淺談城市天然氣泄漏事故處置對策

張雪琳

嘉定區消防救援支隊 上海 201802

1 天然氣理化性質及泄漏過程

1.1 天然氣物理化學特性

天然氣是一種無色、無味、無毒的氣體，密度約為0.65.主要成份是甲烷（85%）和少量乙烷（9%）、丙烷（3%）、氮（2%）和丁烷（1%）。天然氣密度小，熱值高，燃燒后生成二氧化碳和水，是一種清潔的能源。其與空氣混合后，會發生爆炸。

為利于泄漏檢測，民用天然氣在送到最終用戶之前還要加入硫醇、四氫噻吩等氣體，使其具有獨特的氣味。天然氣進入人體的主要途徑是經呼吸道吸入，當它的含量較高時，由于替換了空氣，會造成人體氧氣不足，使人出現呼吸短暫、失去意識的癥狀，嚴重的還會引起血氧飽和度過低致死。當它未充分燃燒時，會生成CO。

1.2 天然氣泄漏過程及特點

在天然氣剛開始泄漏時，它的泄漏速度非常快，泄漏的天然氣被強大的氣流吹到空氣的上層，造成泄漏口周圍的天然氣消散減慢，并且天然氣依靠浮力作用，繼續向上運動，向四周擴散，在上空或者建筑物頂部集聚，使泄漏氣體越積越多[1]。

如果在開闊的高空地帶發生天然氣爆炸，對周圍的人來說并不會造成太大的傷害，如果能快速控制其泄漏，天然氣就會迅速向空氣中消散；但是，如果天然氣泄漏發生在住宅區或者人群密集的街道，那么就會造成很大的危害，一旦引燃或爆炸，極易形成大面積燃燒和向上的爆炸趨勢；如果泄漏區域有建筑物，那么這片范圍都會有發生火災和爆炸的危險。

2 事故案例

2.1 案例1

吉林省寧江區繁華路，2017年7月4號13時23分左右，一條城市燃氣管線突然發生泄露引起爆炸，導致96人傷亡。其產生的原因是，地下天然氣管道被道路改造施工方意外損壞，造成天然氣大量泄露，并蔓延到了周圍的建筑物內，達到一定的濃度遇到明火，從而引起了爆炸。

事故分析：

（1）燃氣公司沒有同道路施工方一起制定燃氣管道的安全防護預案，沒有在工地上做好引導、監督工作；

（2）緊急情況下沒有采取合理應對措施，沒有在泄露部位封閉周圍的閥門和氣體來源；

（3）沒有探測工地和周邊建筑中的氣體含量，沒有快速地組織人員撤離。

2.2 案例2

十堰張灣區艷湖集市于2021年6月13號6點42分左右發生天然氣爆炸，共導致200多人傷亡，其中26人喪生、37人重傷，財產損失高達5395.41萬元。造成這次事件的主要原因是，由于天然氣中壓管道受到了嚴重的侵蝕而斷裂，泄露的天然氣在集市附近的河流里形成了一個封閉的空間，遇到了從餐飲店的排煙管道里噴出來的火花而引起了爆炸[2]。

分析：

（1）對安全風險的排查和治理工作不夠全面。在該事件中，涉及到的天然氣管道在改建過程中，違反規定，將管道穿過了事故現場建筑物的底部，造成了嚴重的安全隱患；

（2）應對突發事件能力不足。從群眾報警到爆炸發生長達1h，沒有按照預案對人群進行快速疏散，沒有設置警戒線，沒有切斷火源。

（3）沒有及時地對管道內外兩端的燃氣閥門進行控制，在沒有消除燃爆風險的前提下，命令救援人員提前撤出現場。

2.3 案例3

江蘇省興化市，2009年7月2日早上7點45分，在富康小區17棟2號樓發生火災。到場的110警察、120救護人員和消防救援人員進入室內搶險救援時，導致爆燃，燒傷17人，其中有5名消防指戰員和2名警察。

分析：

（1）進入現場人員包括了消防救援人員、警察、醫療人員等人，無關人員過多。

（2）進入室內人員沒有處置燃氣泄漏事故的敏感性，隨意開關天然氣灶臺點火開關，導致爆燃。

（3）參與處置的人員安全防護不到位，導致了多達17人被燒傷。

3 天然氣泄漏事故的特點

天然氣具有熱值高、燃燒穩定、性價比高、方便、衛生等優點，因此，天然氣已經成為廣大群眾常用的能源。但是，其屬于一類易燃易爆氣體。在供氣的時候，如果操作不當，或者是管線出現了裂縫，氣體泄漏，那么，碰到明火，就會引起火災和爆炸，甚至導致人員傷亡[3]。

3.1 火焰溫度高

火焰溫度高主要包括兩方面，一是熱值大。當天然氣燃燒時，其燃燒溫度可達到2130～2850℃；二是熱輻射強。室內燃氣燃燒產生強烈的熱輻射，使火源周圍的可燃物質達到燃點而起火燃燒，面積迅速擴大，形成大面積火災。

3.2 蔓延速度快

天然氣的燃燒速度非常快，燃燒速度是38m/s，可以在自身燃燒所產生熱量的影響下，快速達到燃點并進行燃燒，并可以快速地提升周邊其它可燃物的燃燒程度，加快火勢的發展擴散。

3.3 爆炸破性壞大

天然氣泄漏后，能與空氣迅速混合形成爆炸性氣體，遇火源立即發生爆炸。尤其是在密閉的室內，燃氣泄漏達到一定的濃度，天然氣爆炸極限為5%～15%，遇到火星、電火花等火源時，立即發生爆炸，對人員、建筑等造成嚴重傷害。

3.4 復燃危險大

燃氣發生火災后，可用干粉或水滅火，但燃氣仍會持續外溢，遇到火災現場殘留的火焰或火花等，會再次燃燒和爆炸。此外，天然氣從隱藏的泄漏點向其它地方擴散時，與火種相接觸也會引起再次燃燒。

3.5 傷亡慘重

在住房內燃氣泄漏，著火，爆炸時，容易引起傷亡事故。一是中毒。如果吸入量達到一定程度，就會出現中毒癥狀，甚至出現昏厥或死亡。二是燒傷。燃氣擴散速度非常快，一旦發生轟燃，附近的人員會被瞬間燒傷。三是沖擊。在燃氣發生爆炸的時候，會形成一股強大的沖擊波，對周圍的人造成很大的沖擊傷害，即使是相隔較遠的人，也有可能被飛濺的東西給砸傷。

4 天然氣泄漏處置對策

處置天然氣泄漏事故，消防指戰員必須思想上高度重視，做好前期安全防護工作，同時緊密結合實際情況，根據泄漏位置、泄漏時間、環境情況、人員情況等做出科學判斷，采取科學合理的處置措施和撲救方法。

4.1 途中詢情、提前介入

消防隊站在接警出動的途中，必須及時通過各種途徑了解事故現場的相關情況，制定初步的處置對策，明確救援人員任務分工。一是對氣體泄漏形式、泄漏位置、泄漏原因、泄漏時間等進行了解；二是對現場環境進行了解，了解現場風向、事發地建筑及毗鄰建筑情況；三是對現場人員情況進行了解，了解是否有人員被困、被困人員所處位置、是否存在人為故意制造泄漏的情況以及人員的精神狀態和所處位置；四是要提前介入，根據了解到的相關情況，通知事發地的微型消防站進行相應的人員疏散和現場警戒，降低事故現場的安全風險。

4.2 加強個人防護

天然氣泄漏不僅具有隨時會觸發爆燃的危險性和其本身所具有的窒息性，同時當其不完全燃燒時產生的一氧化碳達到一定濃度時，還具有劇毒性，所以消防救援人員要圍繞這三個方面做好現場的安全防護工作。消防救援人員要按照三級防護的著裝要求規范個人防護裝備，全部佩戴阻燃頭套和空氣呼吸器，防止窒息或中毒，裸露的身體部位一定要予以格外嚴密的防護，將領口和袖口扎緊也可以有效保護皮膚被燒傷。在進入輕危區前，安全員檢查個人防護是否落實到位，如有不足，立即整改到位。

4.3 現場偵察和警戒

消防救援人員到場后首先要對現場實施詳細偵察，對于處置天然氣泄漏事故來說這是至關重要的一個環節。

一是詢問知情人，詢問現場泄漏情況、環境情況、人員情況，對事故現場進行初步風險評估。

二是實施偵檢，指派一名隊員利用可燃氣體檢測儀和有毒氣體檢測儀由遠至近實施偵檢，并在處置過程中對事故現場實施多點位、不間斷的檢測，根據檢測數據分析并掌握泄漏氣體的實時動態。

三是科學警戒，根據現場偵檢數據，設立警戒范圍，并按照可燃氣體檢測的低、高限報警劃分警戒范圍，在低限報警處設置輕危區與安全區的分界線，在高限報警處設置重危區與輕危區的分界線，并根據實時的檢測數據調整相應的警戒范圍。

4.4 消除現場內外所有著火源

當偵檢人員確認現場泄漏氣體未達到爆炸極限時，在不會引發爆燃的前提下，可以告知專業人員切斷電源和關閉燃氣閥門，熄滅明火，停止高熱設備的運行，落實防靜電措施；當偵檢人員確認現場有爆燃風險或疑似有爆燃風險時，應要求相關單位的專業人員實施遠端切斷電源，關閉燃氣閥門，并提出禁絕火源的相關要求。

安全員應在輕危區入口處做好禁絕火源的相關提示，不能攜帶、使用手機和非防爆通信、照明工具，不能穿著化纖類衣服，也不能穿有金屬的鞋子，不能攜帶、使用非防爆工具，防止因為遺漏了著火源而導致天然氣爆炸。

4.5 稀釋驅散

根據天然氣易燃易爆的特性，在處置過程中要保證環境內的泄漏濃度達不到爆炸極限，才能夠在相對安全的環境下關閥堵漏，所以對泄漏氣體的稀釋驅散是至關重要的。要根據可燃氣體檢測儀的結果，結合現場風向情況，確定稀釋的方法和驅散的方向，使用霧狀水實施稀釋，使用水驅動排煙機向較為空曠的地帶送風驅散。稀釋驅散前要保證驅散方向上無障礙物，滿足一定的對流通風條件，驅散的泄漏氣體不能在驅散方向上堆積，反而會增加爆燃的風險。

4.6 燃爆后的處置

當無法做到關閥控源時，切忌盲目撲滅已經處于穩定燃燒的火勢，一定要維持平穩的火勢。首先要將由外部火源引起的可燃物體火災熄滅，阻斷燃燒的傳播路徑，并對其進行有效地控制，并迅速冷卻毗鄰受到熱輻射的壓力容器。再根據火勢判斷氣體壓力和泄露口的大小形狀，在專業人員協助下進行堵漏工作。

5 結束語

天然氣的泄露處置需要極為專業的技術要求。要充分認識其爆炸極限小、爆炸損害大、燃燒熱值高等實際，積極采取劃分高中低警戒區域、精密儀器反復偵察、個人及警戒區完全防護、霧狀水稀釋驅散、發生燃爆后先控火穩定后關閥等方法，并積極聽取專業人員的意見建議，確保處置人員及周邊環境安全。