（注：繼之前的《歐洲和澳大利亞安全生產(chǎn)法規(guī)的發(fā)展歷程和啟示》之后，來自澳洲墨爾本的中國藍(lán)星集團(tuán)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(bào)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(xí)/吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的真實(shí)場景，事故調(diào)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(xiàn)事故發(fā)生過程中的各種偏差（向后溯源），后者以“如果”的思維試圖構(gòu)建各種可能的偏差會(huì)造成什么樣的事故場景（向前預(yù)判），從而事故場景有針對性地加以控制。

本文將根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)媒體中的事故視頻資料（且認(rèn)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 – 簡稱 VCE）

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

• 第一次爆炸

仔細(xì)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”白煙“的物體從空中飛過，這是事故中觀察到的第一個(gè)異樣的場景，根據(jù)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的，而現(xiàn)場并沒有著火的跡象。這個(gè)巨大的壓力來自哪里呢？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(yùn)輸），罐體受的內(nèi)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(shè)定壓力大約在25bar，而罐體的設(shè)計(jì)壓力通常是數(shù)倍于這個(gè)壓力。因此，由于罐體內(nèi)溫度過高引起上述災(zāi)難性破裂的可能性不大。

那么，造成這一場景可能就是發(fā)生了所謂的“物理爆炸”，物理爆炸是指內(nèi)部由氣體或蒸汽填充的帶壓容器， 由于過熱液體從液態(tài)突然相變?yōu)檎羝腔瘜W(xué)反應(yīng)，造成的災(zāi)難性破裂。這似乎與上述場景相符（因?yàn)長PG是會(huì)劇烈相變）。然而，又是什么引起了過熱液態(tài)LPG劇烈汽化的呢？如果罐體發(fā)生機(jī)械碰撞是否會(huì)引起？這在歷史案例中也沒有看到。當(dāng)然還有其它因素需要考慮，如罐體的機(jī)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(shù)據(jù)來分析，也是增加認(rèn)識的機(jī)會(huì)。

• 第二次爆炸

第二次爆炸之前槽罐車周圍出現(xiàn)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(dāng)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)沿著地面向四周擴(kuò)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槽罐車爆炸的歷史事故中是發(fā)生過的（見下文）。

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。蒸氣云爆炸類似于閃火。但是，當(dāng)蒸汽云團(tuán)點(diǎn)燃時(shí)，它不僅會(huì)產(chǎn)生閃火區(qū)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(qiáng)度不僅取決于蒸氣云區(qū)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(qiáng)度越大），具體表現(xiàn)為不同的爆轟波速度。如果爆轟波以聲速傳播，則認(rèn)為是爆炸。如果爆炸波傳播的速度小于聲速，則認(rèn)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)生在相對開放的空間，周圍沒有明顯的障礙物（如建筑物或設(shè)備等），因此第二次爆炸是在相對開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(shù)據(jù)分析。

• 第三次爆炸

第三次爆炸的威力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第二次爆炸，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（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？最為常見的BELEVE是指當(dāng)裝有易燃液體的壓力容器暴露于外部火焰中時(shí)，容器內(nèi)蒸汽壓也迅速升高，正常情況下安全閥將打開，一部分蒸氣將通過安全閥排出而泄壓，容器中的液位降低，未被內(nèi)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(qū)域?qū)⑹軣峥焖偕郎厥共牧献內(nèi)?，?dāng)容器結(jié)構(gòu)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(nèi)部壓力在幾毫秒內(nèi)降到大氣壓時(shí)變得過熱，隨著壓降的發(fā)生以及在過熱狀態(tài)下強(qiáng)烈的相變，液體的沸騰和氣泡的成核作用將共同導(dǎo)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槽罐車爆炸歷史事故中最常見的場景。

根據(jù)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，說明罐體發(fā)生了嚴(yán)重?fù)p壞，留在卡車上的部分罐體被沖擊到什么地方了，筆者沒有這方面信息。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(zāi)可能直接會(huì)燃燒到剩余罐體的內(nèi)部，從而在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生了BLEVE。由于剩余罐體是部分敞開的，爆炸時(shí)形成一個(gè)類似“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發(fā)生爆炸事故的案例并非少見，它們大多都有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是首先發(fā)生火災(zāi)然后引起B(yǎng)LEVE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(yán)重的LPG槽罐車爆炸事故。由下圖所示，一輛載有8000加侖LPG的槽罐車在到達(dá)收貨工廠時(shí)發(fā)生了機(jī)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（這與溫嶺事故很類似），這是蒸汽云爆炸，該爆炸引起卡車著火。槽罐車在外部火災(zāi)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一次爆炸，目擊者形容其威力感覺就像核爆炸一樣。

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