城镇燃气事件调查、勘查分析、试验-案例分析

2023-11-06 理论教育版权反馈

【摘要】：事故发生后，由多个部门联合组成事故调查组，进行事故原因调查、现场勘查、分析、试验及事实认定。事故调查组委托某勘察设计单位查阅3号楼周边地下管线基础资料，并对该楼周边区域地下管线和土体空洞的情况进行全面的综合探测。爆炸后在该管沟内未检出天然气特征组分及加臭剂成分，管沟内未见过火痕迹，基本排除了该管沟有燃气通过的可能。

事故发生后，由多个部门联合组成事故调查组，进行事故原因调查、现场勘查、分析、试验及事实认定。

1）确认导致居民楼坍塌的是天然气爆燃事故

根据爆炸现场建筑物的损毁程度、人员伤亡检验结果等情况，事故调查组确认，本次事故符合气体爆炸的特点；根据居民楼内可能参与爆炸燃烧的物质推断为燃气爆燃。

根据爆炸物投射痕迹等推断，爆燃发生在3号楼5单元首层2号房间，爆燃点在距室内地面1.5~2 m高处的半空中。

事故现场未发现爆炸物残留，未发现人员自杀或他杀等可疑痕迹；经走访摸排，排除了刑事案件的可能。

2）抢修过的燃气管道情况

室内燃气爆燃时，3号楼北侧花坛地表的杂草被点燃，并持续小火燃烧；直到燃气分公司人员到场降压后，花坛处小火才渐渐熄灭；怀疑4月9日晚进行抢修过的3号楼北侧地下燃气管线在爆燃事故发生时仍存在燃气泄漏。

事故调查组要求燃气公司配合，将3号楼北侧地下燃气管线已抢修过的部位及周边进行开挖勘验，证实：燃气管线抢修时发现的一个腐蚀孔洞已经进行了焊接修补，该部位封堵完好，但剥开燃气管道防腐层后发现，在发现并修复的腐蚀孔洞附近，还有2个泄漏孔洞。

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图3-6　事故后挖出的室外地下燃气管道上有多处腐蚀穿孔

对修复过的地下燃气管道，截取分析、鉴定：以泄漏点为中心，共截取1.5 m长的燃气管道，并提取管线周围土壤，对管道上的腐蚀点形成原因等进行鉴定和综合分析。确认截取的管线上共有6处腐蚀点，均为周围土壤长期腐蚀形成，其中有2处已穿孔，其中最大的一处外腐蚀坑外径为50 mm，面积约1.5 cm2，泄漏点为2个形状不规则且相互连通的小孔，当量直径为1~2 mm（图3-6）。

根据腐蚀穿孔大小和管道运行压力等，对泄漏管线的燃气泄漏量进行计算：在不考虑土体和防腐层覆盖两种因素影响的情况下，天然气的泄漏速率最大值为8.34 m3/h。

3）室外泄漏燃气进入建筑物的渠道与燃气量

从居民楼北侧地下燃气管道发现泄漏，到居民楼一层室内燃气爆燃，10余天的时间里，室外泄漏的燃气能否通过土体或管沟、孔洞等进入居民楼并在室内聚集，形成爆炸性混合气体呢？这是确定爆炸气体来源的关键点。

事故调查组委托某勘察设计单位查阅3号楼周边地下管线基础资料，并对该楼周边区域地下管线和土体空洞的情况进行全面的综合探测。结论是：居民楼北侧和东侧的现有市政管线，均与楼体近似于平行铺设，未发现3号楼北侧泄漏的燃气管线位置附近及深度范围内存在土体空洞和天然气直接进入楼体内部的地下通道。

5单元楼梯间北侧散水上方裸露在外的一根白色PVC管直径为100 mm、长度为3.03 m的盲管，埋于5单元楼梯间地下，并未进入5单元1号、2号室内，通过开挖验证，这根管道不能成为室外地下泄漏的燃气进入楼体的通道。

事故调查组委托某测试中心对泄漏中压管线周边地下土体进行布点打孔、选取土样，对天然气残余物质进行检测分析：3号楼5单元北侧室外地下土壤中检测到天然气浓度及其特征组分，随着与泄漏点距离的增大，地下土壤中天然气特征组分含量逐渐减小；对土壤中天然气加臭剂浓度的检测显示：从3号楼北侧燃气管道至建筑物地表下，土壤中加臭剂浓度衰减明显。基本结论是：室外燃气管道泄漏的天然气，通过土体及管道、孔洞进入建筑物内并达到爆炸浓度的可能性小。

3号楼体下方有一条暖气管沟。该管沟东侧起于5单元2号厨房，西侧止于2单元。事故发生后，5单元2号厨房下方暖气管沟盖板被冲击波由上至下压入沟内，2、3单元楼梯间暖气管沟盖板及4单元房间地面向上翻起，存在卸压情况。爆炸后在该管沟内未检出天然气特征组分及加臭剂成分，管沟内未见过火痕迹，基本排除了该管沟有燃气通过的可能。

事故调查组委托某国家重点实验室，结合事故发生前的当地气象气候资料和小区内建筑布局，就发生事故的3号楼北侧地下管道天然气泄漏情况进行数值模拟。经模拟，在管线泄漏速率为最大值的情况下，室外泄漏的天然气由地下向上扩散被稀释，在空气中不会形成可持续存在的大面积、高浓度的燃气云团，室外地下管线泄漏的天然气不能通过空气扩散进入室内并形成聚集导致爆燃。

事故调查专家组综合分析论证确认：排除3号楼北侧地下中压管线泄漏的天然气通过土体进入室内的可能；3号楼5单元室外泄漏的天然气通过空气流动，经门窗进入室内并聚集形成爆炸性气体的可能性极小。

4）室内燃气泄漏的可能性分析

根据以往的用户巡检记录和事后调查情况，综合分析：(www.chuimin.cn)

该居民楼5单元1号为租住户，偶尔在此居住，平时不在家中做饭。该单元内的燃气灶具2009年装修时进行过更新，此外，室内无其他燃气用具。

居民楼5单元2号厨房内北侧有一台使用40余年的64型铸铁燃气灶具，使用年限早已超过国家标准（按照国家标准规定燃气灶具使用8年后应当更换）。此外，室内无其他燃气用具。

爆炸事故后，为寻找证据，事故调查组组织人员对现场的物品进行分拣、留存；将分拣出的5单元燃气表的读数与燃气公司原始记录中各户燃气用量比对后确认：5单元1号及2号室内的燃气表因损毁严重无法复原读数，其他燃气表读数未发现异常，就是说，没能够通过燃气表的读数发现大量漏气的用户。

通过对现场分拣出的燃气用具、可能的户内燃气管件等进行比对和勘验，燃气用具和户内燃气管线损毁严重，未能找到户内确切燃气泄漏点的确实证据。

推断爆炸点所在位置的5单元2号，存在室内燃气管道或设施漏气的可能。

室内可疑泄漏点如图3-7—图3-9所示。

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图3-7　损毁的燃气热水器：接管处缠有生料带，不符合燃气热水器的安装要求

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图3-8　这是一段烧灼过的橡胶管，不确定是否用于燃具连接用；根据管道尺寸及材质，为非燃气专用胶管，且比燃气灶具接管管径大；而燃气热水器不得使用胶管连接

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图3-9　超过使用年限的铸铁燃气灶，其接管处未见可靠连接，不能确定是否为在用的燃气灶具

5）点火源

当建筑物室内可能存在燃气泄漏时，引发爆燃的点火源会是什么呢？

室内存在的可能点火源包括：燃气灶及热水器点火开关、电源开关、冰箱等电器设备启动等。

由于该起事故发生后造成了建筑物倒塌、现场大面积过火、室内设备设施严重损毁，加上在灭火和搜救人员过程中，动用了挖掘机械，现场已经无法找到和确定明确的点火源。

6）其他情况

楼体倒塌损毁严重的原因：经鉴定，发生事故的3号楼由于建造年代早、建设标准低，房屋外窗尺寸较小，爆炸产生的冲击波不能有效泄压，对房屋墙体及楼、屋盖板产生较大的破坏作用。该房屋的楼、屋盖板均为小梁砖拱结构，只能承受向下的载荷，冲击波向上作用使只能承受压力的砖拱内部产生拉力，致使楼屋盖板被冲塌；墙体因厚度较小、平面外刚度较差，当爆炸当量较大时易发生外鼓甚至倾覆。

依据气体爆炸模型进行数值模拟分析：5单元2号北侧两个房间及厨房充满浓度约为9.5%的天然气后，被点火源引燃，发生爆燃的结果与事故现场的实际损毁情况最为吻合；根据房间面积及高度推算，参与爆炸的天然气量约为5.4 m3。

就燃气公司维修人员对管道的维修处置是否符合规定要求，室外燃气管道维修过程及修复效果的评判标准、作业记录是否符合相关规定进行调查取证。

城镇燃气事件调查、勘查分析、试验-案例分析

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