鐵路是我國成品油運輸最重要的工具，每年通過鐵路運輸?shù)某善酚驼计漭斔涂偭康?0%以上，這中間又以車用汽油等輕質油品占絕大多數(shù)。成品油充裝過程是鐵路油罐車鶴管運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，因此，在鐵路油罐車鶴管充裝過程中要重點考慮其防火防爆問題。成品油充裝過程中發(fā)生的火災爆炸事故具有較大的危險性，因為成品油閃點、燃點和自燃點較低，具有比煤炭、木材等物質易燃燒的特性，成品油熱值越大，火焰溫度就越高，輻射熱強度也越大，油蒸氣的大量排放更是火災、爆炸等惡性事故的隱患。油品的蒸氣在空氣中達到爆炸極限時，遇火即能爆炸。爆炸極限越低，危險性就越大。著火過程中，燃燒和爆炸又往往交替進行。一般是先發(fā)生爆炸，然后轉為燃燒。超過爆炸上限時，遇火源先燃燒，待濃度下降到爆炸極限時，即會發(fā)生爆炸。火場及其附近的油罐車受到火焰輻射熱的作用，如不及時冷卻，也會因膨脹爆裂增加火勢，擴大災害范圍。強熱輻射易引起相鄰油罐及其他可燃物燃燒，還嚴重影響滅火戰(zhàn)斗行動，因此對鐵路油罐車充裝過程火災爆炸危險性分析是十分必要的。
        1 鐵路油罐車鶴管的充裝過程危險性分析
        1.1鐵路油罐車鶴管的充裝工藝
        根據(jù)我國鐵路油罐車的現(xiàn)狀，擔負運輸?shù)闹餍凸捃囍饕蠫6、G9、G10、G11、G12、G14、G15、G17、G17A、G50、G60等10余種，鐵路油罐車裝油方式大體分為：①底部裝油或稱潛流裝油；②上部裝油或稱噴濺裝油。前者較為合理，但底部裝油也可能產(chǎn)生新電荷，特別是當容器底部有沉積水或有其他品種的殘余油品時，也會產(chǎn)生很高的靜電電位。后者更易產(chǎn)生靜電，因為當油品從鶴管高速噴出時，將因發(fā)生液體分離而產(chǎn)生電荷，當油品沖出到容器壁還會造成噴濺飛沫而產(chǎn)生靜電。同時上部裝油促進油霧的產(chǎn)生，也易使油氣、霧氣混合物達到爆炸濃度范圍。此外，頂部裝油還會使油面局部電荷集中，容易產(chǎn)生放電。因此，在裝油工藝中，應盡量采用潛流裝油，要控制流速，還要在裝油前清理干凈容器。但是目前國內在用的鐵路油罐車裝油方式多采用噴濺裝油，一般裝油時鶴管僅伸入槽車口1m左右。開啟油儲罐的放油閥門，啟動裝油車油泵，油品經(jīng)輸油管送到鐵路裝車棧橋總管，由罐裝工人放好鶴管后，開啟鶴管閥門，油品輸送入罐車測量油位符合要求后，關閉鶴管閥門，充裝結束。充裝油品工藝如圖
        1.2鐵路油罐車鶴管的充裝過程火災爆炸事故樹分析
        通過鐵路專用線油罐車充裝油品過程火災爆炸事故樹模型分析“可知，構成其火災爆炸事放發(fā)生的基本事件見表
        根據(jù)事故樹的結構重要度分析，每一基本事件的重要順序可以排列為：　
        由上述所得事故樹的結構重要度大小順序可知，基本事件X7，X8、X9、X10、X11、X12重要順序大于其他基本事件，而這6個基本事件正是引起靜電火花產(chǎn)生的主要原因，因此，對鐵路罐車充裝過程火災爆炸的預防，應重點考慮對靜電火花的控制
        2 鐵路油罐車鶴管充裝過程靜電危害危險性分析
        2.1靜電引燃起因
        據(jù)統(tǒng)計國內較大的成品油靜電事故中，鐵路油罐車裝油事故占首位，其次是油儲罐裝油事故，因而對鐵路油罐車裝油時的靜電要特別注意。成品油產(chǎn)品在流動、過濾、混合、霧、噴射沖洗、加注、晃動等情況下，由于靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的泄漏速度，從而積聚靜電荷。當積聚的靜電放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放電間中油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將引起靜危害。
        2.2噴濺裝油靜電危險性分析
        目前我國鐵路油罐車車型比較復雜。它們的容積一般為50~60m3，如G50及G60型。油罐車多為上裝上卸，只新生產(chǎn)的G17型黏油、輕油兩用車有下卸口。上裝上卸的式對防止靜電事故是個不利因素。通過對潛流裝油和噴濺裝油這2種充裝方式下各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的靜電荷量值可以看出，潛流裝油系統(tǒng)產(chǎn)生的電荷從泵開始大量地產(chǎn)生，在過濾器處達到高峰，然后進入管線，最后進入槽車。如果管線較長的話，高峰可能小一些。噴濺裝油系統(tǒng)與泵式不同之處在于沒有因泵而使靜電荷急劇增加的環(huán)節(jié)，這使得進入過濾器的初始電荷值較小。兩者都存在著過濾器位置的設計問題，一般希望把它置于離裝油棧臺100m以外，以便有充裕的時間逸散電荷，或者設法降低流速以減少電荷的產(chǎn)生。
        在噴濺裝油的過程中，活動套筒式小鶴管可以伸到槽車底部裝油，但在實際操作中一為方便，二為減少油品損失（鶴管頭不深入油內造成鶴管里阻力增加，油會從套管間溢出），所以都沒有把鶴管插入槽車底部。甚至有的單位明確規(guī)定鶴管頭要離開油面200mm以上，顯然這是很不妥當?shù)?。因為這會使鶴管口附近的油面上集聚更多的電荷，電位梯度增大，容易放電。應該采用底部裝油或將鶴管伸至接近罐底，理由是：可以避免油柱流車經(jīng)體中部電容最小位置時（此時油在管內）所產(chǎn)生的最大電位。在裝油后期油面電位達到最大值時，油面上部沒有突出接地體，可避免局部電場增高。在局部范圍內可避免因油柱集中下落形成較高的油面電荷密度。減少噴濺、泡沫，從而減少新產(chǎn)生的靜電荷。減少油品的霧化及蒸發(fā)，可避免在低于閃點溫度時點燃。
        2.3鶴管類型及其產(chǎn)生靜電情況分析
        目前我國鐵路罐車裝油臺使用的鶴管按口徑可分為2大類。Dg100mm以下的稱為小鶴管，Dg200mm的稱為大鶴管。小鶴管按車位布置平均12m左右設置1臺，可以同時裝車30多臺；大鶴管一般設置2個鶴位集中裝油。小鶴管雖然管徑較小，但由于多臺同時裝充，所以裝車流速并不算高，
        一股在3.5～4m/s裝1臺時間大致是35min左右，裝1列車約需30～120min。由于操作上的種種原因，滿車順序總有先后。因此，1列車中總有部分車位出現(xiàn)流速不均勻，有時可達6～8m/s，有時甚至高達13m/s，這是小鶴管在操作中要特別注意的時刻。對于大鶴管，由于管徑大，流量大，5～8min就可以裝完2臺車，相對而言流速較高。所以，大鶴管裝車時槽車油面電位較高。大鶴管雖然使用的歷史不長范圍不廣，但出現(xiàn)的事故較多，應該給予充分的注意。
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