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【技术论文】城市燃气爆炸事故统计分析与对策

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-03  来源:煤气与热力杂志  浏览次数:1661

 

作者:许仁辞,岳永魁,胡鑫杰
第一作者单位:广州发展集团股份有限公司
摘自《煤气与热力》2020年7月刊
1 概述
城市燃气泄漏爆炸[1]具有严重性、突发性、复杂性等特点,危险性较大且易于引发二次事故,属于重点防范的事故类型。本文基于2016—2019年[2-5]统计数据(本文涉及的2019年数据均为1—6月数据),对爆炸事故进行总结分析,并提出针对性措施。


2 我国燃气爆炸事故总体形势
2016—2019年,随着城市化进程加速,低碳经济和节能减排的社会需求不断扩大,以及“煤改气”等政策贯彻落实,燃气用户增至6×108户,但燃气爆炸事故频发,累计已超过2 760起,平均每天约2起。2015—2019年全国城市燃气爆炸事故月度数据见表1。近3 a燃爆事故维持在高位,平均每月超过60起,呈逐年降低的趋势。2015年以来,北京、上海、广州、深圳等城市对数以百万计的人工煤气、液化石油气用户进行置换和改造,逐步实现城市天然气化,燃气爆炸事故造成的危害逐年降低,单起事故受伤和死亡人数分别降低60%、75%。


表1 2015—2019年城市燃气爆炸事故月度数据

城市燃气气源主要包括液化石油气、天然气、人工煤气3 种。2016—2019年各类气源爆炸事故占比见表2。2016年以来,液化石油气、天然气爆炸事故较为突出。由于瓶装液化石油气密度大于空气,燃烧速度最快,工作压力较高,2017—2019年6月液化石油气引起的爆炸事故占比约70%,需要重点加强防范。
表2 2016—2019年各类气源爆炸事故占比 %


3 爆炸事故分析


目前,国内尚未发布燃气事故调查的规范文件,相应管理标准欠缺,燃气爆炸事故调查公开机制仍不健全[6]。本研究对中国燃气网2016年以来披露的逾470起事故的发生地点、发生时间、事故原因等3个因素进行分析。为方便分析,将某一地点(时间、原因)发生事故的次数占所有统计地点(时间、原因)发生事故的次数比例为发生率。


①事故发生地点


城市燃气工程建设与地区经济发展和人口有明显的相关性,通常经济比较发达的地区,燃气普及率较高。消费强度越高,事故发生率越大。2018年,全国共31个省(自治区、直辖市),232个城市有过燃气爆炸报道。其中15个省(自治区、直辖市)全年爆炸事故超过20起,35个城市超过5起。江浙、珠三角地区和山东[7]是燃气爆炸事故多发地。2015—2019年全国燃气爆炸事故发生次数排名前10的地区。



根据统计分类,将发生燃气爆炸事故的发生地点进行划分,2016—2019年城市燃气爆炸事故不同地点发生率见表4。2016年以来,居民区、商户区、交通设施和加气站4类地点爆炸事故最为突出,合计占比超过95%。由于居民是燃气使用的主力军,安全素质参差不齐,引发爆炸事故最多,居民区占比接近70%。


②事故发生时间


按照季度、月度和每天3个维度对近3 a的事故进行分析,爆炸事故季度发生率、月度发生率、每天发生率分布特征分别见图1~3。图3中,时段1(图中未标出)指(0:00—1:00],时段2指(1:00—2:00],依次类推。城市燃气爆炸事故在每年同一季度、月度、每天发生的事故概率很难有一个绝对稳定的区间,具有很强随机跳动性。


图1 爆炸事故季度发生率分布特征


图2 爆炸事故月度发生率分布特征

图3 爆炸事故每天发生率分布特征

事故季度呈现 “两半”分布:第一二季度事故发生率低于25%,第三四季度事故发生率较高。夏季高温季节是瓶装液化石油气爆炸事故的多发季节,冬季气温低,门窗紧闭,是管道天然气事故多发的季节。
事故月度呈现 “三区”分布:7、8月是事故发生率最高的月度;3—6月发生率相对稳定,为8%~10%;10—2月发生率波动较大,其中2月是事故发生率最低的月份。
事故每天呈现“双峰”分布:最大峰值位于早餐时间段(5:00—10:00),发生率为6%~9%;第二峰值位于晚餐小高峰(17:00—21:00),发生率4%~6%;凌晨爆炸事故发生率最低,小于2%。
③泄漏和爆炸事故原因
由于燃气事故发生的原因错综复杂,目前国内对燃气泄漏爆炸事故原因分类方法很多,尚无统一的标准[8-9]。将燃气泄漏事故原因分为私自改装、用气不规范等7类,燃气泄漏的原因及发生率见表5。燃气爆炸事故引发原因分为10类,引发原因及发生率见图4。

表5 燃气泄漏的原因及发生率 %



图4 燃气爆炸事故引发原因及发生率

燃气爆炸事故发生必须具备有限空间、气体浓度、明火3个要素。燃气泄漏形成一定浓度的混合气是爆炸的前提[10]。2017年以来,室内软管成为用气安全重要部分,室内胶管老化、断裂、咬坏等问题引发燃气泄漏发生率为35%左右,建议安装金属波纹管或及时更换软管[11]。私自改装、用气不规范以及人工检修、更换操作不当等因素引发事故概率波动最为明显。开关、阀门等设备问题引发的泄漏事故占比除2016年外,稳定分布在5%~15%。由图4,2018—2019年,点火做饭或烧水是引发爆炸事故的主要导火索,发生率占比超过35%;火灾、环境、外力、物理爆炸具有随机突发性,爆炸事故发生率偏低,小于5%。
4 燃气爆炸事故预防的建议
①加强燃气事故的跟踪调查、统计分析,构建事故数据库
2016—2018年发生的1 856起室内燃气爆炸事故中,仅有25.3%泄漏事故、37.4%爆炸事故查明了具体原因。建议借鉴美国、欧洲天然气事故管理方法[12],尽快制定事故调查指导性规范,将事故纳入城建统计体系,对外做好事故披露,结合燃气协会、燃气企业等建立可供研究翔实的事故数据库。
②燃气工程建设前端
科学规划城市燃气等地下设施,制定和完善天然气保护法律法规,加大监督执法力度;推荐燃气管网使用PE管等新技术、新材料替代钢管,做好管道设备件示踪和防腐;把好工程质量关口,加强施工过程监督检查,保障严格执行安全操作规章。
③燃气运营管理中端
主管部门加强液化石油气钢瓶小散乱现象的检查整改,倡导管道天然气替代,建立辖区燃气管网、用户等数据库;燃气企业作为运营主体,强化管道完整性管理,杜绝违规作业,加强“两半三区双峰”时段居民区、商户区、交通设施和加气站4类重点地段、重点区域的巡检维护力度,通过GIS、SCADA 等系统建立智能监控、预警、控制机制,制定快速有效的事故应急预案。
④燃气用户终端
主管部门、燃气企业应当有序开展燃气事故报告、抢险、施救、调查工作,充分利用互联网、移动端等加大宣传力度,提高广大用户安全使用、事故预防及处理等意识;燃气企业应加强居民、商业用户等分类用气管理,推广有效防爆的安全装置,定期做好室内安检,及时排查私自改装等安全隐患。

参考文献:
[1]杜贞爱. 试论城市燃气爆炸事故及其防治对策[J]. 科技管理,2019(9):91-92.

[2]博燃网. 2016年全国燃气爆炸数据分析 [EB/OL]. [2017-01-3]. http://3g.gasshow.com/article/detail?id=374198.

[3]博燃网. 2017年全国燃气爆炸事故数据分析 [EB/OL]. [2018-01-03]. http://3g.gasshow.com/article/detail?id=964.

[4]燃气爆炸微信平台. 2018年全国燃气爆炸数据分析 [EB/OL]. [2019-01-04]. https://mp.weixin.qq.com/s/T2ZfBb8UYuKuES9i1VJCsQ.

[5]中国燃气网. 2019上半年全国燃气爆炸数据分析报告 [EB/OL]. [2019-07-09]. http://www.chinagas.org.cn/tongji/xinxi/2019-07-09/46499.php.

[6]黄志丰, 万方敏,吴谋亮, 等. 燃气事故调查报告的研究和分析[J]. 城市燃气, 2018(8):36-41.

[7]刘爱华, 黄检, 吴卓儒,等. 城市燃气管道状况及燃气事故统计分析[J]. 煤气与热力,2017,37(10):B27-B33.

[8]张满可, 杜前洲, 彭强,等. 2011—2014年我国城市燃气事故统计分析[J]. 煤气与热力,2016,36(1):B40-B46.

[9]高鲁彬, 郭进利. 基于复杂网络的城市燃气输配系统失效因素分析[J]. 中国安全科学学报, 2013,20(6): 111-115.

[10]陈兴阳, 严俊伟, 项智,等. 城市燃气管网安全管理的研究及建议[J]. 化工管理, 2010(6):115-116.

[11]安超. 室内燃气泄漏事故树分析及预防措施[C]// 中国土木工程学会燃气分会. 中国燃气运营与安全研讨会(第九届)暨中国土木工程学会燃气分会2018年学术年会论文集. 天津:煤气与热力杂志社有限公司,2018:630-633.

[12]秦朝葵,李军,严铭卿,等. 腐蚀作用下城市埋地燃气管道的失效概率分析[J]. 天然气工业,2015,35( 5): 85-89.

 


 
 
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