提升燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全的技術(shù)措施

上海市燃?xì)夤芾硎聞?wù)中心 孫永偉

燃?xì)庾呷肭Ъ胰f戶，切實(shí)提高了百姓的生活質(zhì)量，改善了居住環(huán)境。近年來，上海市燃?xì)庑袠I(yè)積極踐行習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出的“樹立安全發(fā)展理念，弘揚(yáng)生命至上、安全第一的思想，健全公共安全體系，完善安全生產(chǎn)責(zé)任制，堅(jiān)決遏制重特大安全事故”精神要求，為“打造共建共治共享的社會(huì)治理格局”的目標(biāo)奮斗。在燃?xì)庑袠I(yè)管理部門和燃?xì)馄髽I(yè)共同努力下，政府部門管理水平、企業(yè)安全運(yùn)行水平和用戶安全意識(shí)水平不斷提升，燃?xì)獍踩夹g(shù)水平也不斷提升。各單位在保障供應(yīng)的同時(shí)，尤其關(guān)注用戶端燃?xì)獍踩褂盟剑_展了多種形式的宣傳，普及燃?xì)獍踩褂弥R(shí)，增強(qiáng)了從業(yè)人員、大眾市民的防范意識(shí)，取得了較好的社會(huì)效益。行業(yè)主管部門還牽頭制定了相關(guān)技術(shù)要求，規(guī)范了燃?xì)庥脩羧霊舭踩珯z查工作，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行整改，提升了燃?xì)庑袠I(yè)安全運(yùn)行水平，燃?xì)馐鹿始皞鋈藬?shù)也逐年下降。

1 上海市燃?xì)庥脩艏笆鹿尸F(xiàn)狀

截止到2019年底，上海市現(xiàn)有天然氣用戶約749萬戶，液化氣用戶約220萬戶，現(xiàn)有各類天然氣管線32 095 km，形成五大供氣來源，天然氣年供應(yīng)量約97.3億m3。液化氣年供應(yīng)量約33.2萬t。

截止到12月份，2019年度上海市共發(fā)生有人身傷亡的燃?xì)馐鹿?5起，造成9人死亡，17人不同程度受傷。液化氣事故10起，占比40%，管道燃?xì)馐鹿?5起，占比60%。其中6起事故是由連接管老化脫落而引起，4起是由燃?xì)庠?、熱水器引起，燃?xì)庥脩舳嗽O(shè)備引發(fā)的事故占比40%，所有死亡事故均發(fā)生在用戶端。

2 燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全的意義及經(jīng)驗(yàn)

由于人工煤氣退出歷史舞臺(tái)，目前上海市氣源已經(jīng)形成了天然氣為主，液化氣為輔的供應(yīng)格局。此兩類燃?xì)獾谋ㄏ孪薅驾^低，熱值較高，導(dǎo)致近年來上海市發(fā)生的燃?xì)馐鹿蚀蠖嘁孕孤┍?、爆炸為主，事故呈現(xiàn)出受傷人員多、房屋受損多、財(cái)產(chǎn)損失大、社會(huì)影響大、善后處理難的5大特點(diǎn)，已為燃?xì)夤芾聿块T和屬地政府帶來極大的工作壓力。

安全工作應(yīng)在創(chuàng)新中驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)型中發(fā)展。破解安全瓶頸的突破口就在“本質(zhì)安全”。本質(zhì)安全是指通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故的功能。具體包括失誤-安全(誤操作不會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生或自動(dòng)阻止誤操作)、故障-安全功能(設(shè)備、工藝發(fā)生故障時(shí)還能暫時(shí)正常工作或自動(dòng)轉(zhuǎn)變安全狀態(tài))。從本質(zhì)安全的定義可見，打造燃?xì)庥脩舳说谋举|(zhì)安全對(duì)防范意外事故和人為事故有關(guān)鍵意義。

2.1 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)

國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家也將提升燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全作為實(shí)現(xiàn)燃?xì)獍踩繕?biāo)的重要手段。以日本為例，1996年左右，政府通過法律手段制定了至2010年燃?xì)獍踩繕?biāo)：“致命性事故每年少于1次，用戶端使用環(huán)節(jié)非致命性傷害每年少于10次”。為達(dá)到這一目標(biāo)，日本從燃?xì)庥脩舳思挤来胧┤胧?，推廣了不銹鋼波紋軟管、智能型自動(dòng)切斷燃?xì)獗怼⒎肋^流燃?xì)忾_關(guān)等多種技術(shù)手段。經(jīng)過多年的努力，至2010年日本基本達(dá)到預(yù)定安全目標(biāo)。從日本的經(jīng)驗(yàn)來看，提升燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全確實(shí)對(duì)保障市民用氣安全是非常必要和有操作性的方法。

2.2 上海市推行安全型燃?xì)馄骶叩某晒?jīng)驗(yàn)

采取安全程度較高的技防措施能有效防止燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生，在以往的管理工作中已取得較好的經(jīng)驗(yàn)。1999－2000年，上海市發(fā)布相關(guān)文件，要求燃?xì)馄骶呱a(chǎn)企業(yè)必須生產(chǎn)帶熄火保護(hù)裝置的家用灶和強(qiáng)制排氣式家用熱水器。經(jīng)過數(shù)年的置換期，燃?xì)馐鹿释较陆担劳鋈藬?shù)從1999年前的100人/a下降至2010年的30人/a。2010年后，每年燃?xì)馐鹿仕劳鋈藬?shù)基本呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì)，目前每年約為10人。兩類帶有安全技術(shù)裝置的燃?xì)馄骶咭讶勘粚懭雵?guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，成為國(guó)家層面提出的技術(shù)要求。上海的先行先試取得了非常好的社會(huì)效益和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

3 燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全型燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)

3.1 燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

燃?xì)獗举|(zhì)安全系統(tǒng)由智能燃?xì)獗?、不銹鋼波紋包覆管、復(fù)合型燃?xì)馓綔y(cè)報(bào)警器、超濃度斷電保護(hù)裝置、過流切斷閥和自動(dòng)控制裝置組成，見圖1。

圖1 民用獨(dú)立式燃?xì)獗举|(zhì)安全系統(tǒng)示意

燃?xì)獗举|(zhì)安全系統(tǒng)主要的構(gòu)成要素特點(diǎn)如下：

(1)智能燃?xì)獗?。表?nèi)置緊急切斷閥，同時(shí)具備異常大流量、異常微小流量、異常恒流等流量監(jiān)測(cè)功能，接收到上述預(yù)設(shè)信號(hào)，即行自動(dòng)切斷處置，預(yù)防和減少燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。智能燃?xì)獗砭哂袩o線雙向通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)及信號(hào)傳送能力，具有與燃?xì)庑孤﹫?bào)警器等外部感應(yīng)裝置的通信接口。

(2)不銹鋼波紋包覆管。包覆管外覆PVC防護(hù)套，能暗埋于墻體內(nèi)。其外覆PVC防護(hù)套的內(nèi)壁設(shè)有軸向?qū)Я鞑?，一旦?nèi)置不銹鋼波紋管損傷引起燃?xì)庑孤?，便能順?dǎo)流槽至始端的快裝管接頭，并可通過檢漏儀測(cè)得。

(3)復(fù)合型燃?xì)馓綔y(cè)器。內(nèi)置事故記錄器的復(fù)合型可燃?xì)怏w探測(cè)器，兼具燃?xì)庑孤┨綔y(cè)報(bào)警、不完全燃燒探測(cè)報(bào)警和火災(zāi)探測(cè)報(bào)警等功能于一體，用于探測(cè)室內(nèi)空間內(nèi)的信號(hào)，并通過通信總線，連接計(jì)量裝置內(nèi)置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，及時(shí)有效地予以切斷處置。復(fù)合型燃?xì)馓綔y(cè)器內(nèi)置的事故記錄器，則能實(shí)時(shí)記錄24 h內(nèi)的燃?xì)鉂舛取⒁谎趸紳舛群蜏囟鹊葦?shù)值，便于追溯，利于事故取證和分析。

(4)超濃度斷電保護(hù)裝置。其本質(zhì)是控制電力供應(yīng)的裝置，置于室內(nèi)220V電源上，一旦復(fù)合探測(cè)器探測(cè)到室內(nèi)空間燃?xì)庑孤┏^一定濃度的信號(hào)，斷電裝置即自動(dòng)關(guān)閉電源，防止因人為開燈和冰箱等家用電器的自動(dòng)啟動(dòng)所造成的惡性爆炸等次生災(zāi)害的發(fā)生。一旦危險(xiǎn)信號(hào)消失，斷電裝置可自動(dòng)恢復(fù)電力供應(yīng)。斷電保護(hù)裝置內(nèi)置交直流轉(zhuǎn)換裝置，并提供所有低壓電源。

(5)過流切斷閥。經(jīng)過該閥門的燃?xì)饬髁客蝗辉龃蟮皆O(shè)定流量，便自動(dòng)切斷該路燃?xì)夤苈?。這是置于燃?xì)庥镁咧暗囊环N安全保護(hù)裝置，能有效防止自然(接管脫落等)和人為(自殺等)等原因?qū)е碌娜細(xì)獯罅啃孤?，也是目前智能燃?xì)獗砉δ艿挠行аa(bǔ)充。

(6)自動(dòng)控制裝置。集成于復(fù)合探測(cè)器，類似中央處理器，能接收各探測(cè)裝置收集到的非正常信號(hào)，并將相關(guān)處理指令發(fā)送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

3.2 燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全系統(tǒng)的特點(diǎn)

該系統(tǒng)既能有效監(jiān)測(cè)管路系統(tǒng)的安全運(yùn)行情況，又能及時(shí)監(jiān)視民宅室內(nèi)空間的燃?xì)庑孤┖突馂?zāi)報(bào)警情況；不僅能預(yù)測(cè)、預(yù)警，并且能緊急處置，確保系統(tǒng)本質(zhì)安全。

(1)突破智能表的舊定義，使其兼具計(jì)量遠(yuǎn)傳和安全切斷功能。智能燃?xì)獗韮?nèi)置緊急切斷裝置，能遠(yuǎn)程雙向傳輸信號(hào)，并與外界多個(gè)信號(hào)源留有接口，一旦接受到各種事故信號(hào)，即能緊急切斷，達(dá)到安全處置目的，同時(shí)計(jì)量、遠(yuǎn)傳等功能均具備。

(2)數(shù)據(jù)記錄，追溯分析。復(fù)合型燃?xì)馓綔y(cè)器探測(cè)到的信號(hào)通過統(tǒng)一協(xié)議被送至智能化計(jì)量裝置內(nèi)置的切斷裝置，繼而產(chǎn)生切斷動(dòng)作。除了傳統(tǒng)的燃?xì)庑孤?、不完全燃燒和火?zāi)等報(bào)警功能，還能對(duì)燃?xì)庑孤舛?、溫度和一氧化碳濃度等?shù)值進(jìn)行記錄儲(chǔ)存，便于追溯，利于事故取證和分析。

(3)結(jié)合強(qiáng)電，防止次生。在低于燃?xì)庑孤﹫?bào)警濃度時(shí)，先行自動(dòng)切斷電源，設(shè)置超濃度斷電保護(hù)裝置，以防因室內(nèi)人為或自然緣故產(chǎn)生電火花而燃爆發(fā)生次生災(zāi)害。

該系統(tǒng)不僅能及時(shí)了解和處置管道系統(tǒng)的事故工況，且能及時(shí)了解和處置室內(nèi)空間事故工況；不僅能及時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)警和處置，且另有超濃度斷電保護(hù)避免次生災(zāi)害發(fā)生；且該系統(tǒng)萬一因故未能及時(shí)處置，也能適時(shí)記錄之前工況，便于追溯，利于取證和分析。

4 結(jié)語

事故促使燃?xì)庑袠I(yè)必須改變服務(wù)模式和提升安全運(yùn)行水平，行業(yè)發(fā)展必須堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，一方面要推動(dòng)燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)一步落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，加大安全資金投入，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，消除各類安全隱患，提升燃?xì)庑袠I(yè)安全運(yùn)維水平；另一方面還必須推動(dòng)燃?xì)庥脩羰覂?nèi)安全系統(tǒng)的試點(diǎn)和推廣，打造本質(zhì)安全的用戶環(huán)境，推進(jìn)燃?xì)庥脩舳吮举|(zhì)安全水平的提升，更好地保障廣大燃?xì)庥脩粲脷獍踩?/p>