引 言
隨著燃氣事業(yè)的快速發(fā)展，管道液化石油氣由于建設(shè)周期短、供氣規(guī)模靈活、占地小、投資省而得到廣泛應(yīng)用。使用瓶組供應(yīng)管道液化石油氣的方式更是得到迅速的發(fā)展。管道液化石油氣已成為城市燃氣管道供應(yīng)的重要補充。以山東省為例，從1995年淄博市周村區(qū)148醫(yī)院建成首家管道液化石油氣氣化站以來，各地建設(shè)了大量的管道液化石油氣工程，目前共建有大小瓶組氣化站704處。其中有的瓶組氣化站是非燃氣專營單位的安裝隊伍施工，由建設(shè)單位的后勤行政科室或物業(yè)部門運行管理，或者由建設(shè)單位委托一些不規(guī)范的液化石油氣儲配站供氣。這種瓶組氣化站向用戶供應(yīng)的燃氣系統(tǒng)已占相當?shù)谋壤?，在燃氣安全管理中不容忽視。由于運行管理部門或單位缺少技術(shù)、經(jīng)驗、設(shè)備、搶險能力，加之燃氣工程本身在設(shè)計、施工、用戶培訓(xùn)等諸方面的不足，形成許多安全隱患，更使這一問題顯得不可忽視。本文從存在的問題、產(chǎn)生的原因、造成的后果及采取的對策等幾個方面，對瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性進行初步分析。
1 LPG氣化供氣的模式
按照氣化方式來分，液化石油氣氣化模式一般有兩種[1—4]：自然氣化和強制氣化。自然氣化一般使用瓶組供應(yīng)，供氣戶數(shù)較少；強制氣化可用瓶組或儲罐供應(yīng)，供氣規(guī)模一般在1000戶以上。如果考慮將來與天然氣接軌，強制氣化后，還要進行混氣。本文著重通過自然氣化形式的瓶組供氣模式，宋分析瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性。
2 安全性分析
2．1 存在的問題及分析
(1)工藝設(shè)計
主要問題有：①未設(shè)置備用調(diào)壓器，易造成停氣；瓶組氣化站低壓總輸出管上未設(shè)超壓放散或切斷裝置，若中壓燃氣串人后果嚴重；通風(fēng)口未貼近地面設(shè)置，不利于液化石油氣的擴散。②為了滿足防火間距，將一個大瓶組間分解成兩個或多個小瓶組間，但實際上并沒有降低其危險性。③未要求安裝室內(nèi)燃氣泄漏報警切斷裝置。由于液化石油氣爆炸下限很低，所以對這種類型的供氣方式，安裝燃氣泄漏報警自動切斷裝置顯得更為重要。
(2)安裝施工
主要問題有：①管道防腐等級不夠，防腐層粘合不緊密，有破損等情況。②管道回填不符合要求，管道埋深達不到要求，回填土的顆粒細度達不到標準。③未進行強度試驗和氣密性試驗，未進行焊口檢測即投入使用。④瓶組間屬于爆炸和火災(zāi)危險場所，電氣設(shè)備未采用安全防爆型[5]。⑤地下燃氣管道與其它管道交叉或平行設(shè)置時的間距不足，穿越其它管溝、檢查井等重點部位未設(shè)置套管。
(3)運行管理
主要問題有：①運行管理人員缺乏燃氣專業(yè)知識，沒有對用戶進行專業(yè)的安全用氣教育。②沒有配備燃氣泄漏報警儀等必備的檢測工具。未進行定期巡查，有的瓶組氣化站設(shè)計容量過大，換瓶周期長達1個月甚至更長，只有在換鋼瓶時才有人到瓶組間，管理不到位。③沒有巡查、換瓶、檢修紀錄，缺少原始的檔案資料，責(zé)任不明確。
2．2 問題產(chǎn)生的原因
主要原因有：①工程指揮者對燃氣工程安全的重要性認識不足，沒有科學(xué)地安排施工進度，搶工期。②有的建設(shè)單位照搬照抄設(shè)計圖紙，甚至無圖紙施工，對工程設(shè)計重視不夠。③工程施工中偷工減料，盲目蠻干，賺取額外利潤。④建設(shè)、施工、運行管理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)間脫節(jié)，沒有充分考慮到燃氣工程的特殊性。施工單位作為唯一的燃氣專業(yè)單位，在施工完成后撤出，管道液化石油氣系統(tǒng)的運行維護失去支撐，建設(shè)單位(非專業(yè))→施工單位(專業(yè))→用戶(非專業(yè))的模式造成運行管理中間環(huán)節(jié)的斷檔，而專業(yè)燃氣公司建設(shè)管道液化石油氣設(shè)施的“建設(shè)單位→委托燃氣公司→選定的施工單位→用戶模式運行管理更為可靠。
2．3造成的后果
由于燃氣系統(tǒng)安全可靠性的大大降低，多種渠道易造成液化石油氣的泄漏，并因為不能及時發(fā)現(xiàn)或有效處理而造成災(zāi)難性事故。
(1)液化石油氣設(shè)備爆炸時的燃燒范圍
以丙烷(C3H8)為例，噴泄出的液化石油氣質(zhì)量為m(單位為kg)，可以近似用下式來計算燃燒后的高溫混合氣體以半球狀向外擴散的半徑只(單位為m)[6]
R=3．9m1/3 (1) 根據(jù)式(1)計算50kg裝液化石油氣鋼瓶爆炸燃燒時，其燃燒范圍至少可達28m的半球區(qū)。
(2)產(chǎn)生的沖擊波能量(爆炸威力)
利用經(jīng)驗公式來估算爆炸產(chǎn)生的沖擊波能量，估算公式[6]：
U=(d／C0)3 (2) 式中：U——爆炸時產(chǎn)生沖擊波能量的TNT當量，kg；
d——破壞物與爆炸中心的距離，m；
C0——計算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)(查表1)。
若距爆炸中心50m的房屋玻璃完全破損，查表1得系數(shù)C0值為8．0，根據(jù)式(2)，計算產(chǎn)生的沖擊波能量可相當于244kgTNT。
由于引起爆炸起火的點火能只有0．1～0．3mJ，加之液化石油氣爆炸下限比其它燃氣偏低，因此，解決好這類問題十分不易。
表1 計算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)C0
破壞情況
隨著燃氣事業(yè)的快速發(fā)展，管道液化石油氣由于建設(shè)周期短、供氣規(guī)模靈活、占地小、投資省而得到廣泛應(yīng)用。使用瓶組供應(yīng)管道液化石油氣的方式更是得到迅速的發(fā)展。管道液化石油氣已成為城市燃氣管道供應(yīng)的重要補充。以山東省為例，從1995年淄博市周村區(qū)148醫(yī)院建成首家管道液化石油氣氣化站以來，各地建設(shè)了大量的管道液化石油氣工程，目前共建有大小瓶組氣化站704處。其中有的瓶組氣化站是非燃氣專營單位的安裝隊伍施工，由建設(shè)單位的后勤行政科室或物業(yè)部門運行管理，或者由建設(shè)單位委托一些不規(guī)范的液化石油氣儲配站供氣。這種瓶組氣化站向用戶供應(yīng)的燃氣系統(tǒng)已占相當?shù)谋壤?，在燃氣安全管理中不容忽視。由于運行管理部門或單位缺少技術(shù)、經(jīng)驗、設(shè)備、搶險能力，加之燃氣工程本身在設(shè)計、施工、用戶培訓(xùn)等諸方面的不足，形成許多安全隱患，更使這一問題顯得不可忽視。本文從存在的問題、產(chǎn)生的原因、造成的后果及采取的對策等幾個方面，對瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性進行初步分析。
1 LPG氣化供氣的模式
按照氣化方式來分，液化石油氣氣化模式一般有兩種[1—4]：自然氣化和強制氣化。自然氣化一般使用瓶組供應(yīng)，供氣戶數(shù)較少；強制氣化可用瓶組或儲罐供應(yīng)，供氣規(guī)模一般在1000戶以上。如果考慮將來與天然氣接軌，強制氣化后，還要進行混氣。本文著重通過自然氣化形式的瓶組供氣模式，宋分析瓶組氣化供氣系統(tǒng)的安全性。
2 安全性分析
2．1 存在的問題及分析
(1)工藝設(shè)計
主要問題有：①未設(shè)置備用調(diào)壓器，易造成停氣；瓶組氣化站低壓總輸出管上未設(shè)超壓放散或切斷裝置，若中壓燃氣串人后果嚴重；通風(fēng)口未貼近地面設(shè)置，不利于液化石油氣的擴散。②為了滿足防火間距，將一個大瓶組間分解成兩個或多個小瓶組間，但實際上并沒有降低其危險性。③未要求安裝室內(nèi)燃氣泄漏報警切斷裝置。由于液化石油氣爆炸下限很低，所以對這種類型的供氣方式，安裝燃氣泄漏報警自動切斷裝置顯得更為重要。
(2)安裝施工
主要問題有：①管道防腐等級不夠，防腐層粘合不緊密，有破損等情況。②管道回填不符合要求，管道埋深達不到要求，回填土的顆粒細度達不到標準。③未進行強度試驗和氣密性試驗，未進行焊口檢測即投入使用。④瓶組間屬于爆炸和火災(zāi)危險場所，電氣設(shè)備未采用安全防爆型[5]。⑤地下燃氣管道與其它管道交叉或平行設(shè)置時的間距不足，穿越其它管溝、檢查井等重點部位未設(shè)置套管。
(3)運行管理
主要問題有：①運行管理人員缺乏燃氣專業(yè)知識，沒有對用戶進行專業(yè)的安全用氣教育。②沒有配備燃氣泄漏報警儀等必備的檢測工具。未進行定期巡查，有的瓶組氣化站設(shè)計容量過大，換瓶周期長達1個月甚至更長，只有在換鋼瓶時才有人到瓶組間，管理不到位。③沒有巡查、換瓶、檢修紀錄，缺少原始的檔案資料，責(zé)任不明確。
2．2 問題產(chǎn)生的原因
主要原因有：①工程指揮者對燃氣工程安全的重要性認識不足，沒有科學(xué)地安排施工進度，搶工期。②有的建設(shè)單位照搬照抄設(shè)計圖紙，甚至無圖紙施工，對工程設(shè)計重視不夠。③工程施工中偷工減料，盲目蠻干，賺取額外利潤。④建設(shè)、施工、運行管理、應(yīng)用等環(huán)節(jié)間脫節(jié)，沒有充分考慮到燃氣工程的特殊性。施工單位作為唯一的燃氣專業(yè)單位，在施工完成后撤出，管道液化石油氣系統(tǒng)的運行維護失去支撐，建設(shè)單位(非專業(yè))→施工單位(專業(yè))→用戶(非專業(yè))的模式造成運行管理中間環(huán)節(jié)的斷檔，而專業(yè)燃氣公司建設(shè)管道液化石油氣設(shè)施的“建設(shè)單位→委托燃氣公司→選定的施工單位→用戶模式運行管理更為可靠。
2．3造成的后果
由于燃氣系統(tǒng)安全可靠性的大大降低，多種渠道易造成液化石油氣的泄漏，并因為不能及時發(fā)現(xiàn)或有效處理而造成災(zāi)難性事故。
(1)液化石油氣設(shè)備爆炸時的燃燒范圍
以丙烷(C3H8)為例，噴泄出的液化石油氣質(zhì)量為m(單位為kg)，可以近似用下式來計算燃燒后的高溫混合氣體以半球狀向外擴散的半徑只(單位為m)[6]
(2)產(chǎn)生的沖擊波能量(爆炸威力)
利用經(jīng)驗公式來估算爆炸產(chǎn)生的沖擊波能量，估算公式[6]：
d——破壞物與爆炸中心的距離，m；
C0——計算產(chǎn)生沖擊波能量的系數(shù)(查表1)。
若距爆炸中心50m的房屋玻璃完全破損，查表1得系數(shù)C0值為8．0，根據(jù)式(2)，計算產(chǎn)生的沖擊波能量可相當于244kgTNT。
由于引起爆炸起火的點火能只有0．1～0．3mJ，加之液化石油氣爆炸下限比其它燃氣偏低，因此，解決好這類問題十分不易。
破壞情況
