03 1-3 灾害预防概论.pptx

第1页：燃气爆炸预防基本原理

1.3.1 燃气爆炸预防与防护基本原理

燃气爆炸预防

即预先消除物质爆炸的条件，采取使物质本身不能引起爆炸的措施。

爆炸条件：易燃易爆的气体、氧化剂、点火源。爆炸发生必须三个要素同时存在，缺一不可。防患于未然——从预防消除3个必备条件入手。

第2页：爆炸的危险性评估构成

1.3.2 爆炸的危险性评估，包括三方面：

• 燃气爆炸特性：可燃介质危险等级、扩散性、点燃的能量、爆炸极限
• 燃气设备工作环境危险性：腐蚀性、外力、温度
• 环境管理

第3页：燃气的火灾危险性等级

1.3.2.1 燃气爆炸特性：燃气的火灾危险性及危险等级。在城市燃气的生产过程（如液化气混空气）中、生产与供气系统的置换过程中及生产和供气系统产生的泄漏，都可能产生爆炸极限范围内的混合气体。不同的可燃介质对危险性会产生不同的影响，因而其预防措施也不同，危险等级划分见下表。

第4页：火灾危险性分类表

可燃气体及液化烃、可燃液体的火灾危险性分类表：

第5页：燃气扩散性与点火参数表

燃气的易扩散性：扩散性是指物质在空气中以及其他介质中的扩散能力，管道燃气的扩散能力取决于密度和扩散系数两个重要因素（当地风力、地形等天气因素相同的情况下）。燃气的扩散能力越强，火势蔓延就越快，火灾燃烧面积相应扩大，波及范围也越大。

说明：原文数值与表头为连续提取，本表按表头顺序对应还原，单位沿用原文（最小点火能量原文记作MJ），建议对照原图核对。

第6页：燃气的易燃烧性

燃气的易燃烧性：管道燃气易于燃烧的主要原因：

1. 一是气态，经过燃烧的历程少；
2. 二是管道燃气的最小点火能量低；
3. 三是它们的火焰传播速度较快。

第7页：设备工作环境危险性

1.3.2.2 燃气设备工作环境危险性：燃气的泄漏往往发生在其输送、储存和应用的各个环节，每个环节需采用相应的设备并在相应的环境下运行，设备工作环境的好坏会影响其爆炸的危险性。

工作环境：①腐蚀性 ②外力 ③环境温度

第8页：腐蚀性与外力影响

①腐蚀性

输气管道通常使用钢管，埋在地下时土壤的腐蚀性直接影响管道寿命；土壤强腐蚀可使管道在正常使用年限内穿孔，导致燃气地下泄漏。对于储气设施，若燃气存在腐蚀性成分（如H₂S）会导致容器内壁脆化、降低强度甚至破裂。

②外力

埋地城市燃气管道通常不可能远离人群，城市建设的扩展常使其受到外力侵害，如野蛮施工作业，以及地震、海啸等人为或自然灾害（如汶川地震）。

第9页：环境温度影响

③环境温度

尽管埋地管道可以部分消除由于环境温度变化产生的热胀冷缩现象，但直管长度过长时，由于温度变化剧烈而使阀门破坏、漏气的事故并不少见。对于液化石油气储配站而言，过高的外部气温会直接引起容器内压力上升，使整个系统的连接处容易出现泄漏。

第10页：设备管理页

本页源文件仅提取到页码标识，页面主体为图片，位于「环境温度」与「1.3.2.3 管理」两节之间，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第11页：1.3.2.3管理要素

1.3.2.3 管理：高素质的管理人员和严格的管理制度，是消除事故的根本保证。

• 丰富的燃气安全常识，严抓可能导致事故的「三环节」；
• 严格的操作规程，完善的监督、培训体系；
• 杜绝违反安全法规的一切行为。

第12页：洛阳东都商厦火灾经过

例：无证违章操作，酿20世纪末特大火灾

事故经过

2000年12月25日晚，位于洛阳市老城区的东都商厦，台商租用一层和负一层开设郑州丹尼斯百货商场洛阳分店，计划26日试营业并日夜装修；商厦顶层4层的歌舞厅将举办圣诞狂欢舞会。楼下几簇电焊火花将正在装修的地下室烧起，火势和浓烟顺楼梯直逼顶层歌舞厅，酿成本世纪末的特大灾难，夺走309人的生命。

第13页：洛阳火灾原因分析

主要原因分析

着火的直接原因是丹尼斯雇佣的4名既无特种作业人员操作证又无职业道德的电焊工违章作业引起的。他们在负一层焊接遮盖钢板时，根本未考虑下边摆满木质家具、沙发等易燃品，未采取任何防范措施，野蛮施工使焊渣溅落引燃物品，慌乱中用水龙带浇水反而使火势愈燃愈烈。几名工人竟然未报警就逃离现场，浓烟直冲顶层舞厅，两个多小时后才有人发现失火，紧急疏散和灭火为时已晚，致使309人中毒窒息死亡。

事故主要原因：电焊工没有受过安全教育，缺乏最基本的安全常识，事故发生后惊慌失措、没有及时报警，贻误灭火和疏散时机。

第14页：危险性评估的关键点

虽然危险存在于很多方面，而且不同情况的危险性不同，这里只能阐述其主要问题。若在实际工作中需要对具体爆炸事故的危险性进行评估时，应从安全观点出发，对燃气系统进行全面深入的分析，尽量辨识预测出危险因素，针对各个因素客观制定防护措施。

第15页：输气管道事故统计说明

输气管道事故

指天然气从管道中泄漏并影响正常输气的意外事件，所统计的主要指管道区段的事故。从国内外天然气管道事故统计分析中找出引发事故的主要原因、分析其经验教训，可以为从设计、施工、运行各个环节保障管道安全提供有益指导。

第16页：前苏联输气管道事故统计

前苏联输气管道事故统计：1981年至1990年期间，前苏联输气管道发生事故总数为752次，平均事故率0.4×10⁻³次/(km·a)，事故原因及所占比例见下表。

第17页：前苏联事故率变化分析

从多年事故数据的详细分析可得出，前苏联输气管道事故率特别是腐蚀引发的事故在逐年下降，而且大直径管道（大于820mm）的事故率低于小管径。这一方面是因为更加注意管道施工及防腐设施的质量；另一方面是俄罗斯20世纪80年代中期建设了多条直径1220～1440mm的大直径跨国输气管道，这些高压、大口径管道管材等级高、管壁较厚、建设时间较晚，至今运行年限较短，这些因素综合起来使其事故率较低。

第18页：欧洲输气管道事故统计

欧洲输气管道事故：1982年以来欧洲多家管道公司发起和参与欧洲输气管道事故调查，调查从1970年开始、截止1998年，累计统计总长相当于2×10⁶km的高压输气管道，事故总数为1109次。

第19页：美国输气管道事故统计

美国输气管道事故：美国目前约有42×10⁴km输气管道，是世界上输气管道总长最多的国家，美国能源部对1970～1984年间输气管道事故统计见下表，事故总数为5872次（包括天然气集输和长输管道）。

第20页：国外事故统计共同规律

从前苏联、欧洲、美国、加拿大等输气管道发达国家的事故统计可见，事故主要原因都是外力损伤、腐蚀及材料和施工缺陷这三方面，这也是全球输气管道事故的主要原因。另一个共同特点是：随着管径增大，事故发生的频率减少，例如美国管径超过508mm、前苏联管径超过820mm的输气管道事故率水平较低。

• 在欧洲与美国，外力损伤排事故原因第一位；
• 前苏联与加拿大则是腐蚀排第一，这与欧美城镇、人口密度较大，而前苏联西伯利亚地区与加拿大北部地广人稀有一定关系。

第21页：四川地区管道事故统计

我国四川地区天然气管道事故统计：20世纪90年代以前我国天然气管道主要集中在四川地区，已有输气管道总长约5890km，承担着四川境内及向云南、贵州供气的任务；1969～1990年的22年间四川地区输气管道共发生事故155起。

说明：原文该表仅提取到5项比例数值（合计84.6%），「其他」一栏数值缺失，建议对照原图核对补全。

第22页：四川管道事故率偏高原因

根据统计，四川12条输气管道（总长1414km）从投产至1994年共发生事故105次，平均事故率为4.3×10⁻³次/(km·a)，比国外事故率平均水平值0.49×10⁻³次/(km·a)高许多倍。

• 这与我国20世纪60～80年代管道建设水平、管材及制管质量水平不高有关；
• 四川天然气有的含硫化氢较高，而气质净化及防腐措施不够，输气管道内、外腐蚀严重，特别是硫化物应力腐蚀对管内壁腐蚀危害很大，是输送含硫天然气管道失效的主要形式。

第23页：管道侵权与人为破坏

进入20世纪90年代后期，由于经济发展及社会环境变化，管道侵权和人为破坏事件频频发生，主要表现为管道沿线修建违章建筑及在管道上打孔盗气的情况急剧增加，对管道安全造成极大危害。

以中沧输气管道为例：1998～2000年共发生打孔盗气事件14次；对四川一条147km输气管道的调查发现沿线共有60多处违章建筑，特别严重的有9处，有的是厂房、油库，有的是住宅楼和学校，这类重大隐患一旦发生泄漏将极大危及沿线民众生命财产安全。

第24页：预防爆炸的基本措施

1.3.3 工程中预防爆炸的基本措施：

• 根本性措施——主体材料性能，预先消除危险源
• 补充措施——辅助材料性能
• 性能维护措施——操作措施、紧急措施

第25页：根本性措施

1) 根本性措施

指使容易发生爆炸的场所成为不利于爆炸的场所的措施，这些措施的采取将使爆炸事故尽可能彻底根除。通常根本性措施应该在企业的构思、初步设计阶段加以考虑，而且是从事工程设计、调查、研究的人员所必须充分了解的。

采取根本性措施应：①关注物质的性质、物质的固有危险和人为的变化所引起的危险程度；②引起爆炸的条件和危险状态改变的可能性。目的在于预先消除爆炸危险源。

第26页：补充措施

2) 补充措施

指产品或系统在规定条件下和规定时间内，保持工程中的机械、电器安装和建筑设施的性能具有足够的耐负荷强度。采用补充措施的目的在于保持这些性能具有足够的耐负荷强度——许多设施或装置在运行之初性能非常良好，保持这些性能的持续性也就保持了设备或装置的安全可靠性。这些措施同样应该在工程设计阶段加以考虑。

第27页：爆炸预防与防护基本点

1.3.4 爆炸预防与防护基本点

火源管理

明火、高热物及高温表面、摩擦火花、自燃发火、化学反应、电火花、静电、光线、雷电

泄漏控制

设备质量、材料质量、施工质量

其他基本点

超压预防、使火灾控制在局部

第28页：常见火源点火温度图

几种常见的火源——点火源温度：本页为图，展示明火、电火花、静电、高温表面等常见火源的点火温度。源文件未提取到图中具体数值，建议对照原图补充各类火源温度数据。

第29页：超压的预防

超压的预防

防止容器出现超压，主要依赖于检测设备的可靠性和操作的准确性。在储存液化石油气的过程中，容器内的液相充装质量限制极为严格：若过量充装，在使用过程中由于温度变化很容易引起超压；如果容器的运行环境温度超过其设计使用温度的最高限额，也会导致超压。容器破裂大多因超压引起。

第30页：使灾害控制在局部

使灾害控制在局部

一旦事故发生，损失在所难免而且很难终止，这时要尽量采取办法使灾害控制在局部，不能使其向周围更广泛的区域蔓延。燃气工程中所发生的事故扩散范围相当广，气体的扩散、液体的流动、爆炸冲击波压力等都会在很大程度上对周围环境的人和物产生破坏。