城鎮燃氣泄漏爆炸原因分析及其防治對策

■ 李天馳 成都市消防救援支隊天府新區大隊

隨著社會生產力的不斷發展，燃氣已發展成為城鎮居民使用的主要能源。但方便、快捷、高熱值的城鎮燃氣存在重大的火災隱患，國內外都曾發生過多起城鎮燃氣泄漏爆炸引發的重特大事故，造成了嚴重的人身傷亡和財產損失。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，城鎮燃氣的安全管理和使用已成為應急和消防部門亟須重視和解決的問題。文章對城鎮燃氣的燃燒特性及相關爆炸事故案例進行分析，并在此基礎上有針對性地提出城鎮燃氣泄漏爆炸事故的防治對策。

一、城鎮燃氣的種類及特性

燃氣是指通過輸配系統供居民生活、商業、工業企業生產、采暖、通風和空調等各類用戶使用的可以燃燒的氣體。根據來源的不同，當前我國的城鎮燃氣分為天然氣、液化石油氣和煤氣。我國北方城鎮居民使用以上三種氣源的用戶數量各占總數的1/3，南方地區除四川、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，天然氣用戶數量約占全省總數的70%，液化石油氣和煤氣用戶約占總數的30%。

根據輸配和儲存方式的不同，城鎮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，液化石油氣由液態轉變為氣態時體積可擴大250～300倍，而天然氣和煤氣一般情況下是用管道方式供氣。

二、城鎮燃氣的火災事故特點

（一）爆炸中燃燒，甚至產生二次爆炸

從城鎮燃氣事故的統計數據來看，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%。根據消防燃燒學理論，可燃氣體的爆炸下限數值越低，爆炸極限范圍越大，爆炸的危險就越大。因此城鎮燃氣發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生的沖擊波疊加在一起之后，還會進一步導致二次爆炸的發生，帶來更多的人身傷亡和更大的經濟財產損失。

（二）泄漏起火燃燒

天然氣和煤氣通常狀態下是氣體，液化石油氣貯存狀態下通常是液態，泄漏后迅速氣化為氣態，因此城鎮燃氣的燃燒規律遵從氣體燃燒規律。通過消防燃燒學氣體燃燒性能測試結論可以發現，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，其火焰傳播速度較快。

（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有關。燃氣的擴散系數越大擴散速度越快，擴散能力越強。以湖北十堰事故為例，6月13日早晨5:38該地有關方面接到群眾報警：在十堰市張灣區某集貿市場發生燃氣泄漏。接到報警后，燃氣公司和該地有關方面同志以及參加應急處置的人員到場，發現了明顯的泄漏。6:40燃氣達到一定的濃度發生爆炸。根據初步調查結果來看，各方都沒有意識到燃氣泄漏擴散速度之快，發生爆炸后波及面之廣，因此出現了泄漏發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，很可能會將鋼瓶內空間充滿，瓶內壓力隨溫度升高而增加，當壓力超過鋼瓶的承壓極限時，會導致鋼瓶發生物理性超壓爆炸。管道或鋼瓶一旦發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、罐體或輸氣泵等設備上的防爆膜、防爆片、阻火和泄壓裝置等反應滯后或失靈，無防雷、防靜電裝置，罐區、泵房等危險區域設置了非防爆型電氣設備，或電氣設備防爆性能差等。

（二）燃氣泄漏引發火災

管道或鋼瓶因氣源質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年事發燃氣公司還將這段煤氣管道轉為天然氣運行。由于煤氣腐蝕性強，加之已經使用多年，事故后有關初步鑒定也顯示，管道早已出現嚴重腐蝕。從初步調查結果來看，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

湖北十堰發生事故的天然氣管道系十堰東風中燃城市燃氣發展有限公司所有，從初步調查來看，該公司安全管理制度不健全、責任未落實、未嚴格執行巡線檢查制度，相關設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，竟未發現事發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燃氣管線，事故發生后不能及時關閥斷氣和控制火源。二是違規操作，不遵守“火等氣”的規則，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，引發燃氣泄漏到空氣中。四是由于粗心大意，在燃氣使用結束后未關閥或關閥不嚴導致泄漏。五是不遵守燃氣具安裝規程，擅自將燃氣熱水器安裝在室內。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、城鎮燃氣泄漏爆炸事故的防治對策

（一）管道燃氣方面

城鎮燃氣工程建設與城鎮建設規劃應同步進行，防止形成先天隱患。老舊城區遺留下來的先天隱患，要采取加強安全管理、安全監控、檢測等措施及時發現和消除。目前城鎮燃氣工程除了燃氣站輸配設施等重要場所外，燃氣管線并不能完全與城鎮建設發展規劃同步進行，尤其是在一些中小城鎮和大城市的城鄉接合部，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，確保燃氣用具質量

交管部門應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。質量技術監督部門和工商部門應嚴格規范燃氣用具的生產和銷售流通環節，確保產品質量合格，防止不合格產品進入市場中。燃氣主管部門應堅決取締無證經營的企業，嚴禁在城鎮中心或人員密集區域開設燃氣門市網點。

2.加強監管，嚴控工程質量

燃氣主管部門、質量技術監督部門在燃氣管道施工前應進行聯合檢查，對施工單位選用的管材設備進行檢測，尤其是高壓管線的材料，更應加強抽樣送檢。在施工過程的監管中，如果發現施工單位不按原設計圖紙進行施工，要堅決責令整改或責令停工，并依法處理有關責任單位和個人。工程驗收環節，規劃建設部門、燃氣主管部門要嚴格按照國家技術規范標準和驗收評定規則開展工作，對一般性的違規要立即責令改正，對違反強制性條款的要堅決評定為不合格。對未經驗收或驗收不合格的工程一旦發現擅自投入使用的，要立即責令停止使用并嚴肅處理責任單位。

3.完善規章制度，加強后期管理

城鎮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。燃氣供應企業要落實法規、技術標準和政策性文件的要求，提高企業員工的思想認識，培養安全意識，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.落實燃氣從業人員持證上崗制度

燃氣供應企業的技術性、專業性很強，因此必須建設專業的工程技術人員隊伍。對不具備專業技術的人員或專業技術較差的人員，企業應先進行技術培訓，經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，除了對液化石油氣特殊崗位進行培訓，還應對天然氣、煤氣等特殊崗位進行培訓。凡是從事燃氣管理、服務、儲運和燃氣器具安裝維修的企業，必須配備相應的專業技術人員，落實持證上崗制度。

（三）加強消防救援隊站建設，提升救援能力

為應對城鎮燃氣泄漏爆炸事故，城市消防站的建設非常重要。一是隊站的數量、密度要跟隨城鎮發展，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案，并適時組織開展實戰演練。

（四）大力開展宣傳，提高全民安全意識

當前，大部分地區的人民群眾對于安全使用燃氣有一定的意識，但大多數群眾還沒有充分認識到城鎮燃氣儲存、運輸和使用方面的危險特性。因此要采取公益電視廣告、發放宣傳資料、利用網絡新媒體等多種形式，充分調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據等新技術深入研究城鎮燃氣泄漏、爆炸事故的預測預防問題，建立城鎮燃氣泄漏爆炸事故風險評價體系，應用現代化的智能手段預測事故發生的概率和規模，有針對性地根據事件發生概率，采取相應的預防措施，達到預防和減少城鎮燃氣泄漏爆炸事故發生的目的。

五、結語

綜上所述，城鎮燃氣系統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的同時，各級部門應依法依規加強對各個環節的監管，加強宣傳教育，生產經營單位應嚴格落實安全責任制，應急管理部門也要加強對城市消防站的建設，提升隊伍的應急處置能力。