關于城市燃氣泄漏事故處置的幾點思考

摘要：隨著我國燃氣工業的迅猛發展，燃氣已經成為了我國能源消費結構中最重要的能源之一。由于城市天然氣具有易燃、易爆的特點，一旦發生泄漏，極易造成火災、爆炸等惡性事故，造成人員傷亡，極大地考驗了消防救援隊伍的應急處置能力。文章結合近年來燃氣泄漏爆炸事故消防救援處置案例，梳理分析事故的災害特點和處置經驗，并對事故處置的難點及要點做分析，以供此類事故救援參考。

關鍵詞：消防;搶險救援;燃氣泄漏;處置要點

一、緒論

（一）研究背景

近年來，全國天然氣供給體系發展迅速，基礎設施持續完善。截至2019年底，全國建成干線輸氣管道超過8.7萬千米，一次輸氣能力超過3500億立方米/年，年天然氣表觀消費量3067億立方米[1]。至2020年底，天然氣干線輸氣管道總里程達到10萬千米，一次輸氣能力超過4000億立方米/年，天然氣占能源消費比重從2015年的5.9%提高到10%[2]。就上海燃氣發展來看，上海外環線和郊環線，逐步分段敷設天然氣高壓輸配管道，并與浦東地區在線運行的東海天然氣高壓輸配管道連接，形成總長約700多千米的上海天然氣主干管網，并由此發散出輻射全市的14000千米中、低壓管網天然氣輸送管網。據《上海市能源發展“十三五”規劃》計劃，2020年全市天然氣消費量增加到100億立方米左右;據統計顯示，2020上半年全市居民天然氣消費需求已經同比上升了10%。

但是，燃氣運輸管道及使用設備容易受到老化、腐蝕和各種外力的影響造成燃氣泄漏。在城市燃氣高速發展和燃氣泄漏事故不斷發生的背景下，消防救援隊伍如何安全高效處置燃氣泄漏事故，有效確保人民群眾的生命財產安全，已成為社會普遍關注的問題。

（二）研究目的及意義

隨著城市燃氣建設的不斷推進、居民燃氣消費需求不斷增加，各類燃氣泄漏事故也不斷發生。據相關報道，2019年全國燃氣事故722起，其中室內燃氣事故463起，室外燃氣事故259起，共造成63人死亡、585人受傷。

歷年來典型燃氣泄漏事故有：2010年大連市某小區煤氣爆炸事故，造成2死12傷，事故發生房間的陽臺墻體和地板全部被掀開，2、3、4樓被貫通[3];2011年北京市朝陽區某小區燃氣自殺警情，自殺者在點燃燃氣后墜樓，造成4名消防指戰員和2名群眾受傷;2013年瀘州市某商城燃氣管道爆炸事故，造成4人死亡，40人受傷;2014年北京市某大街燃氣管道泄漏起火事故，2名群眾被輕度灼傷，29輛消防車輛，200余名消防指戰員到場處置連續奮戰10小時，成功抑爆處置[4];2017年松原市某路段燃氣管道泄漏爆炸事故，造成5人死亡、89人受傷[5];2019年長春市某小區居民樓燃氣泄漏爆炸事故，造成8人死亡，3人受傷;2020年新余市某公司燃氣泄漏爆炸事故，造成1人死亡，6人受傷。

以上燃氣泄漏引發的事故發人深省，滅火救援一線的戰斗人員應該予以高度重視，認真妥善地做好應急救援處置工作。因此，結合近年來燃氣泄漏爆炸事故消防救援處置案例，梳理分析事故的災害特點和處置經驗，進一步提高隊伍安全高效處置燃氣泄漏事故能力、有效確保人民群眾的生命財產安全，具有十分重要的現實意義。

（三）居民燃氣種類及理化特性

目前全國居民燃氣主要包括天然氣、液化石油氣和煤氣三種：

（1）天然氣主要由甲烷（85%）和少量乙烷（9%）、丙烷（3%）、氮（2%）和丁烷（1%）組成，天然氣與空氣混合后，能形成爆炸性混合氣體，爆炸極限為5%～15%，遇明火即可發生爆炸，在空氣中含量達到9.5%時爆炸威力最大[6]。天然管道容易實現長期、穩定、連續的供應。在一定程度上易造成持續和大量的燃氣泄漏，混合氣體，造成更大范圍的爆炸性氣體空間，使事故的波及范圍擴大。

（2）液化石油氣為無色氣體或黃棕色液體，有特殊氣味，具有易燃易爆性，主要成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，氣態時密度比空氣大，約為空氣的1.5倍，氣化時體積擴大250～300倍，易在低洼處積聚形成爆炸性氣體，爆炸極限2%～10%，遇明火即發生爆炸。

（3）民用煤氣為無色、具有特殊氣味（硫化氫臭雞蛋氣味）的氣體，有毒，具有易燃易爆性，主要成分烴類、氫氣和一氧化碳等，密度比空氣小，能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限4.5%～40%，煤氣中的一氧化碳成分能與人體中的血紅素結合，使血液失去送氧能力，從而造成全身組織，尤其是中樞神經系統嚴重缺氧，輕者產生中毒癥狀，重者造成死亡。

在2015年6月28日上午，上海市政府聯合行業集團舉辦了“上海實現城市燃氣天然氣化”儀式，正式宣告了上海燃氣步入了“全天然氣化”時代。

二、城市燃氣泄漏原因分析

（一）管道腐蝕老化

燃氣管道腐蝕老化穿孔，其主要表現形式有：（1）長期置于潮濕及腐蝕性介質中;（2）外壁防腐由于施工質量或外來破壞等原因形成破損點后，與土壤接觸形成腐蝕;（3）內壁因傳輸介質的腐蝕成分造成腐蝕。

（二）管道遭施工破壞

施工破壞主要是指其他單位的野蠻施工給燃氣管道造成外部傷害。常見的地下燃氣管道施工破壞類型有：（1）地基勘探破壞管道;（2）挖掘機挖斷管道;（3）路面打夯機震斷管道;（4）破壞管道地基，導致管道發生不均勻沉降斷裂等。

（三）工程質量欠佳

（1）施工質量差，未嚴格執行規范要求，造成管道先天性缺陷，運行中發生腐蝕、斷裂，形成漏氣;（2）管材質量差，運行中因強度、厚度等不足而導致管道漏氣發生。

（四）燃氣使用不當

城市燃氣事故比較多發的是居民家庭，因為居民的粗心大意，有時候操作錯誤和長時間不在廚房造成燃氣的泄露。

三、城市燃氣泄漏處置難點

（一）現場引爆源多，隔絕難度大

來自消防救援人員的主要引爆源有：通信設備的信號、消防器材金屬部件摩擦產生的火花（如水帶接頭、消防腰帶頭）等。

來自社會人員的主要引爆源有：電器開關的火花、聲控燈自啟動、電冰箱繼電器自啟動（注：當冰箱內溫度達到設定溫度后，繼電器就會切斷冰箱電源;當溫度高于設定溫度，繼電器就會接通電源啟動冰箱壓縮機，產生火星引起爆炸）、通信設備的信號、來往車輛的尾氣、打火機或點煙器等直接火源、化纖衣物材料摩擦產生的火花、金屬物件摩擦產生的火花、其他高溫運轉設備等。

然而，電力公司、燃氣公司到場往往需要一段時間，無法第一時間斷電、斷氣以降低爆炸風險。

（二）泄漏燃氣易擴散，警戒難度大

泄漏燃氣隨風向擴散，影響區域較廣，這就要求警戒區域設置需根據氣象條件和現場濃度變化及時調整。且就日常處置經驗來看，燃氣泄漏事故處置往往會引起居民圍觀，如果是主干道路地下燃氣管道泄漏事故，還容易導致道路交通擁堵。如何科學劃定警戒區域，并有序疏散現場車輛及人員，是燃氣泄漏事故處置的一大難點。

（三）輿論壓力較大，社會影響嚴重

燃氣具有易燃易爆特性，一旦發生爆炸，勢必造成很大的社會影響。在爆炸發生后，現場群眾在不了解詳細情況下，通過互聯網發表事故現場照片、視頻，妄加議論燃氣泄漏事故現場發展狀態和處置進展情況，特別是人員傷亡情況，極易造成網絡輿情，對社會穩定引起負面影響。

四、城市燃氣泄漏處置要點

（一）計算燃氣泄漏量

計算泄漏量，對把握事故危險性、輔助現場決策具有較大參考意義。

1.公式法計算泄漏量[7]

則每小時泄漏量Q=qm÷ρ

注：qm為泄漏質量流量，單位kg/h;

ρ為天然氣密度，取值0.73為kg/m3;

p2為管道中點處（標號2）壓力，單位Pa;

d為管道直徑，單位m;

低壓：<0.1MPa;高壓：0.1～0.4MPa。

2.圖表法簡算泄漏量

根據城鎮燃氣設計規范10.2.1條文規定：用戶室內燃氣管道的最高壓力不應大于表10.2.1的規定。

考慮商住樓情形，假設最不利情況，設燃氣管道壓力為0.4MPa。在管道設計壓力為0.4MPa時，每小時泄漏量（Q）與泄露小孔直徑（d），對應關系滿足如下曲線[7]：

（二）對現場實施全方位、不間斷檢測

消防救援力量到達現場后，應積極與泄漏事故的當事人進行有關情況的確定，并組織精干力量進入現場進行偵察， 確定燃氣泄漏的濃度情況、區域內被困人數和傷亡情況。同時，有效利用氣象儀、可燃氣體檢測儀等偵檢儀器對事故現場進行全方位、不間斷檢測，以便及時找到燃氣泄漏的原因、區域、流動方向和擴散范圍，為制訂行動方案和救援措施提供依據。因為天然氣比重輕，要特別加強對建筑頂部間隙處、豎井等燃氣易積聚處的檢測。

（三）合理劃分警戒

到場后，車輛于上風向200米[8]處、車頭向外停靠。迅速詢問知情人現場具體情況，并落實個人防護。派遣一組人員進行不間斷檢測，由外向內依次設置安全區（上風向200米處）、輕危區、重危區（天然氣爆炸下限為5%，取其爆炸下限50%～60%濃度處）。泄漏安全距離劃分如圖2所示。安全區為人員疏導及各參戰力量集結區域，發揮現場民警、保安、居委會工作人員的作用，禁止無關人員進入輕危區;輕危區為中間緩沖地帶，提供人員疏散及器材運輸路徑，落實個人防護;重危區為精干攻堅人員作業區，落實個人防護，嚴格控制自身引爆源及攻堅作業人數，全程應保持低姿狀態，攻堅作業時盡量尋找掩體掩護。

（四）消除引爆源頭

（1）途中聯系指揮中心對接電力、燃氣、通訊部門，遠程切斷事故地點電、氣及通訊信號（手機基站、有線電話、有線網絡等），并要求到場協助處置。行車途中注意觀察，不得盲目選擇行車路線，應從上風向駛向警情地點。

（2）在燃氣、電力公司沒有第一時間實施斷氣、斷電的情況下，依托小區作戰信息卡相關信息，由消防救援人員實施斷氣斷電。現階段，靜安消防救援支隊已將居民燃氣管道閥門位置、小區總配電間位置等內容作為日常小區調研工作的主要內容之一，如圖3所示。

（3）在安全區內利用車載擴音器、手持式擴音器;在重危區內使用塑料套袋封裝的擴音器，對群眾作疏散及防爆提示。禁絕現場一切明火，嚴禁危險區內穿帶釘鞋和化纖衣服、使用非防爆電子產品、打開電器開關、攜帶金屬物件等行為。

（4）所有處置人員必須著防靜電內衣，佩戴阻燃頭套、搶險手套，確保皮膚無裸露部位。除去身上一切可能產生火花的金屬物品、化纖衣物、不防爆的電子產品，使用電臺時外套封閉的塑料套袋，照明時使用防爆燈具，進行破拆時使用無火花工具。

（5）進行人員疏散時，要求現場民警、居委會人員輔助做好統計、登記，堅決做到“只出不進”。及時提醒人員疏散速度，防止人員因快速奔跑而產生靜電火花。

（五）稀釋現場燃氣濃度

1.出水稀釋濃度

先期到場力量及時鋪設水幕水帶、屏風水槍，架設水槍、水炮、水驅動排煙機，利用開花或噴霧射流，稀釋驅散泄漏區域的燃氣，加強重點區域空氣流動。鋪設水帶時接口注意輕接輕放或下墊軟衣物，有條件的情況下用布條扎緊接口處，避免水帶接頭在地面摩擦產生火花。必須設置不少于兩路不同來源的供水線路，同時安排好應急處置小組。在已泄漏且穩定燃燒的現場，且無法關閉閥門和堵漏時，嚴禁盲目撲滅火焰，防止形成爆炸混合物引發爆炸。

2.通風稀釋濃度

在室內燃氣泄漏事故處置中，通風降低現場燃氣濃度至關重要。攻堅人員需在開花或噴霧水槍掩護下展開行動，按先下風后上風的順序打開門、窗以及通風口。考慮通風口即是泄壓口，開啟門窗時必須位于門窗側方或利用實體墻、建筑構件進行掩護。

（六）攻堅作業

攻堅組人員要嚴格落實個人防護，并確保人員精干，每組不應超過3人，行進時腳步要輕、穩，不得隨意碰撞、挪動物件。前往泄漏核心區時，應側身貼墻行進，做好轉身臥倒準備，遇到爆炸征兆來不及撤離時就近臥倒，頭向外、臉向下。要事先明確緊急撤離的信號和撤離路線，在收到撤離指令后，迅速撤離核心作業區。

1.謹慎實施內攻破拆

在實施救援行動中，能不破拆的堅決不破拆，必須要強行破拆的，要使用防爆器材裝備，并鋪設來源不同的兩路供水線路，在水槍掩護下實施破拆。嚴禁操作人員位于門窗等泄壓口正面。

2.關閥堵漏作業

在處置燃氣泄漏事故時，如果泄漏點的上一級閥門易找到且能夠有效關閉，則可采取關閉閥門的措施，阻斷泄漏。如果泄漏點的上一級閥門短時間內不能找到或不能有效關閉、切斷氣源，則應立即實施堵漏。堵漏必須在工程技術人員的指導下實施，管道的堵漏方式可以根據不同的泄漏口形狀而定，當泄漏口為砂眼時，使用螺絲加黏合劑進行堵漏;當泄漏口為縫隙時，使用外封式堵漏袋、金屬封套管、電磁式堵漏工具組、堵漏夾具等堵漏;當泄漏口為孔洞時，使用木楔、堵漏夾具、粘貼式堵漏密封膠等堵漏;當泄漏口為裂口時，使用外封式堵漏袋、電磁式堵漏工具組、粘貼式堵漏密封膠堵漏。也可視情采用石棉板、包扎帶、墊片、橡皮塞、棉紗、紙板等無火花工具及黏合劑。在實施堵漏的過程中，必須使用開花或噴霧射流全程掩護[9]。

五、結語

城市燃氣泄漏處置是較為復雜的，我們雖然對其處置要點進行了初步的研究探討，但是任何一個處置現場都不是理論推演，只有不斷地通過學習與實踐，總結前人的經驗，才能對今后的滅火與救援工作不斷進行完善和提高。

參考文獻：

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[2]能源發展戰略行動計劃（2014-2020年）[R].中華人民共和國國務院，2014.

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[5]戰訓.吉林省松原市“7·4”燃氣管道泄漏爆炸救援解析[J].中國消防，2018（08）：61-64.

[6]張秀華，朱新雨，吳燕燕.室內燃氣爆炸沖擊波的特性及傳播規律[A]//中國力學學會爆炸力學專業委員會.第五屆全國計算爆炸力學會議論文摘要[C]//中國力學學會爆炸力學專業委員會：中國力學學會，2012.

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[8]田輝.天然氣管道泄漏爆炸動力效應研究及危險區域的劃分[D].淮南：安徽理工大學，2012.

[9]徐屹.淺談居民樓燃氣泄漏的處置[A]//浙江省消防協會.開展消防科技創新 促進社會公共安全[C]//浙江省科學技術協會，2017.

作者簡介：

夏明仁（1978—），男，現任上海消防總隊靜安區消防救援支隊副支隊長兼滅火救援指揮部部長，主要從事隊伍的執勤訓練組織指導工作。長期在特勤中隊任職，參加過數千起的滅火救援指揮，參加過靜安區教師樓公寓火災撲救、2008年的四川汶川抗震救援等一系列重特大災害事故處置。