體表現為不同的爆轟波速度。如果爆轟波以聲速傳播，則認為是爆炸。如果爆炸波傳播的速度小于聲速，則認為是爆燃。典型的事故案例有2005年3月23日的BP美國德克薩斯州煉油廠(chǎng)爆炸事故，2018年河北盛華11.28氯乙烯泄漏爆燃事故。

視頻中可以看到事故發(fā)生在相對開(kāi)放的空間，周?chē)鷽](méi)有明顯的障礙物（如建筑物或設備等），因此第二次爆炸是在相對開(kāi)放空間下的非受限爆炸，這也是我們看到的該次爆炸的爆轟波殺傷力相對較小的原因。是否僅僅是爆燃還需要進(jìn)一步的數據分析。

• 第三次爆炸

第三次爆炸的威力遠遠超過(guò)第二次爆炸，兩次爆炸的時(shí)間間隔非常短，僅為約10秒鐘，這和筆者知道的類(lèi)似歷史事故中的爆炸時(shí)間間隔完全不同。從下圖可以看到巨大的“蒸汽云”被爆轟波沖出來(lái)（視頻中可以看得更清楚），這表明它是一個(gè)爆速很高的爆炸，波及的范圍更廣。第三次爆炸是否是沸騰液體膨脹蒸汽云爆炸BLEVE呢？

首先，什么是BELEVE？最為常見(jiàn)的BELEVE是指當裝有易燃液體的壓力容器暴露于外部火焰中時(shí)，容器內蒸汽壓也迅速升高，正常情況下安全閥將打開(kāi)，一部分蒸氣將通過(guò)安全閥排出而泄壓，容器中的液位降低，未被內部液體接觸冷卻的暴露于火焰中的容器表面積將增加，這部分裸露區域將受熱快速升溫使材料變弱，當容器結構突然失效時(shí)，液化氣體會(huì )突然降壓，處于熱力學(xué)飽和狀態(tài)且溫度高于其沸點(diǎn)的液體蒸汽混合物，將在容器內部壓力在幾毫秒內降到大氣壓時(shí)變得過(guò)熱，隨著(zhù)壓降的發(fā)生以及在過(guò)熱狀態(tài)下強烈的相變，液體的沸騰和氣泡的成核作用將共同導致爆炸，即所謂的BLEVE。通常易燃物參與的BLEVE會(huì )形成巨大的火球， 爆炸產(chǎn)生巨大的爆轟波，極具殺傷力。BLEVE是LPG槽罐車(chē)爆炸歷史事故中最常見(jiàn)的場(chǎng)景。

根據這個(gè)定義的描述，第一次所謂的“物理爆炸”也有可能是發(fā)生了相變引起的BLEVE造成的，這還有待進(jìn)一步取證研究。我們知道罐體的一部分在第一次爆炸時(shí)已經(jīng)飛出，說(shuō)明罐體發(fā)生了嚴重損壞，留在卡車(chē)上的部分罐體被沖擊到什么地方了，筆者沒(méi)有這方面信息。但是，可以肯定這部分罐體中仍然有大量LPG，在第二次爆炸引起的火災可能直接會(huì )燃燒到剩余罐體的內部，從而在很短的時(shí)間內發(fā)生了BLEVE。由于剩余罐體是部分敞開(kāi)的，爆炸時(shí)形成一個(gè)類(lèi)似“泄爆面”的情況。

因此，第三次爆炸是一個(gè)相對受限的爆炸，其爆速較高，而且爆轟波傳播似乎有一定的方向性（這樣有待進(jìn)一步取證）。

歷史上液化氣槽罐車(chē)發(fā)生爆炸事故的案例并非少見(jiàn)，它們大多都有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是首先發(fā)生火災然后引起BLEVE爆炸，而且都是爆炸的威力非常巨大。這里介紹兩起發(fā)生在美國和一起發(fā)生在意大利的LPG槽罐車(chē)爆炸事故案例。

2007年8月6日在Tacoma華盛頓發(fā)生了一起美國歷史上最嚴重的LPG槽罐車(chē)爆炸事故。由下圖所示，一輛載有8000加侖LPG的槽罐車(chē)在到達收貨工廠(chǎng)時(shí)發(fā)生了機械失效，大量的丙烷泄漏，很快沿地面形成蒸汽云，遇到點(diǎn)火源發(fā)生第一次爆炸（這與溫嶺事故很類(lèi)似），這是蒸汽云爆炸，該爆炸引起卡車(chē)著(zhù)火。槽罐車(chē)在外部火災的包圍炙烤下，不久又發(fā)生了第二次爆炸，這就是典型的BLEVE爆炸，這次爆炸的威力遠遠大于第一次爆炸，目擊者形容其威力感覺(jué)就像核爆炸一樣。

華盛頓發(fā)生了一起美國歷史上最嚴重的LPG槽罐車(chē)爆炸事故.mp4