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总430期
2017年第16期(6月 上)
0 引言
危险货物运输突发事件属于紧急突发事件,尤其发生在公路桥梁上的危险性更大。危险品在运输途中由于突发事件而发生滞留、泄露或爆炸等情形之后,将会给周边居民的正常生活带来威胁,同时会给周边的空气、水体和生态环境等造成严重的污染和破坏。因此,如何防控高速公路危险品泄漏污染,已经成为一个亟待解决的问题。在无法避免交叉或临近地表水体的前提下,采取合理有效的措施,确保高速公路危险品运输对地表水体的影响有效可控,已经是迫在眉睫。 桥面径流收集装置为降低液体危险品交通事故,对地表水体的污染风险起到了积极作用。但也存在着一些缺陷,而且在有些时候,甚至会成为高速公路环保验收的一个难点。例如特大桥桥面径流收集问题。现有桥面径流收集系统普遍存在的问题,具体包括以下几方面:
(1)获取事故的信息延迟,无法检测桥面径流水质是否受到化学危险品的污染,无法及时发现事故泄露,存在安全隐患。 (2)每次下雨后,收集池收集的桥面径流需人工定期排放,以便其有容积来容纳可能发生的危险品泄漏。如径流收集池没有及时得到放空,收集池则失去收集意义。
(3)安装桥面径流收集装置需要有一定的建筑面积,在平原地区这些问题比较容易解决,但是在山区有些桥面径流收集装置,由于地势较高或者桥梁周围根本就没有地方进行收集池的建设和安装。
(4)无法在“特大桥”(跨海大桥、长江大桥、黄河大桥等)上设置桥面径流收集设施,“特大桥梁”因桥梁承重、行车安全、收集池的容量、收集池的建设地点等原因,无法安装桥面径流收集装置。
化学危险品运输面临的形势十分严峻,虽然我国制定了相关法律法规来规范危险品运输的各个重要环节,也采取了一定的防护措施,但是利用技术手段防范运输过程中危险品泄漏的研究却比较少。
2 化学危险品检测参数和检测方法的选择
2.1 化学危险品的筛选
根据国家标准《危险货物分类和品名编号》(GB6944—2005)和《危险货物品名表》(GB12268—
2005),对于公路桥面径流来说,重点防范的应该是液态危险品、液态化学品、可溶于水的固体危险品、可溶于水的固体化学品和液态气体(也包括可溶于水的气体危险品)。
对于一些液态化学品和溶于水的化学品(物质)来说,虽然不属于危险品的范畴,但一旦泄漏至河内,也会对河流生态、河流两侧的环境和生态造成威胁,因此,本文将这些化学品列入防范公路桥面径流防范的重点(例如:食盐、酒精、食用油等)。2.2 检测参数的选择
对于桥面径流来说,应主要针对桥面径流来水、液态化学危险品及可溶于水固态化学危险品的物理和化学特性来进行分析和检测,并用否定检测的方式来判断桥面径流水质是否正常。另外,还可以根据实际需要备选有液体黏度传感器、密度传感器、可燃性气体传感器、氧化还原反应传感器以及腐蚀检测等(检测参数、检测技术由于受到技术保密的制约,暂且略去)。2.3 检测方法的选择
在公路桥面径流化学危险品实时检测方面,采用否定检测方式可以实现快速预鉴别。通过否定检测方式,可以快速鉴别桥面径流液体中是否可能含有危险品,因此本文在桥面径流的检测方法上采用了否定检测的方式。
收稿日期:2016-12-28
作者简介:李晓宝(1983—),男,高级工程师,主要研究方向为环境科学。
公路桥面径流化学危险品智能检测及
控制系统
李晓宝1,李劲2,赵艳迪3,朱维东3
(1.江西省交通科学研究院,江西 南昌 330200;2.昌樟养护应急管理所,江西 南昌 330203;3.蓝衍环保有限公司,河
南 郑州 450000)
摘要:收集整理了现有桥面径流收集系统普遍存在的问题,根据公路桥梁的实际情况,实现了化学危险品智能检测的功能,并将管理、预警、警示、监控、收集、处理融合在一起,从而形成一套有效的公路桥面径流化学危险品防范系统。关键词:桥面径流;化学危险品;检测方法中图分类号:U447
文献标识码:B
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TRANSPOWORLD
交通世界2.4 模拟实验及结果
为了验证设备的准确性,本文进行了实验室模拟实验。实验测量结果:设备检测结果准确率达到100%。
3 系统工作原理
公路桥面径流化学危险品智能检测和控制系统是专门针对公路桥面径流设计、研发的智能检测和控制系统。图1是公路桥面径流化学危险品智能检测工作流程图。
4 桥面径流化学危险品智能检测和控制系统
4.1 系统简介
(1)要想彻底防范桥面径流化学危险品泄漏污染水体的问题,就必须开发出一种检测设备,能够对桥面径流的水质成分(是否安全)进行有效的判断和识别,并实现远程控制桥面径流。
(2)设置桥面径流的基本目的是防止化学危险品泄漏,造成敏感水体的污染,而不是防止桥面一般污染物(SS 、COD5等)流入水体。
基于这种想法和思路,根据桥面径流的水质特点和桥面径流的特性,利用“安全检测技术、水质检测技术、自动控制技术、物联网技术”,成功地研发出“公路桥面径流化学危险品智能检测和控制系统”。该系统是一套集“检测、控制、处理”的智能产品,系统能够有效地检测径流水质是否处于安全状态,并且能够自动控制径流流向,同时发出报警信息。4.2 系统特点
公路桥面径流化学危险品智能检测及控制系统检测范围广,通过水质检测参数1的检测,检测液体危险品物质种类达到9大类以上,包括易爆品、易腐蚀物、有机溶剂、易燃物、白酒等液态危险品。经过测试,目前系统能有效检测的化学危险品种类达到2000种以上,基本上覆盖了国家标准《危险货物品名表》(GB12268—90)中所列的液体危险品。4.3 软件功能
公路桥面径流化学危险品智能检测和控制软件具有以下功能:①界面友好,操作便捷,无需实时监控;②内置强大的数据库和分析功能,保证对单质物和混合物的准确探测;③根据危险品的特性,能自动提出危险品
处置方案;④具备自动升级和自学习功能。公路桥面径流化学危险品智能检测和控制网络拓扑图见图2。
5 结语
防范危险品及桥面径流对环境造成污染,不能仅仅依靠一种收集装置来解决,而是应根据公路、桥梁的实际情况、地形特点,并将管理、预警、警示、监控、收集、处理融合在一起,从而形成一套有效的防范系统,才能彻底防范桥面径流对环境造成的污染。
总之,高速公路桥面径流实时识别及选择收集系统是以环保实用为基础的产品。这些产品的研究、开发直至投入生产和使用,不仅具有显著的经济效益,更重要的是具有巨大的社会效益,也符合我国环保政策的需求。同时,由于这个产品项目在国内尚属首创,均没有生产厂家,因此将具有极其广阔的发展前景。
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(编辑:赵艳)
图
1 公路桥面径流化学危险品智能检测工作流程图
图
2 公路桥面径流化学危险品智能检测和控制网络拓扑图