城镇燃气泄漏爆炸原因分析及其防治对策

■ 李天驰 成都市消防救援支队天府新区大队

随着社会生产力的不断发展，燃气已发展成为城镇居民使用的主要能源。但方便、快捷、高热值的城镇燃气存在重大的火灾隐患，国内外都曾发生过多起城镇燃气泄漏爆炸引发的重特大事故，造成了严重的人身伤亡和财产损失。例如，2021年6月13日湖北十堰燃气爆炸事故，造成25人死亡，138人受伤（其中37人重伤）。因此，城镇燃气的安全管理和使用已成为应急和消防部门亟须重视和解决的问题。文章对城镇燃气的燃烧特性及相关爆炸事故案例进行分析，并在此基础上有针对性地提出城镇燃气泄漏爆炸事故的防治对策。

一、城镇燃气的种类及特性

燃气是指通过输配系统供居民生活、商业、工业企业生产、采暖、通风和空调等各类用户使用的可以燃烧的气体。根据来源的不同，当前我国的城镇燃气分为天然气、液化石油气和煤气。我国北方城镇居民使用以上三种气源的用户数量各占总数的1/3，南方地区除四川、重庆之外也是大致比例。四川省是以天然气为主要使用气源的省份，天然气用户数量约占全省总数的70%，液化石油气和煤气用户约占总数的30%。

根据输配和储存方式的不同，城镇燃气主要分瓶装燃气和管道燃气两个大类。瓶装燃气主要是液化石油气，液化石油气由液态转变为气态时体积可扩大250～300倍，而天然气和煤气一般情况下是用管道方式供气。

二、城镇燃气的火灾事故特点

（一）爆炸中燃烧，甚至产生二次爆炸

从城镇燃气事故的统计数据来看，一半以上的事故都是由爆炸引起的。天然气和液化石油气的爆炸浓度极限分别是5%～15%、1.5%～9.5%，而焦炉煤气、发生炉煤气和水煤气的爆炸浓度极限分别是6%～30%、15%～75%、6.3%～73.8%。根据消防燃烧学理论，可燃气体的爆炸下限数值越低，爆炸极限范围越大，爆炸的危险就越大。因此城镇燃气发生泄漏爆炸后火势会快速扩散，而燃烧释放的热量以及爆炸产生的冲击波叠加在一起之后，还会进一步导致二次爆炸的发生，带来更多的人身伤亡和更大的经济财产损失。

（二）泄漏起火燃烧

天然气和煤气通常状态下是气体，液化石油气贮存状态下通常是液态，泄漏后迅速气化为气态，因此城镇燃气的燃烧规律遵从气体燃烧规律。通过消防燃烧学气体燃烧性能测试结论可以发现，天然气、液化石油气、煤气在一定条件下的空气中燃烧时分别可以达到0.38m/s、0.38～0.5m/s和0.55m/s的燃烧速度，以上三种可燃气体的燃烧里程较少，最小点火能量低，其火焰传播速度较快。

（三）泄漏迅速扩散，波及面广

燃气泄漏后在空气中的扩散能力与其扩散系数有关。燃气的扩散系数越大扩散速度越快，扩散能力越强。以湖北十堰事故为例，6月13日早晨5:38该地有关方面接到群众报警：在十堰市张湾区某集贸市场发生燃气泄漏。接到报警后，燃气公司和该地有关方面同志以及参加应急处置的人员到场，发现了明显的泄漏。6:40燃气达到一定的浓度发生爆炸。根据初步调查结果来看，各方都没有意识到燃气泄漏扩散速度之快，发生爆炸后波及面之广，因此出现了泄漏发生后人员疏散不及时的问题。

（四）温度升高体积膨胀，易超压爆炸

城镇燃气具有明显的膨胀性和压缩性。以管道方式供气的天然气和煤气，其压力一般为0.2～2.5MPa，进入用户家庭的压力一般应不小于0.003MPa。而液化石油气钢瓶的压力通常为0.5～1.2MPa，液化石油气受热膨胀，很可能会将钢瓶内空间充满，瓶内压力随温度升高而增加，当压力超过钢瓶的承压极限时，会导致钢瓶发生物理性超压爆炸。管道或钢瓶一旦发生物理性超压爆炸破裂，燃气会大量泄漏和扩散与空气快速形成爆炸性混合物，遇到火源后会引起更大的爆炸。

三、城镇燃气事故的原因分析

（一）安全附件失灵或不健全

气瓶、罐体或输气泵等设备上的防爆膜、防爆片、阻火和泄压装置等反应滞后或失灵，无防雷、防静电装置，罐区、泵房等危险区域设置了非防爆型电气设备，或电气设备防爆性能差等。

（二）燃气泄漏引发火灾

管道或钢瓶因气源质量和自然条件的影响，造成自身的老化、腐蚀引起燃气泄漏。湖北十堰事故中的这段天然气管道已使用近20年，而且2013年事发燃气公司还将这段煤气管道转为天然气运行。由于煤气腐蚀性强，加之已经使用多年，事故后有关初步鉴定也显示，管道早已出现严重腐蚀。从初步调查结果来看，燃气公司日常维护不到位，同时还缺少必要的信息化监控手段，是最终酿成事故的重要原因。

（三）风险排查走过场

湖北十堰发生事故的天然气管道系十堰东风中燃城市燃气发展有限公司所有，从初步调查来看，该公司安全管理制度不健全、责任未落实、未严格执行巡线检查制度，相关设备运行存在严重缺陷。该公司于6月3日刚对该段进行了巡查，竟未发现事发燃气管道和建筑存在的重大隐患。

（四）燃气使用不当或操作错误

一是野蛮施工，在进行地下施工时未查明情况盲目施工挖断城镇燃气管线，事故发生后不能及时关阀断气和控制火源。二是违规操作，不遵守“火等气”的规则，点火前燃气便泄漏在空气当中。三是疏忽忘事，使用燃气灶具时点火后离人，致使煮物沸溢造成火焰熄灭，引发燃气泄漏到空气中。四是由于粗心大意，在燃气使用结束后未关阀或关阀不严导致泄漏。五是不遵守燃气具安装规程，擅自将燃气热水器安装在室内。六是管理不严，超量储存。七是瓶装燃气过量充装。八是燃气钢瓶不远离火源、热源。

四、城镇燃气泄漏爆炸事故的防治对策

（一）管道燃气方面

城镇燃气工程建设与城镇建设规划应同步进行，防止形成先天隐患。老旧城区遗留下来的先天隐患，要采取加强安全管理、安全监控、检测等措施及时发现和消除。目前城镇燃气工程除了燃气站输配设施等重要场所外，燃气管线并不能完全与城镇建设发展规划同步进行，尤其是在一些中小城镇和大城市的城乡接合部，此种情况更为严重，存在严重的先天隐患。

（二）安全管理方面

1.加强液化石油气的运输安全管理，确保燃气用具质量

交管部门应加强对运输车辆的管理，使运输车辆按场地要求开展卸车操作，彻底消除消防安全隐患。质量技术监督部门和工商部门应严格规范燃气用具的生产和销售流通环节，确保产品质量合格，防止不合格产品进入市场中。燃气主管部门应坚决取缔无证经营的企业，严禁在城镇中心或人员密集区域开设燃气门市网点。

2.加强监管，严控工程质量

燃气主管部门、质量技术监督部门在燃气管道施工前应进行联合检查，对施工单位选用的管材设备进行检测，尤其是高压管线的材料，更应加强抽样送检。在施工过程的监管中，如果发现施工单位不按原设计图纸进行施工，要坚决责令整改或责令停工，并依法处理有关责任单位和个人。工程验收环节，规划建设部门、燃气主管部门要严格按照国家技术规范标准和验收评定规则开展工作，对一般性的违规要立即责令改正，对违反强制性条款的要坚决评定为不合格。对未经验收或验收不合格的工程一旦发现擅自投入使用的，要立即责令停止使用并严肃处理责任单位。

3.完善规章制度，加强后期管理

城镇燃气施工单位要制定完善的燃气管道安装、使用、检验等方面的管理制度。对于新建燃气管道，应在燃气用户终端安装管道燃气防爆阻火器装置和燃气报警装置。燃气供应企业要落实法规、技术标准和政策性文件的要求，提高企业员工的思想认识，培养安全意识，同时建立起严格可行的管理体系和工作流程，落实好岗位责任制。

4.落实燃气从业人员持证上岗制度

燃气供应企业的技术性、专业性很强，因此必须建设专业的工程技术人员队伍。对不具备专业技术的人员或专业技术较差的人员，企业应先进行技术培训，经过严格的岗前培训并考核合格后方可上岗。同时还可将培训扩大到整个行业，除了对液化石油气特殊岗位进行培训，还应对天然气、煤气等特殊岗位进行培训。凡是从事燃气管理、服务、储运和燃气器具安装维修的企业，必须配备相应的专业技术人员，落实持证上岗制度。

（三）加强消防救援队站建设，提升救援能力

为应对城镇燃气泄漏爆炸事故，城市消防站的建设非常重要。一是队站的数量、密度要跟随城镇发展，二是装备水平要不断提升。最重要的是消防救援人员要从思想上、组织上、装备上、训练上时刻做好事故救援的准备工作，要制定具体、实用的燃气泄漏类型预案，并适时组织开展实战演练。

（四）大力开展宣传，提高全民安全意识

当前，大部分地区的人民群众对于安全使用燃气有一定的意识，但大多数群众还没有充分认识到城镇燃气储存、运输和使用方面的危险特性。因此要采取公益电视广告、发放宣传资料、利用网络新媒体等多种形式，充分调动社会各方资源做好燃气安全教育工作，提高人民群众的安全意识。

（五）做好城镇燃气泄漏爆炸事故的风险智能管控

燃气主管部门要善于借助大数据等新技术深入研究城镇燃气泄漏、爆炸事故的预测预防问题，建立城镇燃气泄漏爆炸事故风险评价体系，应用现代化的智能手段预测事故发生的概率和规模，有针对性地根据事件发生概率，采取相应的预防措施，达到预防和减少城镇燃气泄漏爆炸事故发生的目的。

五、结语

综上所述，城镇燃气系统除了历史既有的先天隐患外，在后期管理和使用过程中还存在部分人为隐患。因此在制定和完善政策法规的同时，各级部门应依法依规加强对各个环节的监管，加强宣传教育，生产经营单位应严格落实安全责任制，应急管理部门也要加强对城市消防站的建设，提升队伍的应急处置能力。