關(guān)于一起地下燃氣管線泄漏引發(fā)的爆燃事故技術(shù)分析及研討

崔貞雄，文海泉

（1.珠海東禹安全技術(shù)服務有限公司，廣東珠海 519000；2.中航通飛華南飛機工業(yè)有限公司，廣東珠海 519000）

1 事故基本情況

2020年，廣東省某市一小區(qū)1#樓西北側(cè)人行道進行電力頂管施工時發(fā)生地下燃氣管道破損泄漏，引起該樓棟發(fā)生爆燃事故，造成部分商鋪及居民樓不同程度受損，事故造成1 人重傷（經(jīng)搶救無效于9 月25 日死亡）、2 人輕傷。

2 事故原因分析

電力施工單位在進行頂管擴孔作業(yè)時，擴孔鉆頭行進中剮破燃氣管道，導致燃氣大量泄漏。同時，由于該小區(qū)建于1992年，建筑結(jié)構(gòu)老舊，且該地段地質(zhì)松軟，地基下沉嚴重，存在較大面積的塌陷區(qū)，建筑物底層排水渠損壞，部分下水管線被拉斷，而天然氣主要成分是甲烷，比空氣輕，所以泄漏的燃氣可以迅速地通過建筑物底層下水管口、樓梯間、建筑物與地面縫隙等地下孔洞竄入建筑物室內(nèi)、裝修夾層等封閉的空間，且天然氣的爆炸極限為5%～14%（φ），理論空燃比（kg/kg）為17.4∶1，所以極易與空氣形成爆炸性混合氣體。

根據(jù)爆燃產(chǎn)生的三個必要條件（燃燒三要素），即：一是有燃料和助燃空氣的積存，二是燃料和空氣混合物達到了爆燃的濃度，三是有足夠的點火源等可知，首先導致該樓五層住戶室內(nèi)發(fā)生爆燃，則說明該住戶室內(nèi)的爆燃條件全部滿足。根據(jù)消防部門提供的現(xiàn)場監(jiān)控視頻，以及對火災現(xiàn)場進行的調(diào)查（由于事故當事人嚴重燒傷后不治身亡，無法確定引發(fā)爆燃事故的真實原因），該室內(nèi)主要受損部位為客廳，廚房無過火痕跡，客廳內(nèi)擺放有一臺電風扇，當事人為女性無抽煙習慣。根據(jù)以上描述，專家組可推斷引發(fā)此事故的點火源應該為電火花。同時爆燃產(chǎn)生的火星或燃燒物從窗戶散落下來形成多處引火源，再次引燃下層局部封閉空間的爆炸性混合氣體，導致該樓其他地方多次爆燃及多處著火。

另外，該起事故所涉電力、燃氣建設、勘探、設計、施工、監(jiān)理等相關(guān)單位由于自身管理不善，地方相關(guān)部門監(jiān)管不力等是導致這起事故的間接原因。

3 事故現(xiàn)場調(diào)查

3.1 現(xiàn)場勘查

技術(shù)調(diào)查人員對現(xiàn)場勘查，該小區(qū)1#棟多處下水管均有炸裂、燒焦或燒熔痕跡，一樓商鋪招牌被燒，卷閘門被炸開，某住戶的客廳發(fā)生爆燃、陽臺防盜網(wǎng)被炸開，各樓梯間及建筑外墻也存在過火痕跡；從建筑物南面一層樓梯間與地面連接處發(fā)現(xiàn)較大下陷裂痕并有過火痕跡；部分外墻門窗玻璃被損毀；本棟西南角下水沉池蓋被炸塌。

3.2 取樣檢測

事故發(fā)生現(xiàn)場，施工單位正在實施頂管作業(yè)，從現(xiàn)場封存的擴管鉆頭孔隙內(nèi)發(fā)現(xiàn)有殘留疑似燃氣管道殘留物，經(jīng)取樣檢測單位提取鉆頭殘留物、PE燃氣管道碎片化驗，判定兩者為同一類型材質(zhì)，可證明擴孔鉆頭與燃氣管道有刮碰的跡象。

3.3 地下脫空區(qū)及管線探測

專家組進一步組織外聘單位開展對地下脫空區(qū)、管線進行探測：

一是采用探地雷達法對地面脫空區(qū)進行探測，根據(jù)雷達反射波顯示，事發(fā)地人行通道地下存在兩處脫空區(qū)（即圖1所標TK1、TK2），導致下水溝渠損毀并下水管網(wǎng)脫離，該事實說明：氣體由下水管網(wǎng)躥升至五樓并引起爆燃的推測位置相吻合。

圖1 事故現(xiàn)場地下脫空區(qū)雷達探測圖

二是采用電學管道探測儀分別對頂管、燃氣管道的走向及埋深進行電磁感應法探測，另外又分別對電力頂管、燃氣管道進行了管道三維姿態(tài)測量儀、示蹤線電磁感應檢測，進一步核實兩條管線的走向及埋深。各管線實際走向三維坐標值如表1、表2所示。

表1 燃氣管線采集點坐標表

表2 電力鉆管采集點坐標表

從上表可看出，燃氣管道在RQ7～RQ10、電力頂管DL7～DL8的二維坐標值有明顯的空間交叉，兩者的埋深走向在該區(qū)間內(nèi)也有逐步靠近的趨勢。同時上述數(shù)據(jù)表明，燃氣管道實際埋深與其竣工圖所標識數(shù)據(jù)有約4m的誤差，水平位置誤差約3m。

根據(jù)上述探測情況，專家組組織測繪單位進一步采用RTK、全站儀等測繪設備對上述所標點位進行衛(wèi)星坐標定位，判斷出該地下管線最大可能發(fā)生刮碰的具體坐標位置，并以周邊建筑物為參照物確定相對位置。

專家組認為，電力建設和施工單位未能按照《城鎮(zhèn)燃氣管理條例》的規(guī)定查明工程施工范圍內(nèi)地下燃氣管線的相關(guān)情況，所委托的地下管線勘探單位對地下管線探測不嚴謹，未真實反映地下管線的走向、埋深，從而導致設計、施工等單位無法保證頂管作業(yè)與燃氣管道保持4m以上的安全距離，是導致該起事故的重要原因；而燃氣管道運營單位提供的竣工圖與地下燃氣管道實際走向、埋深不符是導致該起事故發(fā)生的另一重要原因。

3.4 燃氣供氣監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)燃氣單位所提供的資料顯示：事故當天上午8：30至8：48監(jiān)測數(shù)據(jù)有明顯的升高，8：48監(jiān)測數(shù)據(jù)驟升，至9：19出現(xiàn)最高峰值。該數(shù)據(jù)變化與事發(fā)當天上午約9：00發(fā)生第一次爆燃，后連續(xù)爆燃至9：30停止的情況吻合。

4 事故教訓

1）相關(guān)部門未嚴格落實項目事前、事中、事后的安全監(jiān)管。在項目審批、備案、驗收等環(huán)節(jié)中存在“該審未審”“該批未批”“該驗未驗”等情況，對項目審批、備案、驗收把關(guān)不嚴。

2）各事故相關(guān)單位的企業(yè)主體責任落實不到位。涉事項目均存在非法轉(zhuǎn)包、以包代管等現(xiàn)象，在項目建設方案審查、地下管線勘探過程、項目施工過程監(jiān)管、項目竣工驗收備案等環(huán)節(jié)相關(guān)單位未認真履行程序。

3）相關(guān)作業(yè)單位未嚴格遵守國家及地方有關(guān)法律、法規(guī)及行業(yè)規(guī)范，未遵守安全操作規(guī)程。

4）施工人員安全教育培訓不到位。作業(yè)人員安全意識淡薄，技能不足，現(xiàn)場野蠻作業(yè)。

5 事故防范和整改措施建議

為切實汲取事故教訓，舉一反三，防止類似事故發(fā)生，提出如下防范措施和建議：

1）切實加強城鎮(zhèn)地面開挖和地下施工管理工作，保障燃氣管道安全。汲取事故教訓，強化燃氣安全管理；進一步完善健全燃氣行業(yè)的安全長效管理機制；各有關(guān)部門應落實市政地下管網(wǎng)的審批、驗收、備案及檔案管理。

2）燃氣經(jīng)營單位進一步加強燃氣管道安全標識的設置、維修維護、巡檢、宣傳工作，保障燃氣管道安全運行，避免類似事故的發(fā)生，提升全市燃氣安全管理水平。

3）勘探、設計單位在項目開工前，必須嚴格按規(guī)范要求認真履行職責，勘明地下管線真實位置，并根據(jù)勘探數(shù)據(jù)做好項目設計。

4）施工單位要依法制定燃氣設施專項保護方案。在施工過程中，施工單位從事敷設管道、打樁、頂進、挖掘、鉆探等可能影響燃氣設施安全活動時，應當與建設單位和燃氣經(jīng)營者共同制定燃氣設施保護方案，并采取相應的安全保護措施。

5）嚴格落實工程招投標制度，杜絕非法轉(zhuǎn)包、以包代管等現(xiàn)象。

6）建設單位要完善安全生產(chǎn)規(guī)章制度，加強對施工單位協(xié)調(diào)管理。開工前依法辦理項目規(guī)劃許可、施工許可、安全措施備案等相關(guān)手續(xù)；建設單位應認真履行主體責任，加強對施工單位統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理工作，按相關(guān)規(guī)定，查明工程施工范圍內(nèi)地下燃氣管線的相關(guān)情況，并會同施工單位與管道燃氣經(jīng)營者共同制定燃氣設施保護方案，使施工工程的各個環(huán)節(jié)有章可循、合法運行。

（7）監(jiān)理單位應嚴格落實安全生產(chǎn)監(jiān)理責任。監(jiān)理單位要認真貫徹有關(guān)工程安全生產(chǎn)法律法規(guī)、作業(yè)標準和操作規(guī)程，不折不扣地落實各項安全生產(chǎn)責任制，進一步完善各項安全生產(chǎn)規(guī)章制度，嚴格施工方案審核，加大現(xiàn)場檢查力度，監(jiān)督整改施工現(xiàn)場存在的違法違規(guī)行為，確保施工安全。

8）全面加強施工過程中地下市政設施管線的保護工作。工程施工過程中，建設單位、施工單位等相關(guān)單位在工程項目開工前，要按規(guī)定向相關(guān)部門查詢和確認施工現(xiàn)場周邊和地下各種市政設施管線的分布情況，編制專項保護和應急預案，在施工過程中，確保施工現(xiàn)場周邊和地下市政設施管線的安全運行。

9）加強作業(yè)人員的安全教育培訓，不斷提高安全意識及操作技能；項目開工前必須嚴格落實安全風險辨識及技術(shù)交底。

10）各部門、各單位必須制定完善的應急預案，配備充足的應急救援物資，明確相關(guān)人員職責，并結(jié)合相關(guān)建設工程制定專項應急預案。同時加強應急教育培訓及演練，確保在事故應急救援過程中反應迅速、處置有效。