摘　要：對可燃氣體爆炸能量、電器引爆能量等進行分析，探討了居民室內燃氣泄漏擴散的影響因素。

關鍵詞：燃氣事故  爆炸  泄漏  最小點火能  最大爆炸壓力

燃氣事故指由于燃氣泄漏發生爆炸、著火或中毒，造成人員傷亡和財產損失的事件。燃氣行業服務于千家萬戶，用戶安全是對燃氣行業的基本要求，也是燃氣行業永恒的課題。要想減少事故的發生，汲取教訓，改進管理，首先要了解事故發生的情況，分析其發生的原因，找出影響因素，通過技術分析掌握其規律，從而達到預防事故發生的目的。

Analysis of Residential Indoor Gas Leakage

Abstract：The flammable gas explosion energy，electrical energy to detonate and SO on are analyzed．The influence factors of indoor gas leakage diffusion are discussed．

Keywords：gas accident；explosion；leakage；minimum ignition energy；maximum explosion pressure

1　居民用戶燃氣泄漏的主要原靄

①室內燃氣泄漏的主要原因^[1]

用戶對燃氣安全的認知不夠或使用不當是造成室內燃氣泄漏的直接原因，主要有：用戶僅關閉燃氣灶上的閥門，而不關閉灶前閥；連接灶具的膠管老化脫落；用戶對室內燃氣管道私自改裝不經過驗收打壓，私自通氣；使用液化石油氣鋼瓶時，不關閉鋼瓶出口角閥。

②居民小區室外燃氣管道漏氣原因^[1]

目前，居民小區內人員和車輛活動頻繁，對燃氣管道易造成損害導致燃氣泄漏。居民小區內地下管道敷設縱橫交錯，一旦燃氣泄漏易通過其他管道進入用戶室內，導致室內燃氣泄漏的假象。居民小區室外燃氣管道漏氣的主要原因有：鋼質燃氣管道因腐蝕穿孔漏氣；由于安裝溫差及施工質量等原因，鋼管焊口破裂；管道地基不好或埋深不夠(有時因后來施工造成埋深不夠)；燃氣凝水缸抽水管被壓壞或拔脫；管件與管子不匹配或安裝不當，使用一段時間后接口脫落；建筑物沉降導致引入管下沉；第三方施工破壞管道造成漏氣；操作失誤，如發現漏氣不及時處理；施工鉆孔、打壓孔未封堵就通氣；壓力試驗用臨時管道(未防腐)竣工后未拆除，腐蝕穿孔；通氣接管錯誤，將未竣工管道接通導致燃氣泄漏等。

2　可燃氣體爆炸能量分析

最小點火能指能夠引起可燃氣體與空氣混合物燃燒或爆炸的最小火花能量，單位為mJ，通常用來衡量可燃氣體混合物的點火敏感度。最小點火能不僅與可燃氣體的種類有關，而且與可燃氣體的含量、點燃源的種類有關。當可燃氣體達到最易點燃含量時，其點燃能量最小。可燃氣體最小點火能與最易點燃含量的關系見表1。表l中的最小點火能是用電火花裝置測量得到的。

我們使用的燃氣主要有天然氣(爆炸極限為5％～l5％)、液化石油氣(爆炸極限為2％～9％)等，它們著火爆炸的危險性對安全而言非常重要，應該從其物理化學性質方面來分析研究。

①從可燃氣體的爆炸危險度來判斷

爆炸危險度為爆炸上限與爆炸下限的差除以爆炸下限。如甲烷的爆炸危險度為2，丙烷的爆炸危險度為3.5，則丙烷比甲烷的爆炸危險性大。

②從可燃氣體的最小點火能判斷

甲烷的最小點火能為0.28mJ，丙烷為0.25mJ，則說明丙烷易點燃，較危險。

③從可燃氣體相對密度判斷

天然氣(主要成分為甲烷)的相對密度約為0.6，丙烷相對密度約為1.6。天然氣在空氣中易擴散(上浮)，而丙烷在空氣中易下沉而形成爆炸混合物，由此可判斷液化石油氣比天然氣著火爆炸的危險性要大。

④從可燃氣體最大爆炸壓力分析

最大爆炸壓力(即可燃氣體爆炸后產生的最大壓力)作為可燃氣體的一種性質，可以根據其判斷可燃氣體混合物爆炸危險性的大小。根據經驗可知，燃燒后的體積比原來未燃燒時混合物的體積大5～10倍。甲烷混合物最大爆炸壓力為0.72MPa，丙烷混合物最大爆炸壓力為0.86MPa。爆炸的同時產生大量輻射熱，溫度高達2000～3000℃，可引燃可燃物。

3　電器引爆能量分析

①手機

手機是一種無線通訊工具，開機時電流為50～150mA，發射時射頻電流為150～200mA，待機時電流為l0～15mA，電壓為3.6V。無線電發射機發射出的無線電波，能使接收無線電的天線感生射頻電流。如手機有故障時，當射頻電流在金屬導體間環流時，遇有銹蝕或接觸不良，會產生射頻火花，只要射頻火花持續lms以上、功率大于6mW時，就會引燃甲烷與空氣的混合物，而手機本身并不具備防爆功能。

早在2002年，河南日報就報道了河南鄭州一個加油站因為司機在加油站內使用手機引發爆炸。因此，加油站等不允許使用手機是非常必要的。

②電開關

電開關往往是引起爆炸、著火的點燃源。一般居民室內的開關是不防爆的，我們通常不會關注電開關的點燃能量是多大，實際上其點燃能量能夠點燃爆炸混合物。電開關的點燃能量應該從電器的使用功率來考慮。

③電腦鼠標

最近遼陽市一居民用戶點擊鼠標引起燃氣混合物爆炸，為什么鼠標可以點燃混合物呢?我們常用的鼠標為紅光鼠標，其功率為5mW，能量足以點燃可燃氣體混合物。

明火、熱表面、機械火花、電火花、靜電火花等都可以點燃可燃氣體混合物。電火花常常引起爆炸事故。可產生火花的一些設備的功率分別為：電熨斗800W、吸塵器lkW、電散熱器900～1500W、電腦300W、微波爐800W、洗衣機400W、電飯鍋800W、電風扇l00W、電視機200W、電冰箱200W。

4　影響泄漏燃氣在室內擴散的主要因素

①可燃氣體的密度對擴散有較大影響，密度比空氣小的向上部空間擴散較快，上部濃度較高，而密度較大的很快下沉積聚在地面處，如液化石油氣。一般用相對密度判斷可燃氣體的擴散情況，界限值為0.75。

②擴散與氣體泄漏量及泄漏的時間有關，泄漏量大，則擴散的速度大；時間長，則濃度逐漸均勻。

③房屋的布局和嚴密性對泄漏氣體的擴散流向、分布、濃度影響較大。

④室外的風向及風力對室內泄漏氣體的濃度分布有一定的影響，如風向造成室內空氣對流，影響室內漏氣的濃度分布。

由于室內泄漏燃氣濃度分布不均勻，有的位置達到了爆炸極限而發生局部爆炸著火，引發了事故。如燃氣濃度先達到爆炸下限，此時點燃，則爆炸跡象突出；待時間延長燃氣濃度變大，待接近爆炸上限時，點燃后燃燒跡象明顯。

根據有關資料可知，華北地區的廚房燃氣設施漏氣情況：廚房的燃氣管道、燃氣表、閥門、臺式灶發生的自然泄漏量很小，為0.02m³／h；臺式灶如因使用不當造成泄漏，泄漏量取決于燃氣負荷和開關的開啟程度，單眼灶全開時天然氣的泄漏量為0.47m³／h(臺式灶種類不同時，泄漏量也不同)；膠管脫落，相當于灶前閥開啟，此時天然氣的泄漏量為3.12m³／h。

經過相應計算可得：廚房門窗關閉，自然通風條件下，廚房燃氣設施自然泄漏50h后，燃氣的體積分數為0.96％。臺式灶使用不當導致漏氣，76min后天然氣的體積分數達到5％(爆炸下限)。膠管脫落10min后，天然氣的體積分數可達5％(爆炸下限)。這些數據表明，燃氣設施自然泄漏不會造成事故；而由于使用不當、膠管脫落等都可以造成著火爆炸事故，特別是膠管脫落，燃氣很快達到爆炸極限。這些可供我們分析漏氣時參考。

5　結語

發生事故的原因很多，設計、施工以及運行中出現的問題，都可能導致事故。對事故認真研究分析，總結經驗教訓，對其進行技術分析，對改進工作、預防和減少事故發生是非常必要的。

參考文獻：

[1]朱萬美．居民燃氣事故案例及用氣安全措施[J]．煤氣與熱力，2012，32(8)：B38-B40．

[2]趙衡陽．氣體和粉塵爆炸原理[M]．北京：北京理工大學出版社，l996：45．

本文作者：王湘寧

作者單位：中交煤氣熱力研究設計院有限公司