繆克在，吳超俊，張 帆，李海聰，楊哲人

（浙江省泵閥產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心，浙江 溫州 325105）

1 研究背景

槽罐車(chē)緊急切斷閥是緊急情況下可手動(dòng)或自動(dòng)快速閉止的閥門(mén)，用于防止槽罐車(chē)傾翻引起的危險(xiǎn)液體泄漏。其質(zhì)量性能優(yōu)劣是直接影響槽罐車(chē)整車(chē)質(zhì)量與功能安全的關(guān)鍵因素之一，也是影響液體危險(xiǎn)貨物道路運(yùn)輸安全的主要因素之一。GB 18564.1—2019《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物罐式車(chē)輛 第1部分：金屬常壓罐體技術(shù)要求》［1］中規(guī)定，罐體設(shè)計(jì)代碼第三部分為B時(shí)，罐體底部裝卸管路系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置三道獨(dú)立且串聯(lián)的關(guān)閉裝置，其中第一道閥門(mén)應(yīng)為緊急切斷裝置（閥）。

近年來(lái)，液體危險(xiǎn)貨物罐車(chē)道路運(yùn)輸過(guò)程燃爆事故頻發(fā)，充分暴露了液體危險(xiǎn)貨物罐車(chē)的安全隱患，究其原因多數(shù)為沒(méi)有加裝緊急切斷裝置（閥），導(dǎo)致危險(xiǎn)液體泄漏燃爆。為深刻吸取晉濟(jì)高速公路山西晉城段巖后隧道“3·1”特別重大道路交通危化品燃爆事故［2］的教訓(xùn)，貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室關(guān)于加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸和公路隧道安全工作的緊急通知》（安委辦明電〔2014〕4號(hào)）［3］的要求，2014-07國(guó)家安全監(jiān)管總局、工信部、公安部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家質(zhì)檢總局等5部委聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于在用液體危險(xiǎn)貨物罐車(chē)加裝緊急切斷裝置有關(guān)事項(xiàng)的通知”［4］，要求液體危險(xiǎn)貨物罐車(chē)必須加裝緊急切斷閥，有關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)緊急切斷裝置（閥）進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格把關(guān)緊急切斷裝置的產(chǎn)品質(zhì)量，施行檢驗(yàn)合格準(zhǔn)入機(jī)制。

目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于槽罐車(chē)緊急切斷閥的標(biāo)準(zhǔn)制修訂滯后于行業(yè)發(fā)展與安全升級(jí)對(duì)該產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)定型要求。整體上看，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要借鑒了歐洲標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，并結(jié)合國(guó)內(nèi)槽罐車(chē)使用工況對(duì)尺寸、壓力、溫度、測(cè)試方法等內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整。

2 標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)分類(lèi)及現(xiàn)狀

歐美國(guó)家于上世紀(jì)六七十年代起通過(guò)法規(guī)規(guī)定道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)品必須加裝緊急切斷閥，并對(duì)緊急切斷閥產(chǎn)品進(jìn)行了嚴(yán)格的把關(guān)。歐洲通過(guò)《關(guān)于危險(xiǎn)品國(guó)際運(yùn)輸?shù)臍W洲協(xié)議》［5］確定運(yùn)輸危險(xiǎn)品汽車(chē)零部件（緊急切斷閥）市場(chǎng)準(zhǔn)入。美國(guó)通過(guò)其交通部和環(huán)境保護(hù)署制定并實(shí)施有關(guān)汽車(chē)安全、環(huán)保、防盜、節(jié)能等方面的法規(guī)，并實(shí)施產(chǎn)品認(rèn)證市場(chǎng)準(zhǔn)入，如1966-09美國(guó)頒布實(shí)施的《國(guó)家交通及機(jī)動(dòng)車(chē)安全法》［6］等。

我國(guó)實(shí)施較晚，于2014-07開(kāi)始強(qiáng)制實(shí)施道路運(yùn)輸危險(xiǎn)液體危險(xiǎn)品槽罐車(chē)市場(chǎng)準(zhǔn)入措施，規(guī)定的必須加裝緊急切斷閥的槽罐車(chē)的適用裝載介質(zhì)范圍見(jiàn)GB 18564.1—2019附錄A《罐體設(shè)計(jì)代碼第三部分為B的常見(jiàn)液體危險(xiǎn)貨物介質(zhì)》。2014-10，國(guó)家質(zhì)檢總局修訂的《特種設(shè)備目錄》［7］將緊急切斷閥納入特種設(shè)備安全附件（代號(hào)F230）。2015-06，國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)文《關(guān)于壓力管道氣瓶安全監(jiān)察工作有關(guān)問(wèn)題的通知（質(zhì)檢辦特［2015］675號(hào)）》［8］，進(jìn)一步明確了緊急切斷閥列入安全附件必須取得特種設(shè)備TS制造許可證方能生產(chǎn)、銷(xiāo)售的要求，并規(guī)定了其暫時(shí)執(zhí)行TSG D2001—2006《壓力管道元件制造許可規(guī)則》［9］中閥門(mén)的許可條件執(zhí)行的規(guī)定。2017年,《國(guó)家認(rèn)監(jiān)委關(guān)于調(diào)整汽車(chē)產(chǎn)品強(qiáng)制性認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的公告》［10］將QC/T 932—2018《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物罐式車(chē)輛緊急切斷閥》［11］列入其中，意味著槽罐車(chē)緊急切斷閥將作為槽罐車(chē)零部件進(jìn)行強(qiáng)制性認(rèn)證市場(chǎng)準(zhǔn)入。

根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)歸口區(qū)域劃分，目前常用的槽罐車(chē)緊急切斷閥對(duì)應(yīng)的國(guó)、內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)主要分為3個(gè)系列。①歐洲標(biāo)準(zhǔn)，包括EN 13308—2002《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物槽罐車(chē)輔助設(shè)備非壓力平衡底閥》［12］、EN 13316—2002《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物槽罐車(chē)輔助設(shè)備壓力平衡底閥》［13］、EN 14433—2014《道路運(yùn)輸液體危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸液態(tài)化合物或液化氣的槽罐車(chē)用底閥》［14］、EN 13175—2014《液化石油氣設(shè)備及附件 液化氣（LPG）壓力容器閥門(mén)及配件規(guī)格》［15］等。②美洲標(biāo)準(zhǔn)，包括貨運(yùn)拖掛車(chē)制造者協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) TTMA RP 81—2007《Performance of Spring Loaded Pressure Relief Valves on MC 306,MC 307,MC 312,DOT 406,DOT 407 and DOT 412 Tanks》［16］、TTMA RP 28—2009《Flange and Emergency Valve Dimensional Information》［17］等。③中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，包括 QC/T 932—2018、HG/T 3912—2006《內(nèi)置式安全止流底閥技術(shù)條件》［18］、HG 3158—2005《液化氣體罐車(chē)用緊急切斷閥》［19］、GB/T 22653—2008《液化氣體設(shè)備用緊急切斷閥》［20］、GB/T 24918—2010《低溫介質(zhì)用緊急切斷閥》［21］等。

3 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條文匯總

目前，各標(biāo)準(zhǔn)體系中界定的槽罐車(chē)緊急切斷閥一般分為壓力平衡式和非壓力平衡式。非壓力平衡式緊急切斷閥最為常用，其功能要求為，①閉合時(shí)，能將介質(zhì)控制在罐體獨(dú)立倉(cāng)內(nèi)部，且無(wú)泄漏。②打開(kāi)時(shí)，允許介質(zhì)流進(jìn)罐體獨(dú)立倉(cāng)實(shí)現(xiàn)裝料作業(yè)，允許介質(zhì)從罐體流進(jìn)流體管道進(jìn)行卸料作業(yè)。③在解除外力驅(qū)動(dòng)時(shí)緊急切斷閥能自動(dòng)關(guān)閉，或手動(dòng)復(fù)位。當(dāng)緊急切斷閥的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)法使用時(shí)，應(yīng)能用輔助方式打開(kāi)緊急切斷閥。結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)要求為，當(dāng)緊急切斷閥外部發(fā)生碰撞等意外損壞時(shí)，其設(shè)計(jì)的剪式結(jié)構(gòu)（剪切槽設(shè)計(jì)）應(yīng)保證留在罐體獨(dú)立倉(cāng)包裹范圍之內(nèi)的密封機(jī)構(gòu)完好無(wú)損。近年來(lái)，根據(jù)安全事故與用戶使用需求反饋情況，新增了的功能要求包括，緊急切斷閥的驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)能連接遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生意外狀況時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能正常關(guān)閉緊急切斷閥。

槽罐車(chē)緊急切斷閥主要指標(biāo)常用的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)差異比較見(jiàn)表1。整體看中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)比歐洲標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)格，歐洲標(biāo)準(zhǔn)由制造廠選擇與確定的技術(shù)指標(biāo)較多。

表1 槽罐車(chē)緊急切斷閥國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)差異分析

3.2 技術(shù)內(nèi)容對(duì)比分析

GB/T 22653—2008規(guī)定的緊急切斷閥主要用于液化氣體設(shè)備，從標(biāo)準(zhǔn)給出的緊急切斷閥典型結(jié)構(gòu)來(lái)看，其使用工況除了站場(chǎng)與管道上外，其他工況均有過(guò)流特性和無(wú)切斷槽結(jié)構(gòu)。

HG/T 3912—2006與QC/T 932—2018相比，緊急切斷閥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似且有切斷槽設(shè)計(jì)，但前者無(wú)切斷槽破裂或變形試驗(yàn)要求。前者的使用介質(zhì)范圍較廣、緊急切斷時(shí)間較長(zhǎng)、承壓件為常用材質(zhì)（除碳素鋼、不銹鋼外，包含銅合金）制造，后者的溫度范圍、公稱壓力、公稱尺寸等范圍更大，承壓件材質(zhì)還包含了鋁合金，并對(duì)鋼制和鋁合金產(chǎn)品的性能（如操作壽命、閥體壁厚、剪切槽結(jié)構(gòu)）等做了詳細(xì)的區(qū)別與規(guī)定。

QC/T 932—2018與EN 13308—2002及 EN 13316—2002相比，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋁合金閥體產(chǎn)品特性較為相似，適用介質(zhì)（均不包括毒害品）、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基本一致，均有切斷槽設(shè)計(jì)要求（用于保證在緊急切斷閥閥體發(fā)生碰撞等意外損壞情況下，突然破裂脫離時(shí)，留在罐體獨(dú)立倉(cāng)包裹范圍之內(nèi)的密封機(jī)構(gòu)完好無(wú)損，避免泄漏造成燃爆等事故）。QC/T 932—2018規(guī)定的鋼制產(chǎn)品以及閥體壁厚等指標(biāo)，在EN 13308—2002及EN 13316—2002標(biāo)準(zhǔn)中均未述及。QC/T 932—2018包括壓力平衡式與非壓力平衡式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，而EN 13308—2002中僅規(guī)定了非壓力平衡式，EN 13316—2002中僅規(guī)定了壓力平衡式結(jié)構(gòu)。EN 13316—2002規(guī)定緊急切斷時(shí)間較 QC/T 932—2018更為嚴(yán)格。

EN 14433—2014是對(duì) EN 13308—2002和EN 13316—2002的補(bǔ)充，三者基本構(gòu)成適用溫度范圍-40～200℃的槽罐車(chē)緊急切斷閥常用歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系（低溫工況用見(jiàn)EN 13175—2014）。此外，EN 14433—2014規(guī)定了承壓件材料斷裂延伸率大于等于12%的要求，換言之其承壓件材質(zhì)根據(jù)使用工況不同應(yīng)為不銹鋼、碳鋼、銅合金（液氨除外）等，一般不選用壓鑄鋁合金。

通過(guò)EN 14433—2014與QC/T 932—2018關(guān)于緊急切斷閥切斷槽破裂試驗(yàn)的比較發(fā)現(xiàn)，EN 14433—2014與QC/T 932—2018規(guī)定的鋼制產(chǎn)品較為相似，前者不適用于鋁合金產(chǎn)品。QC/T 932—2018規(guī)定的外力1 000 J使切斷槽斷裂脫離閥體的試驗(yàn)方法主要適用于鋁合金閥體，而不完全適用于采用碳鋼、不銹鋼、銅合金等承壓件材料（斷裂延伸率大于等于12%）作為閥體的緊急切斷閥。鋁合金材質(zhì)多數(shù)為脆性材質(zhì)，緊急切斷閥剪切槽（應(yīng)力集中處）在不大于1 000 J沖擊載荷下斷裂脫離的破壞較為常見(jiàn)。一般鋼制緊急切斷閥閥體材料的斷裂延伸率大于等于12%，屬于韌性斷裂，破裂安全性試驗(yàn)采用EN 14433—2014規(guī)定的破裂脫離或管接端部分變形后與水平線的夾角大于30°，更為科學(xué)合理。由于國(guó)內(nèi)鋼制緊急切斷閥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)較晚，目前國(guó)內(nèi)無(wú)該產(chǎn)品破裂安全性檢測(cè)裝置，上述分析對(duì)其推力變形破裂裝置（首臺(tái)套）的開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)思路。

QC/T 932—2018規(guī)定的操作壽命指標(biāo)中，鋁合金產(chǎn)品與EN 13308—2002及EN 13316—2002基本一致，鋼制產(chǎn)品與EN 14433—2014基本一致。而QC/T 932—2018更加明確細(xì)化了鋁合金和鋼制材質(zhì)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性與區(qū)別，有助于提高產(chǎn)品科學(xué)選型與可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)道路運(yùn)輸危險(xiǎn)液體物品發(fā)生燃爆事故的槽罐車(chē)中，多數(shù)未加裝緊急切斷閥或加裝了選型/結(jié)構(gòu)不當(dāng)產(chǎn)品等使未達(dá)到緊急切斷安全保護(hù)的作用。國(guó)內(nèi)槽罐車(chē)緊急切斷閥的標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、起步較晚，安全認(rèn)證與法規(guī)不健全等是制約該產(chǎn)品質(zhì)量與安全性能提升的主要因素之一。文中指出了各標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的區(qū)別與限制，為該產(chǎn)品的質(zhì)量與安全提升提供科學(xué)依據(jù)，可為科學(xué)應(yīng)對(duì)技術(shù)性貿(mào)易問(wèn)題提供支持，為該類(lèi)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系完善起到規(guī)范產(chǎn)品特性、減少道路運(yùn)輸危險(xiǎn)液體的槽罐車(chē)安全事故發(fā)生的指導(dǎo)作用奠定基礎(chǔ)。