李天馳
摘要:城鎮(zhèn)燃氣在生產(chǎn)、儲備、輸送和使用過程中存在重大的火災(zāi)隱患,為了預(yù)防火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生,文章在對城鎮(zhèn)燃氣的燃燒特性和相關(guān)爆炸事故案例進行分析的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的防治對策。
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)燃氣;燃燒特性;原因分析;防治對策
隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,燃氣已發(fā)展成為城鎮(zhèn)居民使用的主要能源。但方便、快捷、高熱值的城鎮(zhèn)燃氣存在重大的火災(zāi)隱患,國內(nèi)外都曾發(fā)生過多起城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸引發(fā)的重特大事故,造成了嚴重的人身傷亡和財產(chǎn)損失。例如,2021年6月13日湖北十堰燃氣爆炸事故,造成25人死亡,138人受傷(其中37人重傷)。因此,城鎮(zhèn)燃氣的安全管理和使用已成為應(yīng)急和消防部門亟須重視和解決的問題。文章對城鎮(zhèn)燃氣的燃燒特性及相關(guān)爆炸事故案例進行分析,并在此基礎(chǔ)上有針對性地提出城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故的防治對策。
一、城鎮(zhèn)燃氣的種類及特性
燃氣是指通過輸配系統(tǒng)供居民生活、商業(yè)、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、采暖、通風和空調(diào)等各類用戶使用的可以燃燒的氣體。根據(jù)來源的不同,當前我國的城鎮(zhèn)燃氣分為天然氣、液化石油氣和煤氣。我國北方城鎮(zhèn)居民使用以上三種氣源的用戶數(shù)量各占總數(shù)的1/3,南方地區(qū)除四川、重慶之外也是大致比例。四川省是以天然氣為主要使用氣源的省份,天然氣用戶數(shù)量約占全省總數(shù)的70%,液化石油氣和煤氣用戶約占總數(shù)的30%。
根據(jù)輸配和儲存方式的不同,城鎮(zhèn)燃氣主要分瓶裝燃氣和管道燃氣兩個大類。瓶裝燃氣主要是液化石油氣,液化石油氣由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時體積可擴大250~300倍,而天然氣和煤氣一般情況下是用管道方式供氣。
二、城鎮(zhèn)燃氣的火災(zāi)事故特點
(一)爆炸中燃燒,甚至產(chǎn)生二次爆炸
從城鎮(zhèn)燃氣事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,一半以上的事故都是由爆炸引起的。天然氣和液化石油氣的爆炸濃度極限分別是5%~15%、1.5%~9.5%,而焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣和水煤氣的爆炸濃度極限分別是6%~30%、15%~75%、6.3%~73.8%。根據(jù)消防燃燒學理論,可燃氣體的爆炸下限數(shù)值越低,爆炸極限范圍越大,爆炸的危險就越大。因此城鎮(zhèn)燃氣發(fā)生泄漏爆炸后火勢會快速擴散,而燃燒釋放的熱量以及爆炸產(chǎn)生的沖擊波疊加在一起之后,還會進一步導(dǎo)致二次爆炸的發(fā)生,帶來更多的人身傷亡和更大的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。
(二)泄漏起火燃燒
天然氣和煤氣通常狀態(tài)下是氣體,液化石油氣貯存狀態(tài)下通常是液態(tài),泄漏后迅速氣化為氣態(tài),因此城鎮(zhèn)燃氣的燃燒規(guī)律遵從氣體燃燒規(guī)律。通過消防燃燒學氣體燃燒性能測試結(jié)論可以發(fā)現(xiàn),天然氣、液化石油氣、煤氣在一定條件下的空氣中燃燒時分別可以達到0.38m/s、0.38~0.5m/s和0.55m/s的燃燒速度,以上三種可燃氣體的燃燒里程較少,最小點火能量低,其火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快。
(三)泄漏迅速擴散,波及面廣
燃氣泄漏后在空氣中的擴散能力與其擴散系數(shù)有關(guān)。燃氣的擴散系數(shù)越大擴散速度越快,擴散能力越強。以湖北十堰事故為例,6月13日早晨5:38該地有關(guān)方面接到群眾報警:在十堰市張灣區(qū)某集貿(mào)市場發(fā)生燃氣泄漏。接到報警后,燃氣公司和該地有關(guān)方面同志以及參加應(yīng)急處置的人員到場,發(fā)現(xiàn)了明顯的泄漏。6:40燃氣達到一定的濃度發(fā)生爆炸。根據(jù)初步調(diào)查結(jié)果來看,各方都沒有意識到燃氣泄漏擴散速度之快,發(fā)生爆炸后波及面之廣,因此出現(xiàn)了泄漏發(fā)生后人員疏散不及時的問題。
(四)溫度升高體積膨脹,易超壓爆炸
城鎮(zhèn)燃氣具有明顯的膨脹性和壓縮性。以管道方式供氣的天然氣和煤氣,其壓力一般為0.2~2.5MPa,進入用戶家庭的壓力一般應(yīng)不小于0.003MPa。而液化石油氣鋼瓶的壓力通常為0.5~1.2MPa,液化石油氣受熱膨脹,很可能會將鋼瓶內(nèi)空間充滿,瓶內(nèi)壓力隨溫度升高而增加,當壓力超過鋼瓶的承壓極限時,會導(dǎo)致鋼瓶發(fā)生物理性超壓爆炸。管道或鋼瓶一旦發(fā)生物理性超壓爆炸破裂,燃氣會大量泄漏和擴散與空氣快速形成爆炸性混合物,遇到火源后會引起更大的爆炸。
三、城鎮(zhèn)燃氣事故的原因分析
(一)安全附件失靈或不健全
氣瓶、罐體或輸氣泵等設(shè)備上的防爆膜、防爆片、阻火和泄壓裝置等反應(yīng)滯后或失靈,無防雷、防靜電裝置,罐區(qū)、泵房等危險區(qū)域設(shè)置了非防爆型電氣設(shè)備,或電氣設(shè)備防爆性能差等。
(二)燃氣泄漏引發(fā)火災(zāi)
管道或鋼瓶因氣源質(zhì)量和自然條件的影響,造成自身的老化、腐蝕引起燃氣泄漏。湖北十堰事故中的這段天然氣管道已使用近20年,而且2013年事發(fā)燃氣公司還將這段煤氣管道轉(zhuǎn)為天然氣運行。由于煤氣腐蝕性強,加之已經(jīng)使用多年,事故后有關(guān)初步鑒定也顯示,管道早已出現(xiàn)嚴重腐蝕。從初步調(diào)查結(jié)果來看,燃氣公司日常維護不到位,同時還缺少必要的信息化監(jiān)控手段,是最終釀成事故的重要原因。
(三)風險排查走過場
湖北十堰發(fā)生事故的天然氣管道系十堰東風中燃城市燃氣發(fā)展有限公司所有,從初步調(diào)查來看,該公司安全管理制度不健全、責任未落實、未嚴格執(zhí)行巡線檢查制度,相關(guān)設(shè)備運行存在嚴重缺陷。該公司于6月3日剛對該段進行了巡查,竟未發(fā)現(xiàn)事發(fā)燃氣管道和建筑存在的重大隱患。
(四)燃氣使用不當或操作錯誤
一是野蠻施工,在進行地下施工時未查明情況盲目施工挖斷城鎮(zhèn)燃氣管線,事故發(fā)生后不能及時關(guān)閥斷氣和控制火源。二是違規(guī)操作,不遵守“火等氣”的規(guī)則,點火前燃氣便泄漏在空氣當中。三是疏忽忘事,使用燃氣灶具時點火后離人,致使煮物沸溢造成火焰熄滅,引發(fā)燃氣泄漏到空氣中。四是由于粗心大意,在燃氣使用結(jié)束后未關(guān)閥或關(guān)閥不嚴導(dǎo)致泄漏。五是不遵守燃氣具安裝規(guī)程,擅自將燃氣熱水器安裝在室內(nèi)。六是管理不嚴,超量儲存。七是瓶裝燃氣過量充裝。八是燃氣鋼瓶不遠離火源、熱源。
四、城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故的防治對策
(一)管道燃氣方面
城鎮(zhèn)燃氣工程建設(shè)與城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃應(yīng)同步進行,防止形成先天隱患。老舊城區(qū)遺留下來的先天隱患,要采取加強安全管理、安全監(jiān)控、檢測等措施及時發(fā)現(xiàn)和消除。目前城鎮(zhèn)燃氣工程除了燃氣站輸配設(shè)施等重要場所外,燃氣管線并不能完全與城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃同步進行,尤其是在一些中小城鎮(zhèn)和大城市的城鄉(xiāng)接合部,此種情況更為嚴重,存在嚴重的先天隱患。
(二)安全管理方面
1.加強液化石油氣的運輸安全管理,確保燃氣用具質(zhì)量
交管部門應(yīng)加強對運輸車輛的管理,使運輸車輛按場地要求開展卸車操作,徹底消除消防安全隱患。質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門和工商部門應(yīng)嚴格規(guī)范燃氣用具的生產(chǎn)和銷售流通環(huán)節(jié),確保產(chǎn)品質(zhì)量合格,防止不合格產(chǎn)品進入市場中。燃氣主管部門應(yīng)堅決取締無證經(jīng)營的企業(yè),嚴禁在城鎮(zhèn)中心或人員密集區(qū)域開設(shè)燃氣門市網(wǎng)點。
2.加強監(jiān)管,嚴控工程質(zhì)量
燃氣主管部門、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門在燃氣管道施工前應(yīng)進行聯(lián)合檢查,對施工單位選用的管材設(shè)備進行檢測,尤其是高壓管線的材料,更應(yīng)加強抽樣送檢。在施工過程的監(jiān)管中,如果發(fā)現(xiàn)施工單位不按原設(shè)計圖紙進行施工,要堅決責令整改或責令停工,并依法處理有關(guān)責任單位和個人。工程驗收環(huán)節(jié),規(guī)劃建設(shè)部門、燃氣主管部門要嚴格按照國家技術(shù)規(guī)范標準和驗收評定規(guī)則開展工作,對一般性的違規(guī)要立即責令改正,對違反強制性條款的要堅決評定為不合格。對未經(jīng)驗收或驗收不合格的工程一旦發(fā)現(xiàn)擅自投入使用的,要立即責令停止使用并嚴肅處理責任單位。
3.完善規(guī)章制度,加強后期管理
城鎮(zhèn)燃氣施工單位要制定完善的燃氣管道安裝、使用、檢驗等方面的管理制度。對于新建燃氣管道,應(yīng)在燃氣用戶終端安裝管道燃氣防爆阻火器裝置和燃氣報警裝置。燃氣供應(yīng)企業(yè)要落實法規(guī)、技術(shù)標準和政策性文件的要求,提高企業(yè)員工的思想認識,培養(yǎng)安全意識,同時建立起嚴格可行的管理體系和工作流程,落實好崗位責任制。
4.落實燃氣從業(yè)人員持證上崗制度
燃氣供應(yīng)企業(yè)的技術(shù)性、專業(yè)性很強,因此必須建設(shè)專業(yè)的工程技術(shù)人員隊伍。對不具備專業(yè)技術(shù)的人員或?qū)I(yè)技術(shù)較差的人員,企業(yè)應(yīng)先進行技術(shù)培訓,經(jīng)過嚴格的崗前培訓并考核合格后方可上崗。同時還可將培訓擴大到整個行業(yè),除了對液化石油氣特殊崗位進行培訓,還應(yīng)對天然氣、煤氣等特殊崗位進行培訓。凡是從
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事燃氣管理、服務(wù)、儲運和燃氣器具安裝維修的企業(yè),必須配備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員,落實持證上崗制度。
(三)加強消防救援隊站建設(shè),提升救援能力
為應(yīng)對城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故,城市消防站的建設(shè)非常重要。一是隊站的數(shù)量、密度要跟隨城鎮(zhèn)發(fā)展,二是裝備水平要不斷提升。最重要的是消防救援人員要從思想上、組織上、裝備上、訓練上時刻做好事故救援的準備工作,要制定具體、實用的燃氣泄漏類型預(yù)案,并適時組織開展實戰(zhàn)演練。
(四)大力開展宣傳,提高全民安全意識
當前,大部分地區(qū)的人民群眾對于安全使用燃氣有一定的意識,但大多數(shù)群眾還沒有充分認識到城鎮(zhèn)燃氣儲存、運輸和使用方面的危險特性。因此要采取公益電視廣告、發(fā)放宣傳資料、利用網(wǎng)絡(luò)新媒體等多種形式,充分調(diào)動社會各方資源做好燃氣安全教育工作,提高人民群眾的安全意識。
(五)做好城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故的風險智能管控
燃氣主管部門要善于借助大數(shù)據(jù)等新技術(shù)深入研究城鎮(zhèn)燃氣泄漏、爆炸事故的預(yù)測預(yù)防問題,建立城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故風險評價體系,應(yīng)用現(xiàn)代化的智能手段預(yù)測事故發(fā)生的概率和規(guī)模,有針對性地根據(jù)事件發(fā)生概率,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,達到預(yù)防和減少城鎮(zhèn)燃氣泄漏爆炸事故發(fā)生的目的。
五、結(jié)語
綜上所述,城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)除了歷史既有的先天隱患外,在后期管理和使用過程中還存在部分人為隱患。因此在制定和完善政策法規(guī)的同時,各級部門應(yīng)依法依規(guī)加強對各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管,加強宣傳教育,生產(chǎn)經(jīng)營單位應(yīng)嚴格落實安全責任制,應(yīng)急管理部門也要加強對城市消防站的建設(shè),提升隊伍的應(yīng)急處置能力。
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