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交通設(shè)施|危化品貨物在道路上的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)
危險(xiǎn)化學(xué)品管理是極具專業(yè)性的工作,包括其在道路上的運(yùn)輸,也需要有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的流程,以及運(yùn)輸路徑設(shè)置、沿線風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)排查、應(yīng)急救援能力的訓(xùn)練等各項(xiàng)儲(chǔ)備工作和能力。道路運(yùn)輸過程中的任何小失誤,都可能釀成極具破壞性的事故。
為杜絕事故發(fā)生,針對(duì)?;坟浳镌诼飞系倪\(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn),管理者常采用本質(zhì)安全思維,尋找各類風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)或風(fēng)險(xiǎn)源。但道路運(yùn)輸并非場地里的工業(yè)生產(chǎn),存在諸多不可控因素,人、車、路與環(huán)境這四因素交雜,會(huì)使本質(zhì)安全的思維陷入困頓。因此,世界各地雖采用許多方法,解決?;坟浳锏倪\(yùn)輸安全問題,但仍不時(shí)有事故發(fā)生。
對(duì)從業(yè)者而言,即便無法杜絕運(yùn)輸事故,仍要努力做到以下兩點(diǎn):
1、盡量不發(fā)生重特大生命財(cái)產(chǎn)事故;
2、如果第1條未能避免,那么在發(fā)生重特大生命財(cái)產(chǎn)事故之后,不對(duì)周邊居民生命財(cái)產(chǎn)造成次生災(zāi)害。
實(shí)現(xiàn)以上兩點(diǎn),要做許多專業(yè)性工作。以下只從車輛、道路角度做簡單討論。
危化品貨物運(yùn)輸?shù)能囕v
在?;坟浳锏倪\(yùn)輸安全中,貨車本身的安全性能至關(guān)重要。轉(zhuǎn)載?;坟浳锏娜萜?,或箱體或槽罐,在事故之后的可靠性也同樣重要。一些機(jī)構(gòu)認(rèn)為,運(yùn)送裝有?;返南潴w或槽罐,應(yīng)進(jìn)行必要的沖擊試驗(yàn),有人還列出了抗沖擊的指標(biāo),譬如,以60公里時(shí)速15度角的方式撞擊護(hù)欄而不發(fā)生泄漏(Traffic Incident Management in Hazardous Materials Spills in Incident Clearance, FHWA, 2009)。
如果只以貨車操控性能來考察安全性,那么需要關(guān)注這幾項(xiàng)相關(guān)指標(biāo):視距、路側(cè)停車、爬坡、橫向加速度等。
貨車司機(jī)座位較高,司機(jī)得以獲得較好的視線,體現(xiàn)在數(shù)字上,是比小車司機(jī)視距遠(yuǎn)17%-27%。不過,這一優(yōu)勢(shì)只體現(xiàn)在白天天氣良好、路線平直無遮擋物的條件下。夜間視距由前照燈決定,站得再高也沒用;彎道視距由道路設(shè)計(jì)者和司機(jī)能力決定;如果有遮擋物,則由遮擋物決定。而在路上,司機(jī)所謂的視距優(yōu)勢(shì),并無任何駕駛上的補(bǔ)償,相反,制動(dòng)距離長的缺陷仍存在。貨車司機(jī)的跟車距離,如果不能確保足夠,譬如為小車跟車距離的1.5倍,那么其發(fā)生事故的概率也會(huì)超過小車。因此,運(yùn)輸危化品的貨車,前照燈、制動(dòng)距離的改進(jìn),將有助于提高車輛安全性。
在路側(cè)硬路肩上停車,對(duì)大貨車來說,其事故風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)比小車大。統(tǒng)計(jì)上看,相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)至少提高1.5倍,整條道路的通行能力下降至少5%(Traffic Incident Management Handbook, FHWA, 2010)。如果貨車因停不進(jìn)硬路肩,有車身在車道上,則事故風(fēng)險(xiǎn)將隨停車時(shí)間快速增加——換言之,如果這種情況下未發(fā)生事故,那是運(yùn)氣好。但大貨車機(jī)動(dòng)性能不如小車,還時(shí)不時(shí)有小故障,時(shí)常有路邊停車的需要。另外,貨車上坡機(jī)動(dòng)性能不足,行駛緩慢,也導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)提升,易造成追尾事故。運(yùn)輸?;返呢涇嚥粦?yīng)在路邊靠邊停車,也不應(yīng)在爬坡時(shí)心有余力不足。這就要對(duì)車輛本身的質(zhì)量、路徑的選擇和司機(jī)的能力有所關(guān)注。

?;奋嚨穆穫?cè)事故。來源:Traffic Incident Management in Hazardous Materials Spills in Incident Clearance, FHWA, 2009
貨車的側(cè)傾穩(wěn)定性一直是貨車工業(yè)在持續(xù)改進(jìn)的性能指標(biāo),因?yàn)椴环€(wěn)定,所以得一直改進(jìn)。這和車輛本身有關(guān),也和司機(jī)能力有關(guān),對(duì)?;愤\(yùn)輸來講,還和裝載貨物及容器有關(guān)。司機(jī)的操作不當(dāng)或者裝載容器設(shè)計(jì)有問題,在低速也會(huì)造成側(cè)翻。
貨車側(cè)翻往往由轉(zhuǎn)彎造成。方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),前輪的位移會(huì)給后輪及容器帶來兩個(gè)力,本身彎道的離心力和以前輪為支點(diǎn)的車輛旋轉(zhuǎn)橫向力,這些會(huì)對(duì)輪胎產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)力,很容易造成轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過大。前輪對(duì)后輪形成的旋轉(zhuǎn)模式,相當(dāng)于兩節(jié)棍揮舞,前輪雖然穩(wěn)定,但后輪承受很大的橫向加速度。如果旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的橫向加速度超過后面車體能承受的閥值,就導(dǎo)致側(cè)翻。由此,低速也可能會(huì)翻車。如果轉(zhuǎn)向不當(dāng)、速度控制不當(dāng),小車還有機(jī)會(huì)避免側(cè)翻,但對(duì)貨車尤其掛車來講,這種狀況下事故難以避免。如果加上危化品容器的重心過高或裝載不均衡,事故概率更會(huì)提高。

貨車箱體的橫向力和重力

貨車轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生了彎道離心力和前輪帶動(dòng)后輪的橫向加速度,橫向加速度超過車輛自身重力,會(huì)導(dǎo)致后輪和車體側(cè)翻,后輪和車體側(cè)翻再導(dǎo)致前輪和駕駛艙的不穩(wěn)定。

貨車失控,轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過當(dāng)。
因此,危化品貨物在道路上運(yùn)輸,首先需要一輛能匹配?;愤\(yùn)輸安全需求的貨車,以及經(jīng)驗(yàn)豐富的老司機(jī)。如果只以一般貨車的要求去衡量?;坟浳镞\(yùn)輸,以中國貨車的現(xiàn)狀,風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)超過社會(huì)能承受的風(fēng)險(xiǎn)閥值。中國的貨車工業(yè)應(yīng)努力,生產(chǎn)出更好的運(yùn)送危化品的車。
?;坟浳镞\(yùn)輸事故的道路分類
雖然對(duì)車對(duì)人都應(yīng)提出更多必要要求,以求避免發(fā)生危化品運(yùn)輸事故。不過,地方政府仍應(yīng)認(rèn)真考慮,?;愤\(yùn)輸事故一旦發(fā)生,對(duì)本地的最壞結(jié)果是什么。做最壞的打算,才是真正負(fù)責(zé)。
?;芬话惴譃榫蓬悾旱?類是爆炸品、第2類是壓縮氣體和液化氣體、第3類是易燃液體、第4類是易燃固體、自然物品和遇濕易燃物品、第5類是氧化劑和有機(jī)過氧化物、第6類是毒害品和感染性物品、第7類是放射性物品、第8類是腐蝕品、第9類是雜類。這九類危險(xiǎn)物,有人評(píng)估了其在道路上發(fā)生事故可能造成的災(zāi)難性后果(Ryckman, R. W., and M. D. Ryckman, "0rganizing to Cope with Hazardous Materials Spills", Management and Operations. ),對(duì)道路上發(fā)生事故的場景,分出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),大致梳理分級(jí)排序如下:
1、有毒、易燃或爆炸性物質(zhì),在繁忙的道路上突然釋放,例如,在人口密集地區(qū)的互通立交位置,或交通擁堵時(shí)。
2、有毒、爆炸性物質(zhì)發(fā)生泄漏并發(fā)生化學(xué)或物理的反應(yīng),在服務(wù)區(qū)、公交站、軌道運(yùn)輸車站或隧道。(包括比空氣輕的有毒氣體進(jìn)入相鄰或架空的運(yùn)輸樞紐場站。)
3、危化品運(yùn)輸車輛發(fā)生事故,導(dǎo)致有毒,易燃或爆炸性物質(zhì)在隧道中泄露。
4、載有汽油、液化天然氣(LNG)、丙烷(易燃易爆氣體)等?;返能囕v發(fā)生事故,事故發(fā)生在高架橋或引橋、匝道上,附近有建筑物。
5、危化品運(yùn)輸車輛發(fā)生事故,發(fā)生泄漏,釋放有毒或爆炸性氣體,周邊有人群聚集的建筑(如學(xué)校,醫(yī)院,旅館,療養(yǎng)院,公寓大樓等),雖然不是貼著道路,但這些建筑物距離不遠(yuǎn)。
6、危化品運(yùn)輸車輛發(fā)生事故,將足夠數(shù)量的有毒物質(zhì)(例如除草劑或危險(xiǎn)的生物制劑)釋放到飲用水、地下水中。
7、危化品運(yùn)輸車輛發(fā)生事故,核廢料或其他放射性材料的泄漏,特別是在人口稠密地區(qū),影響供水的地區(qū)或特別難以響應(yīng)和/或清理的地區(qū)。
依照以上災(zāi)難性后果劃分的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),可將道路相關(guān)設(shè)施排序如下:
1、人口密集地區(qū)的互通立交;
2、交通樞紐站場、服務(wù)區(qū)、公交站、隧道;
3、臨近有建筑物的高架橋;
4、道路周邊有人群聚集建筑(例如學(xué)校,醫(yī)院,旅館,療養(yǎng)院,公寓大樓等)的路段;
5、經(jīng)過飲用水、保護(hù)區(qū)的路段。
通過災(zāi)難性后果場景的劃分,找出需要特別關(guān)注的路段,并非表明其他路段不會(huì)發(fā)生災(zāi)難性后果,而是為了實(shí)踐中更便于操作,從緊急的到不那么緊急的,分配好資源,逐步改善。而道路應(yīng)對(duì)危化品運(yùn)輸?shù)拇胧?,國?nèi)很多地區(qū)已有很多實(shí)例,譬如路側(cè)凈區(qū)、地表水的收集系統(tǒng)、貨車的避險(xiǎn)車道駛離車道、隧道內(nèi)的泡沫滅火、通風(fēng)系統(tǒng)、中央分隔帶的開口設(shè)計(jì)等。此處不再贅述。
這些分級(jí)后的特別關(guān)注路段,為道路建設(shè)如何在有限資源下應(yīng)對(duì)?;奋囕v事故提供一種投資排序。當(dāng)然,在投資變得非常不劃算時(shí),應(yīng)考慮從路線設(shè)計(jì)、運(yùn)輸方式選擇或國土規(guī)劃上解決當(dāng)?shù)氐奈;愤\(yùn)輸需求。
危化品貨物運(yùn)輸?shù)穆窂竭x擇思路
依賴道路運(yùn)輸運(yùn)送危化品貨物,是工業(yè)生產(chǎn)和百姓生活的剛需。對(duì)道路路網(wǎng)來講,沒有拒絕危化品的自由,只有路徑選擇的有限自由。這是尋求最優(yōu)化的過程,解決“將危險(xiǎn)品運(yùn)輸限制在最低風(fēng)險(xiǎn)路線”的問題。
這其實(shí)是兩個(gè)問題,其一是當(dāng)?shù)卣峁┮粡堊畹惋L(fēng)險(xiǎn)路線的路網(wǎng)給?;愤\(yùn)輸,其二是運(yùn)輸公司如何在這個(gè)許可的路網(wǎng)里找到成本最低風(fēng)險(xiǎn)最小的具體路徑。第一個(gè)問題是政府要做的事,第二個(gè)問題是公司做的事。以下只對(duì)第一個(gè)問題做討論。
提供一張最低風(fēng)險(xiǎn)路線的路網(wǎng),是技術(shù)問題,也是責(zé)權(quán)博弈。各地區(qū)的道路管轄機(jī)構(gòu),會(huì)以各種理由將?;愤\(yùn)輸推出本轄區(qū),而道路周邊居民,也會(huì)大張旗鼓反對(duì)?;窂谋镜赝ㄟ^。公共政策制定中,對(duì)此常有討論,此處只從技術(shù)的角度來分析影響這張路網(wǎng)圖的因素。
從技術(shù)來講,這張圖也是個(gè)比較的結(jié)果。上世紀(jì)七十年代以來,許多研究機(jī)構(gòu)已整理出一些方法、工具,來計(jì)算出一張最低風(fēng)險(xiǎn)的路網(wǎng),由于因素選擇、權(quán)重、參數(shù)和采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的不同,這些研究機(jī)構(gòu)結(jié)論會(huì)略有差別。總體可歸結(jié)到這六個(gè)因素:交通事故概率、交通事故后果、沿線人口暴露情況、沿線財(cái)產(chǎn)、沿線環(huán)境敏感性、當(dāng)?shù)仨憫?yīng)能力,一些研究機(jī)構(gòu)還加入氣候因素,如雨霧冰雪風(fēng)速等。
這六個(gè)因素的關(guān)系,大致可用這樣簡單的兩個(gè)公式來表達(dá):

公式一

公式二
通過公式,可以計(jì)算出每個(gè)路段的風(fēng)險(xiǎn)值。累計(jì)就是路網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。最低的風(fēng)險(xiǎn)就是尋找到的最優(yōu)值。這些因素里,有個(gè)“沿線”的定義,“沿線”是沿著道路兩側(cè)的用地寬度。這個(gè)寬度值的選取,會(huì)影響計(jì)算的復(fù)雜度。不同模型里,這個(gè)值有差別,和運(yùn)送的危化品種類有關(guān),也和?;肥鹿实男问接嘘P(guān)。有機(jī)構(gòu)總結(jié)了一些?;沸孤┗虮ǖ挠绊懛秶ā盙uidelines for Applying Criteria to Designate Routes for Transporting Hazardous Materials," Report No. DOT/RSPA/OHMT-89-02, June 1989),可供參考。

道路沿線寬度值的選取,應(yīng)考慮運(yùn)送?;坟浳镄孤痘虮ê蟮挠绊懛秶摫硖峁┝艘恍┪kU(xiǎn)貨物泄漏或爆炸后的影響距離。表中單位為英里,1英里為1609米,0.5英里為805米。
道路沿線寬度值的選取,應(yīng)考慮運(yùn)送?;坟浳镄孤痘虮ê蟮挠绊懛秶?,該表提供了一些危險(xiǎn)貨物泄漏或爆炸后的影響距離。表中單位為英里,1英里為1609米,0.5英里為805米。
用公式一、公式二搭建的模型,嵌入了“沿線”用地的人口、財(cái)產(chǎn)等因素,類似城市規(guī)劃專業(yè)的用地模型,只是選取因素和達(dá)成目的有所不同,算法要簡單一些。這樣的思路清晰合理,危化品道路運(yùn)輸路徑選擇的主流思路,國內(nèi)外用這個(gè)思路已開發(fā)了許多計(jì)算機(jī)模型,應(yīng)用在許多地區(qū)的?;愤\(yùn)輸路網(wǎng)管理中。
不過,從國內(nèi)地方政府對(duì)?;饭芾淼膶I(yè)能力看,即便算法簡化,許多地市和縣恐怕也沒有能力實(shí)現(xiàn)。因素的各個(gè)子項(xiàng),如公寓樓的人數(shù)、學(xué)校的人數(shù)和上學(xué)時(shí)間、房屋價(jià)格、環(huán)境水文數(shù)據(jù)等,并不容易獲得。模型需要的經(jīng)常性數(shù)據(jù)采集、更新、維護(hù)以及諸多參數(shù)的動(dòng)態(tài)選擇,也缺乏經(jīng)過足夠訓(xùn)練的基層專業(yè)人員來支撐。
然而,具體的政府施政中,卻需要定期或不定期向社會(huì)公布或更新?;愤\(yùn)輸路網(wǎng)的規(guī)定,人口、用地或氣候的實(shí)時(shí)變化,需要適時(shí)調(diào)整準(zhǔn)許?;愤\(yùn)輸?shù)穆肪W(wǎng),以便企業(yè)遵守,社會(huì)安心,也為政府部門依法施政,為各類行政審批、處罰等行政管理提供依據(jù)。
這又回到了安全領(lǐng)域的老話題——基層從業(yè)人員的培訓(xùn)和專業(yè)性。
安全是長期、瑣碎的堅(jiān)持。當(dāng)我們大張旗鼓向科技要能力的時(shí)候,應(yīng)該思考,這些能力是否能夠長期在基層落地并有效。因?yàn)椋踩惖目萍计湔鎸?shí)能力,并非由科技本身決定,而是由基層的從業(yè)人員決定的。
也許,長期持續(xù)的基層培訓(xùn),實(shí)時(shí)補(bǔ)上從業(yè)者的短板,比科技本身更重要。
(作者郭敏系交通工程師,朱文榮系道路工程師)





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