关于一起地下燃气管线泄漏引发的爆燃事故技术分析及研讨

崔贞雄，文海泉

（1.珠海东禹安全技术服务有限公司，广东珠海 519000；2.中航通飞华南飞机工业有限公司，广东珠海 519000）

1 事故基本情况

2020年，广东省某市一小区1#楼西北侧人行道进行电力顶管施工时发生地下燃气管道破损泄漏，引起该楼栋发生爆燃事故，造成部分商铺及居民楼不同程度受损，事故造成1 人重伤（经抢救无效于9 月25 日死亡）、2 人轻伤。

2 事故原因分析

电力施工单位在进行顶管扩孔作业时，扩孔钻头行进中剐破燃气管道，导致燃气大量泄漏。同时，由于该小区建于1992年，建筑结构老旧，且该地段地质松软，地基下沉严重，存在较大面积的塌陷区，建筑物底层排水渠损坏，部分下水管线被拉断，而天然气主要成分是甲烷，比空气轻，所以泄漏的燃气可以迅速地通过建筑物底层下水管口、楼梯间、建筑物与地面缝隙等地下孔洞窜入建筑物室内、装修夹层等封闭的空间，且天然气的爆炸极限为5%～14%（φ），理论空燃比（kg/kg）为17.4∶1，所以极易与空气形成爆炸性混合气体。

根据爆燃产生的三个必要条件（燃烧三要素），即：一是有燃料和助燃空气的积存，二是燃料和空气混合物达到了爆燃的浓度，三是有足够的点火源等可知，首先导致该楼五层住户室内发生爆燃，则说明该住户室内的爆燃条件全部满足。根据消防部门提供的现场监控视频，以及对火灾现场进行的调查（由于事故当事人严重烧伤后不治身亡，无法确定引发爆燃事故的真实原因），该室内主要受损部位为客厅，厨房无过火痕迹，客厅内摆放有一台电风扇，当事人为女性无抽烟习惯。根据以上描述，专家组可推断引发此事故的点火源应该为电火花。同时爆燃产生的火星或燃烧物从窗户散落下来形成多处引火源，再次引燃下层局部封闭空间的爆炸性混合气体，导致该楼其他地方多次爆燃及多处着火。

另外，该起事故所涉电力、燃气建设、勘探、设计、施工、监理等相关单位由于自身管理不善，地方相关部门监管不力等是导致这起事故的间接原因。

3 事故现场调查

3.1 现场勘查

技术调查人员对现场勘查，该小区1#栋多处下水管均有炸裂、烧焦或烧熔痕迹，一楼商铺招牌被烧，卷闸门被炸开，某住户的客厅发生爆燃、阳台防盗网被炸开，各楼梯间及建筑外墙也存在过火痕迹；从建筑物南面一层楼梯间与地面连接处发现较大下陷裂痕并有过火痕迹；部分外墙门窗玻璃被损毁；本栋西南角下水沉池盖被炸塌。

3.2 取样检测

事故发生现场，施工单位正在实施顶管作业，从现场封存的扩管钻头孔隙内发现有残留疑似燃气管道残留物，经取样检测单位提取钻头残留物、PE燃气管道碎片化验，判定两者为同一类型材质，可证明扩孔钻头与燃气管道有刮碰的迹象。

3.3 地下脱空区及管线探测

专家组进一步组织外聘单位开展对地下脱空区、管线进行探测：

一是采用探地雷达法对地面脱空区进行探测，根据雷达反射波显示，事发地人行通道地下存在两处脱空区（即图1所标TK1、TK2），导致下水沟渠损毁并下水管网脱离，该事实说明：气体由下水管网蹿升至五楼并引起爆燃的推测位置相吻合。

图1 事故现场地下脱空区雷达探测图

二是采用电学管道探测仪分别对顶管、燃气管道的走向及埋深进行电磁感应法探测，另外又分别对电力顶管、燃气管道进行了管道三维姿态测量仪、示踪线电磁感应检测，进一步核实两条管线的走向及埋深。各管线实际走向三维坐标值如表1、表2所示。

表1 燃气管线采集点坐标表

表2 电力钻管采集点坐标表

从上表可看出，燃气管道在RQ7～RQ10、电力顶管DL7～DL8的二维坐标值有明显的空间交叉，两者的埋深走向在该区间内也有逐步靠近的趋势。同时上述数据表明，燃气管道实际埋深与其竣工图所标识数据有约4m的误差，水平位置误差约3m。

根据上述探测情况，专家组组织测绘单位进一步采用RTK、全站仪等测绘设备对上述所标点位进行卫星坐标定位，判断出该地下管线最大可能发生刮碰的具体坐标位置，并以周边建筑物为参照物确定相对位置。

专家组认为，电力建设和施工单位未能按照《城镇燃气管理条例》的规定查明工程施工范围内地下燃气管线的相关情况，所委托的地下管线勘探单位对地下管线探测不严谨，未真实反映地下管线的走向、埋深，从而导致设计、施工等单位无法保证顶管作业与燃气管道保持4m以上的安全距离，是导致该起事故的重要原因；而燃气管道运营单位提供的竣工图与地下燃气管道实际走向、埋深不符是导致该起事故发生的另一重要原因。

3.4 燃气供气监测数据分析

根据燃气单位所提供的资料显示：事故当天上午8：30至8：48监测数据有明显的升高，8：48监测数据骤升，至9：19出现最高峰值。该数据变化与事发当天上午约9：00发生第一次爆燃，后连续爆燃至9：30停止的情况吻合。

4 事故教训

1）相关部门未严格落实项目事前、事中、事后的安全监管。在项目审批、备案、验收等环节中存在“该审未审”“该批未批”“该验未验”等情况，对项目审批、备案、验收把关不严。

2）各事故相关单位的企业主体责任落实不到位。涉事项目均存在非法转包、以包代管等现象，在项目建设方案审查、地下管线勘探过程、项目施工过程监管、项目竣工验收备案等环节相关单位未认真履行程序。

3）相关作业单位未严格遵守国家及地方有关法律、法规及行业规范，未遵守安全操作规程。

4）施工人员安全教育培训不到位。作业人员安全意识淡薄，技能不足，现场野蛮作业。

5 事故防范和整改措施建议

为切实汲取事故教训，举一反三，防止类似事故发生，提出如下防范措施和建议：

1）切实加强城镇地面开挖和地下施工管理工作，保障燃气管道安全。汲取事故教训，强化燃气安全管理；进一步完善健全燃气行业的安全长效管理机制；各有关部门应落实市政地下管网的审批、验收、备案及档案管理。

2）燃气经营单位进一步加强燃气管道安全标识的设置、维修维护、巡检、宣传工作，保障燃气管道安全运行，避免类似事故的发生，提升全市燃气安全管理水平。

3）勘探、设计单位在项目开工前，必须严格按规范要求认真履行职责，勘明地下管线真实位置，并根据勘探数据做好项目设计。

4）施工单位要依法制定燃气设施专项保护方案。在施工过程中，施工单位从事敷设管道、打桩、顶进、挖掘、钻探等可能影响燃气设施安全活动时，应当与建设单位和燃气经营者共同制定燃气设施保护方案，并采取相应的安全保护措施。

5）严格落实工程招投标制度，杜绝非法转包、以包代管等现象。

6）建设单位要完善安全生产规章制度，加强对施工单位协调管理。开工前依法办理项目规划许可、施工许可、安全措施备案等相关手续；建设单位应认真履行主体责任，加强对施工单位统一协调管理工作，按相关规定，查明工程施工范围内地下燃气管线的相关情况，并会同施工单位与管道燃气经营者共同制定燃气设施保护方案，使施工工程的各个环节有章可循、合法运行。

（7）监理单位应严格落实安全生产监理责任。监理单位要认真贯彻有关工程安全生产法律法规、作业标准和操作规程，不折不扣地落实各项安全生产责任制，进一步完善各项安全生产规章制度，严格施工方案审核，加大现场检查力度，监督整改施工现场存在的违法违规行为，确保施工安全。

8）全面加强施工过程中地下市政设施管线的保护工作。工程施工过程中，建设单位、施工单位等相关单位在工程项目开工前，要按规定向相关部门查询和确认施工现场周边和地下各种市政设施管线的分布情况，编制专项保护和应急预案，在施工过程中，确保施工现场周边和地下市政设施管线的安全运行。

9）加强作业人员的安全教育培训，不断提高安全意识及操作技能；项目开工前必须严格落实安全风险辨识及技术交底。

10）各部门、各单位必须制定完善的应急预案，配备充足的应急救援物资，明确相关人员职责，并结合相关建设工程制定专项应急预案。同时加强应急教育培训及演练，确保在事故应急救援过程中反应迅速、处置有效。