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(yè)的迅猛發(fā)展，燃氣已經(jīng)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(fā)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(jīng)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(fā)展迅速，基礎設施持續(xù)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(fā)展來看，上海外環(huán)線和郊環(huán)線，逐步分段敷設天然氣高壓輸配管道，并與浦東地區(qū)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(wǎng)，并由此發(fā)散出輻射全市的14000千米中、低壓管網(wǎng)天然氣輸送管網(wǎng)。據(jù)《上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》計劃，2020年全市天然氣消費量增加到100億立方米左右;據(jù)統(tǒng)計顯示，2020上半年全市居民天然氣消費需求已經(jīng)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(fā)展和燃氣泄漏事故不斷發(fā)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(chǎn)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(fā)生。據(jù)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(qū)煤氣爆炸事故，造成2死12傷，事故發(fā)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(qū)某小區(qū)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(zhàn)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(zhàn)員到場處置連續(xù)奮戰(zhàn)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(qū)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(fā)的事故發(fā)人深省，滅火救援一線的戰(zhàn)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(jīng)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(chǎn)安全，具有十分重要的現(xiàn)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(fā)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(xiàn)長期、穩(wěn)定、連續(xù)的供應。在一定程度上易造成持續(xù)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(tài)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(fā)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(jīng)系統(tǒng)嚴重缺氧，輕者產(chǎn)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(lián)合行業(yè)集團舉辦了“上海實現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(zhí)行規(guī)范要求，造成管道先天性缺陷，運行中發(fā)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(fā)生。

（四）燃氣使用不當

城市燃氣事故比較多發(fā)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的火花、金屬物件摩擦產(chǎn)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(qū)域較廣，這就要求警戒區(qū)域設置需根據(jù)氣象條件和現(xiàn)場濃度變化及時調整。且就日常處置經(jīng)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(qū)域，并有序疏散現(xiàn)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(fā)生爆炸，勢必造成很大的社會影響。在爆炸發(fā)生后，現(xiàn)場群眾在不了解詳細情況下，通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)表事故現(xiàn)場照片、視頻，妄加議論燃氣泄漏事故現(xiàn)場發(fā)展狀態(tài)和處置進展情況，特別是人員傷亡情況，極易造成網(wǎng)絡輿情，對社會穩(wěn)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(xiàn)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(jù)城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范10.2.1條文規(guī)定：用戶室內燃氣管道的最高壓力不應大于表10.2.1的規(guī)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(xiàn)場實施全方位、不間斷檢測

消防救援力量到達現(xiàn)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(xiàn)場進行偵察， 確定燃氣泄漏的濃度情況、區(qū)域內被困人數(shù)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(xiàn)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(qū)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(jù)。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(xiàn)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(qū)（上風向200米處）、輕危區(qū)、重危區(qū)（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(qū)為人員疏導及各參戰(zhàn)力量集結區(qū)域，發(fā)揮現(xiàn)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(qū);輕危區(qū)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(qū)為精干攻堅人員作業(yè)區(qū)，落實個人防護，嚴格控制自身引爆源及攻堅作業(yè)人數(shù)，全程應保持低姿狀態(tài)，攻堅作業(yè)時盡量尋找掩體掩護。

（四）消除引爆源頭

（1）途中聯(lián)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(wǎng)絡等），并要求到場協(xié)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(qū)作戰(zhàn)信息卡相關信息，由消防救援人員實施斷氣斷電?，F(xiàn)階段，靜安消防救援支隊已將居民燃氣管道閥門位置、小區(qū)總配電間位置等內容作為日常小區(qū)調研工作的主要內容之一，如圖3所示。

（3）在安全區(qū)內利用車載擴音器、手持式擴音器;在重危區(qū)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(xiàn)場一切明火，嚴禁危險區(qū)內穿帶釘鞋和化纖衣服、使用非防爆電子產(chǎn)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(chǎn)生火花的金屬物品、化纖衣物、不防爆的電子產(chǎn)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(xiàn)場民警、居委會人員輔助做好統(tǒng)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(chǎn)生靜電火花。

（五）稀釋現(xiàn)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(qū)域的燃氣，加強重點區(qū)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(chǎn)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(wěn)定燃燒的現(xiàn)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(fā)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(xiàn)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?？紤]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(yè)

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(wěn)，不得隨意碰撞、挪動物件。前往泄漏核心區(qū)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(yè)區(qū)。

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(yè)

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(jù)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(xiàn)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(jīng)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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[8]田輝.天然氣管道泄漏爆炸動力效應研究及危險區(qū)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(xié)會.開展消防科技創(chuàng)新 促進社會公共安全[C]//浙江省科學技術協(xié)會，2017.

作者簡介：

夏明仁（1978—），男，現(xiàn)任上海消防總隊靜安區(qū)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(zhí)勤訓練組織指導工作。長期在特勤中隊任職，參加過數(shù)千起的滅火救援指揮，參加過靜安區(qū)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。