關(guān)于城市居民室內(nèi)燃氣安全保護的探研

進入21世紀(jì)，中國邁進了天然氣時代，隨著社會進步和人民生活水平的提高，燃氣作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分越來越受到人們的重視。針對現(xiàn)有的室內(nèi)燃氣安全保護措施進行討論，探研各種方案的優(yōu)劣，尋求一種更有效的保障室內(nèi)燃氣安全用氣的方案。

一、室內(nèi)燃氣安全事故原因及管網(wǎng)自身特點

造成室內(nèi)燃氣安全事故的原因可以歸結(jié)為主要因素、非主要因素。主要因素：施工安裝質(zhì)量不合格又沒能對驗收進行嚴(yán)格把關(guān)，管件以及燃具質(zhì)量不合格；用戶安全意識不強，疏忽大意；為了室內(nèi)裝修美觀，未經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)私自改裝燃氣管道，造成泄漏，發(fā)生事故等。非主要因素：設(shè)備的老化、意外事故、地質(zhì)災(zāi)害等引起的燃氣泄漏。

還有就是城市燃氣管網(wǎng)較長輸油氣管網(wǎng)有著自身的特點：（一）輸送的介質(zhì)多變，許多城市先后輸送過煤制氣、液化石油氣混空氣、天然氣等；（二）管材多樣：有鋼管、球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、PE管、鋼骨架塑料管等；（三）鋼管防腐層材質(zhì)不一：有環(huán)氧樹脂、煤瀝青、冷纏帶、PE等防腐材料，并且這些防腐材料還可能在同一管網(wǎng)中出現(xiàn)；（四）陰極保護方式不規(guī)范：城市燃氣管道大部分采用犧牲陽極的保護方式，但有很多管道未進行陰極保護；（五）資料不詳，由于管道的竣工時間不同、后期又有施工變更及資料保管不力，造成部分管道竣工資料丟失，管道位置不詳；（六）管道所在區(qū)域人口密集度高，管道的潛在危險可能引發(fā)重大事故。

二、室內(nèi)燃氣安全保護方法

如何對泄漏進行檢測以及發(fā)現(xiàn)泄漏之后如何在最大限度上保障用戶的安全，是室內(nèi)燃氣安全領(lǐng)域要解決的主要問題之一，這也是從根源上解決室內(nèi)燃氣安全用氣問題的有效手段。根據(jù)目前我國室內(nèi)燃氣安全領(lǐng)域的現(xiàn)狀，主要的室內(nèi)燃氣安全保護方法歸納起來有3類：方法1：直接對用氣房問進行可燃氣體檢測的保護方法；方法2：基于監(jiān)測燃具火焰的保護方法；方法3：基于監(jiān)測燃氣流量和壓力的保護方法。

（一）方法1

可燃氣體檢測主要是指通過各種有效手段及設(shè)備，使用戶能夠及時發(fā)現(xiàn)燃氣的泄漏并采取相應(yīng)的保護措施的方法。目前主要包括在用氣房間安裝可燃氣體傳感器，使用加臭劑的嗅覺感知以及燃氣公司定期上門使用檢漏儀檢測等方法。使用氣體傳感器對燃氣泄漏進行檢測是普遍應(yīng)用的方法之一，由其工作原理可知，采用氣體傳感器檢測燃氣泄漏的方法有其獨特的優(yōu)勢，如無需用戶進行人工操作，發(fā)現(xiàn)泄漏即可直接切斷氣源，可以長時問對室內(nèi)燃氣的泄漏情況進行監(jiān)測等。但是這種方法往往存在著各種弊端：1.氣體傳感器的可靠性與價格等問題。2.對微量的泄漏無法及時檢測。3.長期使用出現(xiàn)零點漂移現(xiàn)象，影響正常使用。4.安全控制范圍不夠。采用加臭的方法對燃氣泄漏進行檢測是一種傳統(tǒng)且行之有效的方法。這種方法不僅廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)燃氣管道，對于城市管網(wǎng)以及長輸管道也是行之有效的。但是這種方法也存在著很大的弊端。當(dāng)發(fā)生泄漏而現(xiàn)場無人時，或由于用戶嗅覺不夠靈敏而導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)泄漏時，或泄漏被及時發(fā)現(xiàn)但當(dāng)事人不具備燃氣安全的基本常識，不能正確處理，就極易發(fā)生燃氣安全事故。

目前很多燃氣公司采用定期到用戶家中進行泄漏檢測的方法，一般規(guī)定1年不少于1次。這種方法的優(yōu)勢在于可以盡可能地排查出由于設(shè)備的老化、閥門松動等原因?qū)е碌男孤?，并能通過精密儀器的檢測發(fā)現(xiàn)微小的泄漏，可對老化設(shè)備及閥門等進行及時更換。但是由于這種定期檢查的次數(shù)較少，時間跨度較長，因此不能及時發(fā)現(xiàn)泄漏情況。

（二）方法2

安裝于燃具上的熄火保護裝置也可以視為是一種保護裝置，它用于在燃具閥門開啟狀態(tài)下檢測火焰存在與否，如果在閥門為開啟狀態(tài)卻沒有火焰信號則會關(guān)閉燃氣閥門，以保證不會出現(xiàn)燃氣泄漏。這種基于檢測燃具火焰的保護方法主要用于對燃具的保護，在燃具意外熄火或點火失敗的情況下，自動切斷用氣設(shè)備氣源，防止燃氣大量泄漏。長期以來在一些簡陋的燃氣灶上設(shè)置熄火保護裝置存在一定的技術(shù)問題，但GB 16410—2007《家用燃氣灶具》規(guī)定，自2008年5月1日起，所有的家用燃氣灶具必須帶有自動熄火保護功能。目前，用于家用燃具的熄火保護裝置主要有熱敏式、離子感應(yīng)式。當(dāng)然，熄火保護并不是一種真正意義上的泄漏保護，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)但仍然有泄漏時，熄火保護裝置不會有任何保護動作。

（三）方法3

基于檢測燃氣流量和壓力的保護方法主要是指采用某種裝置，對燃氣管道內(nèi)的燃氣流量或壓力進行實時監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)大量燃氣泄漏或管道內(nèi)壓力過高、過低等異常情況時，這種裝置對燃氣管道進行及時切斷，保障用氣安全。

燃氣安全自閉閥雖然在一定程度上保障了用氣安全，但還存在著很多缺陷：燃氣管道內(nèi)的壓力變化是很復(fù)雜的，很難保證燃氣壓力的某種變化就一定是泄漏造成的，很容易形成誤動作，比如在用氣高峰期，管道壓力下降到較低水平，由于低壓保護功能，燃氣安全自閉閥可能出現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)，即使手動復(fù)位仍有可能繼續(xù)自行關(guān)閉，給生活帶來不便。

三、一種新的室內(nèi)燃氣安全保護方法

（一） 工作原理

任何管道泄漏都必然會有流量，但有流量并不一定是泄漏。流量分正常流量和非正常流量，非正常流量主要是泄漏造成，也有可能是偷氣、人為放散等。無論是什么原因，非正常流量都是我們所要禁止的。對于正常流量，由于城鎮(zhèn)燃氣都是用于燃燒提供熱能的，而燃氣在燃燒時，必然同時存在著火焰、流量兩種信號，因此只有同時存在這兩種信號，才能認(rèn)定此時的流量信號為正常的，如果只有流量信號而沒有火焰信號，那一定是管道泄漏等非正常流量所造成的。新型室內(nèi)燃氣安全保護方法的原理是：針對燃具燃燒時產(chǎn)生的兩種信號（火焰信號、流量信號）進行實時監(jiān)測，分別由火焰信號采集模塊、流量信號采集模塊實時獲取室內(nèi)各燃具的火焰信號和燃氣進戶管道上的流量信號。具體有3種工況：

1.當(dāng)進戶管道存在流量信號，且室內(nèi)有任何一個燃具存在火焰信號時，為正常工作狀態(tài)，常閉電磁閥打開，報警器無警報。

2. 當(dāng)進戶管道存在流量信號，且室內(nèi)所有燃具在一定時間內(nèi)無火焰信號時，就說明存在燃氣泄漏，此時常閉電磁閥自動切斷，報警器發(fā)出警報。

3. 當(dāng)進戶管道無流量信號，在某一燃具處出現(xiàn)火焰信號時，此時可能是燃具附近出現(xiàn)火災(zāi)或火焰檢測裝置出現(xiàn)異常，此時也要切斷進戶管道并報數(shù)

火焰信號采集模塊、流量信號采集模塊均與控制電路連接，由控制電路控制常閉電磁閥以及報警器進行相應(yīng)動作。報警解除需人工操作，這樣確保了危險能被真正排除，保障了室內(nèi)燃氣用氣的安全性。