東京是日本的政治、經濟、文化中心。2022年,東京城市燃氣銷售量約為120萬m3,其中家庭用量約為119萬m3,占總體銷售量的99%。東京主要使用13A天然氣,其每立方米的標準熱量為45MJ,最高壓力為2.5kPa,最低壓力為1.0kPa。在日本國家法律法規的指導下,東京在安全管理、應急預案、防災救災等方面構建了一整套完善的安全保障體系,并發揮了積極的作用,讓其燃氣事故率保持在較低的水平。根據日本經濟產業省的統計,2021年東京發生的城市燃氣相關事故共5起,除2名輕傷者外,并未造成人員重傷或死亡等情況。
日本燃氣相關的法律法規體系由法律、政令、省令和告示構成。燃氣法律和政令偏重于燃氣行業的行政管理和實施程序性內容,而法律和政令中所涉及的技術要求則由省令具體規定,具體實施標準由告示進行規定,從某種角度說,燃氣行業的告示實際起到了技術法規的作用。
以《燃氣事業法》為例,該法是日本燃氣行業的基本法,1954年頒布,從1995年開始實施,至今已進行過多次修訂。《燃氣事業法施行令》根據《燃氣事業法》授權制定并實施,其對特定燃氣設施的符合性標準、燃氣設施檢查的委托方式、特殊燃氣設施的準用、燃氣設備保證書的具體期限、縣級或市級政府管理的具體要求等法律實施內容進行了詳細規定;《燃氣事業法實施細則》則對《燃氣事業法》和《燃氣事業法施行令》中提及的符合性標準或基準性標準進行了明確規定,以保證法律和政令的實施。《基于燃氣事業法的經濟產業大臣的審查基準》屬于告示,起到技術法規的作用。包括東京在內的日本各個城市的燃氣企業均須遵守燃氣相關法律的規定。
日本的燃氣法律都將保障用戶安全放在首位,除了法律外,其技術標準也比較完善。燃氣相關設施設備等均通過日本工業標準(JIS)和日本燃氣協會(JGA)標準進行了標準化規定,這對于保障燃氣安全供應起到了積極的促進作用。
為了確保燃氣的安全使用,東京積極推廣普及燃氣安全設備,如智能燃氣表、燃氣管、燃氣閥、燃氣報警器等。此外,還引入了耐震性能極高的燃氣設備,采用及時關閉供氣系統等措施應對地震等自然災害。
智能燃氣表除了計量用戶的用氣量外,還可以24小時監控用氣量,又稱“微電腦表”。其具有相當于斷路器的安全功能,在出現燃氣流量無故增大、發生5級以上地震等異常情況時,分別通過內置的感知器、氣體泄漏檢查器、氣體壓力感知器、地震感知器等發現問題,然后傳入流量異常檢知電路裝置,發出警示后實施切斷。
智能燃氣灶具有溢出安全、調整油溫、自動熄滅等功能,在鍋內液體溢出或油溫過高、鍋離開灶面時會停止供氣,防止忘記關火或油溫過高等人為操作造成的燃氣事故。
智能燃氣設備的廣泛應用既為用戶的生活提供了便利,也大大減少了燃氣事故的發生概率,保證了用戶的生命財產安全。
1.及時更換老舊的燃氣管道。對于埋設時間較長的老舊燃氣管道,根據優先順序制訂更新改善年度計劃,并有效執行。對于重要建筑物中的鍍鋅鋼管,在對用戶進行宣傳周知的同時,盡可能在2030年完成更換。
2.定期進行燃氣安全檢查。根據《燃氣事業法》的規定,東京定期免費對用戶的燃氣配管及器具進行泄漏檢查,檢查員會提前與用戶聯系好上門時間,檢查結束后會將檢查結果發給用戶,并提醒用戶安全使用燃氣。如果發現燃氣管老化等問題,會給予更換。
燃氣檢查員需持證上崗。該資格分為屋內管道及燃氣器具檢查員資格、燃氣器具檢查員資格、屋內管道檢查員資格三類。只有擁有足夠從業經驗、已接受培訓并通過書面考試的人員才可獲得該資格證書。資格證書有效期為3年,持證者每3年須接受一次專業培訓,以延續其資格的有效性。
3.對高壓燃氣管道進行巡邏。為保障城市燃氣的安全穩定供應,東京定期對高壓燃氣管道進行巡邏,及時發現擅自施工、路面開裂或塌陷等影響燃氣管道的情況,并立即處置,同時對燃氣供給設施進行檢查,確認調壓器或閥門等沒有異常。
根據日本經濟產業省的統計,2021年因施工造成燃氣管道破損的事故共有167件,其中東京42件。為防止施工造成燃氣事故,東京設立了燃氣管線查詢系統,登錄專用網站可以查詢各個區域的燃氣管線埋設情況,還可以撥打專用電話進行咨詢。
東京積極進行宣傳引導,要求施工企業在施工之前向燃氣運營商咨詢燃氣管線的有無、配置狀況及使用情況,必要時還可要求燃氣運營商到現場進行指導監督。同時,要求企業將從燃氣運營商了解到的信息告知現場全體施工人員,確保安全施工。
根據《燃氣事業法》的規定,對于未事先確認燃氣管線情況就貿然施工并造成燃氣管損壞或泄漏的,會處5年以下拘役或100萬日元以下的罰金;對于隨意操作燃氣設施影響燃氣供應的,會處2年以下拘役或50萬日元以下的罰金。燃氣企業大多會嚴格遵守相關規定,做好燃氣安全管理。
東京要求燃氣運營商制定應急預案,預想首都圈發生大規模災害時的情形,建立完善的防災體系。在發生災害時,除了停止燃氣供應減少二次災害之外,還要確保受災較少地區繼續供應燃氣。
1.24小時安全指令中心。為了預防燃氣泄漏事故,東京建立了24小時緊急出動安全指令中心,設置24小時燃氣泄漏專用服務電話,全天候24小時365天確保燃氣安全。不論周末還是節假日,都能隨時接收相關信息,并立刻通知附近的工作人員前往目的地進行檢查與處置,應急車上搭載有現場燃氣管和燃氣設施的即時信息系統,能迅速判斷事故或故障地點周圍的基本情況,實施快速搶修。
2.供給指令中心遠程監控。供給指令中心負責對首都圈城市燃氣的制造設備和供給設施的運營情況進行24小時365天的監控和巡邏。在地震發生時,負責受害程度分析、遠程停止燃氣供應等,以防止二次災害的發生,每年進行約100次應急訓練。
3.組織防災演練。東京每年都會舉行防災演練,還鼓勵從業人員參加國家或其他機構組織的演練活動,確保每個人都能在緊急情況時采取正確的行動。此外,還經常開展從業人員的資格培訓和故障分析處理及突發事故的應急處理培訓,提高從業人員的應急處置能力和綜合素質。
4.做好防災物資儲備。提前在不同的倉庫儲備好災后恢復所需的物資,以便在緊急情況時迅速調用。在市內一些區域還設置了家用加油設備,以保證出現意外情況時的燃料供應。
5.編制應對臺風和水災計劃,做好應對準備。東京的燃氣供給設備均采用防水設計,不會有浸水危險。此外,調壓器不使用電力,因此不會受到停電的影響。在大型臺風等接近時,還會根據天氣情況提前制定應對措施,確保燃氣正常供應。
日本是個地震頻發的國家,因此城市燃氣行業不可避免地要考慮應對地震災害的問題。東京應對地震災害的舉措主要分為抗震設施設備、地震應急措施、災后恢復措施等三部分。
東京致力于地震災害的預防,燃氣的制造、輸送等各流程的設施設備均采用了耐震性設計。
一是LNG基地,基地中制造城市燃氣的設備均符合日本燃氣協會規定的標準,采用耐震性極強的材料和設計方法。東京各企業持續開展燃氣供給設備的防震技術開發和研究,比如使用三軸震動臺對各種燃氣設備的安全性進行實驗并作出評價。
二是LNG儲罐,可承受較大震級的地震,設計結構具有高度安全性能(圖1)。阪神大地震及東日本大地震這種7級以上地震時也未出現過泄漏。

三是球形儲罐,儲罐采用最新技術和工藝制造,結實耐用(圖2)。球體部分為高張力鋼,基礎部分根據地質調查情況將樁打入支撐地基,能夠承受較大震級的地震。為了減少晃動,還設置了油壓減震器。

四是LNG氣化器、擴散塔、調壓器站、高中壓管道、緊急切斷閥、低壓管道等,其中高中壓管道使用焊接接合鋼管,低壓管道使用聚乙烯管(PE管),PE管伸縮性好,不易破損,也不會被土中的水分腐蝕,具有很好的耐久性,能將地震的破壞力降到最低。
東京將服務區域劃分為不同區塊,目前低壓管線網有300多個區塊,中壓管線網有25個區塊。當發生較大的地震時,能夠識別出重大受災區塊,并切斷這些區塊的供氣,而非全部斷氣,這樣就可使受供氣中斷影響的區塊減至最少,同時又能避免二次災害的發生。
東京還利用“超高密度即時地震防災系統”(SUPREME)感知供給指令中心收集的信息,在發現某區塊出現火災或房屋倒塌等災害時,會遠程切斷所在區塊的調壓器。SUPREME系統是世界上首個地震防災系統,它通過高密度(約1千米內設置1處)設置的SI傳感器,能在短時間內收集觀測點數據,通過遠程操作停止區塊調壓器的供給,還具備高精度的管線損壞情況預測功能(圖3)。

東京還積極推進災后恢復工作,建立了一項安全快速恢復供氣的制度。在停止供氣的區域,采用IT系統準確把握受害情況,收集各區塊調壓器的信息,選擇最適合的恢復方法,遠程啟動調壓器,盡早恢復供氣。
東京通過修繕管理恢復支援系統(HURRY)進行災后恢復的管理。根據恢復計劃的安排,將停止燃氣供應區塊的恢復方法輸入系統中,對其進程(關閉閥門作業、修繕施工、泄漏調查、開閥作業)進行管理。根據需要,安排適合的人員高效開展災后恢復工作。
此外,還利用移動報告系統(TG-DRESS)及時通過手機等方式報告恢復進展情況,與傳統的由工作人員手工輸入數據相比,該系統大大提高了統計效率,也有助于快速制定第二天的作業計劃。熊本地震時就使用了此系統,為災后重建作出了巨大貢獻(圖4)。

完善的法律法規體系是實現燃氣行業安全管理的重要保障,除《燃氣事業法》外,還出臺了一系列法律、政令、省令、告示等,構建了比較完善的法律法規體系,讓燃氣安全管理有法可依且具備可操作性,政府部門嚴格監管、燃氣企業嚴守安全生產責任、燃氣用戶安全使用燃氣,共同維護燃氣安全。
東京的燃氣器具一般具有烹飪油溫過熱時或膠管脫落時自動斷氣、燃氣泄漏報警等安全裝置,即使用戶誤操作也不會發生事故,減少了安全事故的發生。
東京非常重視燃氣從業人員的專業素質教育,相關人員均需參加教育培訓,學習施工安裝要領和安全注意事項、新設備新工藝、管線檢查和故障分析修理技術、突發事故應急處理技能等。
對于地震、臺風等自然災害,東京燃氣行業有著比較完善的應急體系,無論是提前預防,還是發生緊急情況時的應急處置或災后恢復,都有一套比較成熟的系統,能夠有效抑制燃氣事故的發生和危害程度。
參考文獻
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