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用户户内燃气系统失效后果分析和安全防范措施
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摘要：户内液化气闪爆事故的发生，往往造成人员伤亡，房屋损坏和财产损失。为了更好地防范此类严重事故的发生，有必要对用户户内燃气系统失效后果进行深入的分析，核算爆炸事故能量，提出安全防范措施。
关键词：液化气；泄漏；失效后果；防范措施
近年来，用户户内燃气事故频发，造成了用户伤亡事故和巨大的财产损失。每次遇到用户户内重大燃气事故，在调查处理时我们总是感到意外，为何事故的后果会如此严重，有的甚至于超出了我们的常规认识：有的户内燃气爆炸事故造成了房屋的坍塌、构筑物的破坏；有的造成了当事人的深度大面积烧伤，甚至死亡。严重的燃气事故的发生也给燃气供应企业带来了重大的经济损失，耗费了大量的人力、物力和财力。如2004年长春市发生了一次严重的燃气爆炸事故，爆炸造成了内墙倒塌，当事人被爆炸压力释放到室外而亡；如2007年杭州市某小区居民用气不慎，致使燃气大量泄漏到高层住宅的公共部位，窜入电梯间，遇火花发生爆炸，爆炸造成电梯井室严重破坏，构筑物多楼层遭受不同程度的冲击波破坏。
为了更好地防范此类严重事故的发生，有必要对用户户内燃气系统失效后果进行深入的分析。
一、用户户内燃气系统的组成
1、液化气钢瓶用户：用户户内燃气系统主要由燃气炉具、灶前管、减压阀、15公斤液化气钢瓶等设施组成。
2、管道用户：用户户内燃气系统主要由户内DNl5总阀、减压阀(中压进户)、户内燃气接管(多数为镀锌管)、分路阀门(多数为尖嘴阀)燃气具、灶前管等设施组成。
二、泄漏源和危险因素
1、用户户内燃气系统泄漏的一般危险因素有：炉具、灶前管、减压阀等设施老化造成泄漏，钢瓶瓶体、管道等设施缺少维护保养造成泄漏。泄漏点用发泡剂检查，有明显泡沫产生；随着泄漏时间的延长，泄漏慢慢变大。此类情况往往在未产生大量泄漏后果时，就较易为用户发现。
2、户内泄漏存在外力因素：灶前橡胶管意外被老鼠咬破或意外割伤破损，致使燃气大量泄漏；因施工不当造成户内燃气管道破损或断裂，致使燃气大量泄漏等等意外情况。此类意外情况，发生得比较突然，有的用户在未及时发现或处置不当情况下较易引起重大燃气火灾爆炸事故。
三、泄漏量的估算
1、在燃气系统微量泄漏情况下，燃气的泄漏量较小，考虑到户内门窗的换气次数，泄漏燃气大部分被稀释。如泄漏点处于通风良好的房间内，泄漏燃气达不到爆炸极F晚围，危害性较小。如泄漏点处于密闭房间内，泄漏燃气积聚可以达到爆炸极限范围；这类情况往往发生在闲置的密闭房屋内，泄漏燃气的后果可以根据泄漏量参照下面的计算方式核算事故后果。
2、当因外力等意外情况燃气大量泄漏，燃气达到爆炸极限范围。
(1)液化气钢瓶用户。较为常见的是灶前橡胶管意外被老鼠咬破或意外破损。由于户内常用为15Kg液化气钢瓶，假设钢瓶出口使用的是最大流量每小时2.5m3的减压阀，在胶管破损后，液化气喷射。15Kg液化气可以估算为气相6m3，在2.4小时内整瓶液化气泄漏完成，泄漏总量约为6m3液化气。
(2)液化气管道用户。(ⅰ)在事故多发的灶前橡胶管意外被老鼠咬破或其它意外破损情况下，假设使用的家用皮膜表的最大流量为每小时2.5～4m3。根据实验测算每小时泄漏量为2.5m3，根据泄漏时间可以计算出液化气泄漏总量。(ⅱ)户内DN15管道意外破损，如在断裂情况下，根据实验测算每小时泄漏量为4m3，泄漏流量达到了表具通过最大流量，根据泄漏时间可以计算出液化气泄漏总量。
四、爆炸能量的确定
假设事故现场使用15kg钢瓶的液化气用户，在2.4小时内灶前橡胶管意外被老鼠咬破液化气全部泄漏，进行模拟计算。
???1、液化气泄漏后发生空间蒸汽云爆炸能量如式(1)所示：
????????Uf=1.8aWf·Qf??(1)
??式中：Uf——液化气爆炸能量，J；
????????Wf——蒸气云质量，kg；
????????Qf——燃烧热取4.6264×107J/kg；
????????a——当量系数，0.04。
???2、确定爆炸的TNT当量。蒸气云爆炸公式为：
????????WTNT=Uf/QTNT???(2)
??式中：WTNT——TNT当量，kg；
????????QTNT——TNT爆热值，取4.52×106J/kg。
????????蒸气云爆炸TNT当量为：
????????WTNT=Uf/QTNT=1.8aWfQf/QTNT=1.8×0.04×15×46264/4520=11kg
???3、确定冲击波超压。根据冲击波超压值的实测值回归后得到冲击波超压与距离的关系如式(3)。
????????Ps=7.1×105(R/WTNT1/3)-2.09???
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