事故分析：说说京港澳高速岳阳段发生油罐车爆炸事故分析

3月19日晚上8时40分，一辆装载疑似易燃易爆物品的大货车在京港澳高速由南往北行驶至1414KM（汨罗市境内）时起火爆炸。目前，经详细现场清理和各大医院受伤人员统计，已经确认事故导致5人死亡，20人受伤，其中4人重伤。经初步调查，甘C10679重型半挂牵引大货车（装载物品均已烧毁，正在核查）在行驶过程中起火爆炸，并引燃2台小汽车和2台大货车，另外导致7台车辆受损。目前，事故救援、现场勘查、事故调查等工作正在紧张进行中。岳阳市委、市政府已调集医疗专家对伤员开展救治。

（以上新闻摘自http://news.china.com/domestic/945/20160320/22177356.html）

事故现场

如果上述说法是准确的，那么油罐车爆炸很可能是由下列两个原因造成：

油罐没有装满，油罐没有密封。

通常空油箱和满油箱是不可能有爆炸危险的，前者没有燃料（可点性），后者没有空气（可爆性），所以都不可能被（前者）点燃或被（后者）点爆。没有装满意味着有可燃蒸汽（可点性），没有密封意味着有空气漏入（可爆性）。如果混合气即可爆又可点，那么就是可燃的。如果可燃气体被限制在封闭环境，发生点燃（如静电）的结果就是爆炸。

汽油是一种宽组分（broad-band）的石油蒸馏气。其中的低链烃（light-end），存在蒸汽压力高、闪点低的挥发特征，因此是高度可燃的蒸汽，这导致了汽油的易挥发特征。为了避免汽油的爆炸问题，关键是避免汽油（蒸汽）和空气的混合物，即让油箱密封。很少有人听说小车的油箱爆炸，就是因为该油箱是密封的，里面的汽油蒸汽浓度太高（可点性太高），空气的浓度太低（可爆性不足），所以普通油箱很难爆炸。而油罐车的体积巨大，难以保证随时的密封，就存在了可燃气体混合物的风险。

1996年，美国TWA800爆炸事故，就是一个电气故障，引燃了空油箱的混合气，导致全部飞机爆炸损失的悲剧。越战中，美国军机临近战区（越南），就需要用分子筛技术增加氮气浓度，达到惰化油箱的目的，防止油箱被弹药（projectile）击中爆炸。2008年之后，波音民用大飞机上也开始借鉴美国军机的作法，让油箱使用高浓度的氮气加以惰化（同时降低燃气和氧气浓度，即同时控制可点性和可爆性，一般控制可爆性更容易一点，其临界阈值先达到）。

越战期间，美国航母上携带的燃油异常复杂，给燃料的管理大量很大的问题。比如直升机使用AV-gas航空汽油，飞机是用JP4（类似于汽油的航空煤油），海军是用的JP5（航空煤油）。其中对AV-gas的防护手段异常严格。密封油箱内是不允许有漏气的，需要提取一升汽油，就需要泵入一升海水，通过海水置换汽油的方式，避免油箱内漏入空气，这是防灾的必要设计。

现代的航母工程，除了使用统一的安全燃料JP5以外，另一种防灾措施就是采用氮气进行惰化（同时控制可点性和可爆性，与飞机油箱的惰化措施基本一致的）。这时候，就需要了解代表绝对安全的临界点。我在专著中解决的问题之一，就是油箱燃爆的量化可燃性图，其中的每一个状态点都可以精确量化（见附录下文），可以说油罐车防爆没有理论上的难题。

所以，要解决油罐车爆炸问题，需要避免可燃气体的产生，要么通过水置换，要么通过氮气惰化，都可以避免油罐车爆炸问题。为了给氮气惰化过程进行严格的量化，需要可燃性图的相关理论。既然油罐车的防爆问题在理论上已经解决，为什么还有爆炸问题？技术问题，总是伴随着制度和文化的制约，后者的创立比技术的推广困难多了。

附录：

如何解决油箱的防爆问题

注：本文得到麻庭光博士授权并允许转载。

麻庭光博士为美国俄克拉何马州立大学消防与安全技术系助理教授。

从事消防行业多年。

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