浅谈城市天然气泄漏事故处置对策

张雪琳

嘉定区消防救援支队 上海 201802

1 天然气理化性质及泄漏过程

1.1 天然气物理化学特性

天然气是一种无色、无味、无毒的气体，密度约为0.65.主要成份是甲烷（85%）和少量乙烷（9%）、丙烷（3%）、氮（2%）和丁烷（1%）。天然气密度小，热值高，燃烧后生成二氧化碳和水，是一种清洁的能源。其与空气混合后，会发生爆炸。

为利于泄漏检测，民用天然气在送到最终用户之前还要加入硫醇、四氢噻吩等气体，使其具有独特的气味。天然气进入人体的主要途径是经呼吸道吸入，当它的含量较高时，由于替换了空气，会造成人体氧气不足，使人出现呼吸短暂、失去意识的症状，严重的还会引起血氧饱和度过低致死。当它未充分燃烧时，会生成CO。

1.2 天然气泄漏过程及特点

在天然气刚开始泄漏时，它的泄漏速度非常快，泄漏的天然气被强大的气流吹到空气的上层，造成泄漏口周围的天然气消散减慢，并且天然气依靠浮力作用，继续向上运动，向四周扩散，在上空或者建筑物顶部集聚，使泄漏气体越积越多[1]。

如果在开阔的高空地带发生天然气爆炸，对周围的人来说并不会造成太大的伤害，如果能快速控制其泄漏，天然气就会迅速向空气中消散；但是，如果天然气泄漏发生在住宅区或者人群密集的街道，那么就会造成很大的危害，一旦引燃或爆炸，极易形成大面积燃烧和向上的爆炸趋势；如果泄漏区域有建筑物，那么这片范围都会有发生火灾和爆炸的危险。

2 事故案例

2.1 案例1

吉林省宁江区繁华路，2017年7月4号13时23分左右，一条城市燃气管线突然发生泄露引起爆炸，导致96人伤亡。其产生的原因是，地下天然气管道被道路改造施工方意外损坏，造成天然气大量泄露，并蔓延到了周围的建筑物内，达到一定的浓度遇到明火，从而引起了爆炸。

事故分析：

（1）燃气公司没有同道路施工方一起制定燃气管道的安全防护预案，没有在工地上做好引导、监督工作；

（2）紧急情况下没有采取合理应对措施，没有在泄露部位封闭周围的阀门和气体来源；

（3）没有探测工地和周边建筑中的气体含量，没有快速地组织人员撤离。

2.2 案例2

十堰张湾区艳湖集市于2021年6月13号6点42分左右发生天然气爆炸，共导致200多人伤亡，其中26人丧生、37人重伤，财产损失高达5395.41万元。造成这次事件的主要原因是，由于天然气中压管道受到了严重的侵蚀而断裂，泄露的天然气在集市附近的河流里形成了一个封闭的空间，遇到了从餐饮店的排烟管道里喷出来的火花而引起了爆炸[2]。

分析：

（1）对安全风险的排查和治理工作不够全面。在该事件中，涉及到的天然气管道在改建过程中，违反规定，将管道穿过了事故现场建筑物的底部，造成了严重的安全隐患；

（2）应对突发事件能力不足。从群众报警到爆炸发生长达1h，没有按照预案对人群进行快速疏散，没有设置警戒线，没有切断火源。

（3）没有及时地对管道内外两端的燃气阀门进行控制，在没有消除燃爆风险的前提下，命令救援人员提前撤出现场。

2.3 案例3

江苏省兴化市，2009年7月2日早上7点45分，在富康小区17栋2号楼发生火灾。到场的110警察、120救护人员和消防救援人员进入室内抢险救援时，导致爆燃，烧伤17人，其中有5名消防指战员和2名警察。

分析：

（1）进入现场人员包括了消防救援人员、警察、医疗人员等人，无关人员过多。

（2）进入室内人员没有处置燃气泄漏事故的敏感性，随意开关天然气灶台点火开关，导致爆燃。

（3）参与处置的人员安全防护不到位，导致了多达17人被烧伤。

3 天然气泄漏事故的特点

天然气具有热值高、燃烧稳定、性价比高、方便、卫生等优点，因此，天然气已经成为广大群众常用的能源。但是，其属于一类易燃易爆气体。在供气的时候，如果操作不当，或者是管线出现了裂缝，气体泄漏，那么，碰到明火，就会引起火灾和爆炸，甚至导致人员伤亡[3]。

3.1 火焰温度高

火焰温度高主要包括两方面，一是热值大。当天然气燃烧时，其燃烧温度可达到2130～2850℃；二是热辐射强。室内燃气燃烧产生强烈的热辐射，使火源周围的可燃物质达到燃点而起火燃烧，面积迅速扩大，形成大面积火灾。

3.2 蔓延速度快

天然气的燃烧速度非常快，燃烧速度是38m/s，可以在自身燃烧所产生热量的影响下，快速达到燃点并进行燃烧，并可以快速地提升周边其它可燃物的燃烧程度，加快火势的发展扩散。

3.3 爆炸破性坏大

天然气泄漏后，能与空气迅速混合形成爆炸性气体，遇火源立即发生爆炸。尤其是在密闭的室内，燃气泄漏达到一定的浓度，天然气爆炸极限为5%～15%，遇到火星、电火花等火源时，立即发生爆炸，对人员、建筑等造成严重伤害。

3.4 复燃危险大

燃气发生火灾后，可用干粉或水灭火，但燃气仍会持续外溢，遇到火灾现场残留的火焰或火花等，会再次燃烧和爆炸。此外，天然气从隐藏的泄漏点向其它地方扩散时，与火种相接触也会引起再次燃烧。

3.5 伤亡惨重

在住房内燃气泄漏，着火，爆炸时，容易引起伤亡事故。一是中毒。如果吸入量达到一定程度，就会出现中毒症状，甚至出现昏厥或死亡。二是烧伤。燃气扩散速度非常快，一旦发生轰燃，附近的人员会被瞬间烧伤。三是冲击。在燃气发生爆炸的时候，会形成一股强大的冲击波，对周围的人造成很大的冲击伤害，即使是相隔较远的人，也有可能被飞溅的东西给砸伤。

4 天然气泄漏处置对策

处置天然气泄漏事故，消防指战员必须思想上高度重视，做好前期安全防护工作，同时紧密结合实际情况，根据泄漏位置、泄漏时间、环境情况、人员情况等做出科学判断，采取科学合理的处置措施和扑救方法。

4.1 途中询情、提前介入

消防队站在接警出动的途中，必须及时通过各种途径了解事故现场的相关情况，制定初步的处置对策，明确救援人员任务分工。一是对气体泄漏形式、泄漏位置、泄漏原因、泄漏时间等进行了解；二是对现场环境进行了解，了解现场风向、事发地建筑及毗邻建筑情况；三是对现场人员情况进行了解，了解是否有人员被困、被困人员所处位置、是否存在人为故意制造泄漏的情况以及人员的精神状态和所处位置；四是要提前介入，根据了解到的相关情况，通知事发地的微型消防站进行相应的人员疏散和现场警戒，降低事故现场的安全风险。

4.2 加强个人防护

天然气泄漏不仅具有随时会触发爆燃的危险性和其本身所具有的窒息性，同时当其不完全燃烧时产生的一氧化碳达到一定浓度时，还具有剧毒性，所以消防救援人员要围绕这三个方面做好现场的安全防护工作。消防救援人员要按照三级防护的着装要求规范个人防护装备，全部佩戴阻燃头套和空气呼吸器，防止窒息或中毒，裸露的身体部位一定要予以格外严密的防护，将领口和袖口扎紧也可以有效保护皮肤被烧伤。在进入轻危区前，安全员检查个人防护是否落实到位，如有不足，立即整改到位。

4.3 现场侦察和警戒

消防救援人员到场后首先要对现场实施详细侦察，对于处置天然气泄漏事故来说这是至关重要的一个环节。

一是询问知情人，询问现场泄漏情况、环境情况、人员情况，对事故现场进行初步风险评估。

二是实施侦检，指派一名队员利用可燃气体检测仪和有毒气体检测仪由远至近实施侦检，并在处置过程中对事故现场实施多点位、不间断的检测，根据检测数据分析并掌握泄漏气体的实时动态。

三是科学警戒，根据现场侦检数据，设立警戒范围，并按照可燃气体检测的低、高限报警划分警戒范围，在低限报警处设置轻危区与安全区的分界线，在高限报警处设置重危区与轻危区的分界线，并根据实时的检测数据调整相应的警戒范围。

4.4 消除现场内外所有着火源

当侦检人员确认现场泄漏气体未达到爆炸极限时，在不会引发爆燃的前提下，可以告知专业人员切断电源和关闭燃气阀门，熄灭明火，停止高热设备的运行，落实防静电措施；当侦检人员确认现场有爆燃风险或疑似有爆燃风险时，应要求相关单位的专业人员实施远端切断电源，关闭燃气阀门，并提出禁绝火源的相关要求。

安全员应在轻危区入口处做好禁绝火源的相关提示，不能携带、使用手机和非防爆通信、照明工具，不能穿着化纤类衣服，也不能穿有金属的鞋子，不能携带、使用非防爆工具，防止因为遗漏了着火源而导致天然气爆炸。

4.5 稀释驱散

根据天然气易燃易爆的特性，在处置过程中要保证环境内的泄漏浓度达不到爆炸极限，才能够在相对安全的环境下关阀堵漏，所以对泄漏气体的稀释驱散是至关重要的。要根据可燃气体检测仪的结果，结合现场风向情况，确定稀释的方法和驱散的方向，使用雾状水实施稀释，使用水驱动排烟机向较为空旷的地带送风驱散。稀释驱散前要保证驱散方向上无障碍物，满足一定的对流通风条件，驱散的泄漏气体不能在驱散方向上堆积，反而会增加爆燃的风险。

4.6 燃爆后的处置

当无法做到关阀控源时，切忌盲目扑灭已经处于稳定燃烧的火势，一定要维持平稳的火势。首先要将由外部火源引起的可燃物体火灾熄灭，阻断燃烧的传播路径，并对其进行有效地控制，并迅速冷却毗邻受到热辐射的压力容器。再根据火势判断气体压力和泄露口的大小形状，在专业人员协助下进行堵漏工作。

5 结束语

天然气的泄露处置需要极为专业的技术要求。要充分认识其爆炸极限小、爆炸损害大、燃烧热值高等实际，积极采取划分高中低警戒区域、精密仪器反复侦察、个人及警戒区完全防护、雾状水稀释驱散、发生燃爆后先控火稳定后关阀等方法，并积极听取专业人员的意见建议，确保处置人员及周边环境安全。