摘要：結合香港的實際情況，分析了可燃氣體引起地井爆炸的原因：可燃氣體自連接地井的管道上的裂縫或小孔，進入地井密閉空間，逐漸積聚直至形成爆炸性氣體，遇點火源而引起地井爆炸，甚至引發(fā)一連串多個地井爆炸。提出了封堵地井連接管道的防范措施。

關鍵詞：地井；?爆炸；?封堵

AO Shao-xing

??? (Hong Kong Zhonghua Gas Co.，Ltd.，Hong Kong，China)

Abstract：The reason of manhole explosion caused by flammable gas is analyzed with the practical situation in Hong Kong．The flammable gas enters into the confined space of the manhole through cracks and holes in the pipe connecting the manholes，and accumulates gradually until explosive gas forms．When ignition source is contacted，a manhole explosion even a series of manholes explosion are caused．The countermeasure of plugging the pipe connecting the manholes is proposed．

Key words：manhole explosion plugging

? ??地井被用來提供通往埋地設施的通道。不用時，它們就變成地下密閉空間，一些可燃氣體進入及積聚之后，和空氣混合形成混合氣就會產(chǎn)生爆炸的隱患。在過去數(shù)年，香港發(fā)生了多起嚴重的地井爆炸事件，主要與可燃氣體進入地井有關。因爆炸而被彈起的地井蓋，有一些質(zhì)量超過50 k，發(fā)生嚴重事故的可能性已引起強烈的關注。隨著近年高速建設地下公用基礎設施，除了原有的公用事業(yè)公司不斷地擴展外，從1995年開放電信市場開始，出現(xiàn)多家電信運營商并在街道下建設地下設施。由于香港公用事業(yè)方面沒有出臺一些“有秩序設置的規(guī)則”，因而只能沿用“先到先得”原則。結果導致地下空間嚴重擁擠，埋地設施的日常維護和后續(xù)建設變得極度困難。在此情況下，雖然安全挖掘工藝不斷改進，但第三方破壞的概率正在逐漸上升。此類破壞可能尚未直接影響公共安全，然而它會間接使一些埋地設施受損。例如，一個開挖單位意外地在一條電信聚氯乙烯管道上開了一個孔，之后附近的燃氣管道又被破壞而泄漏，則燃氣可能會通過開孔的電信聚氯乙烯管進入地下管道系統(tǒng)，流到附近地井積聚，遇到點火源被點燃而引起爆炸。因此，要制定一些較切合實際的方案，來解決地井潛在爆炸危機這個問題。

??? 當可燃氣體在地井內(nèi)積聚，形成具有爆炸性的可燃氣體與空氣的混合氣并且遇到點火源點燃，就會發(fā)生爆炸而導致氣壓急劇上升，在沒有泄壓情況下，氣壓會達到0.8MPa。道路上的地井一般都不能承受如此高的壓力，其最薄弱的部分——地井蓋，在爆炸中就會被氣流推動，由此產(chǎn)生缺口而把地井內(nèi)氣體釋放出去。氣壓變化模式的影響因素包括地井空間的大小，地井蓋的大小、重量，泄漏缺M的大小和氣體成分等。典型的氣壓變化模式可分為兩個階段。第一個階段氣壓急劇升高，直至足以推動地井蓋。第二個階段情況則較為復雜。井蓋開始移動時，井內(nèi)繼續(xù)燃燒的氣體會使氣壓上升，而井蓋移動也相應加速。當缺口較大時，井內(nèi)氣體會外泄并足以降低氣壓增長速度。如缺口較小，泄漏不足以減緩氣壓增長，則井內(nèi)氣壓會繼續(xù)增加^[1]。這樣的過程通常會在1s內(nèi)全部完成，地井蓋就會彈升直至動能耗盡為止。在地井蓋彈升和回落的過程中，就會對周圍環(huán)境造成危害。

??? 引發(fā)地井爆炸須具備多個條件，包括可燃氣體、管道出現(xiàn)裂縫或小孔、密閉空間以及點火源。如果可燃氣體存在并通過管道上的裂縫或小孔進入管道系統(tǒng)，就會在管道系統(tǒng)中積聚，如遇到點火源就會被點燃導致爆炸^[2]。

??? 在地下發(fā)現(xiàn)可燃氣體就認為是地下燃氣管道泄漏可能是錯誤的。地下存在的可燃氣體實際上有眾多的來源，而不只是來自地下燃氣管道泄漏。其他的來源包括19然產(chǎn)生的沼氣、垃圾填埋后產(chǎn)生的填埋氣體、違法堆積石油物品產(chǎn)生的氣體、存在于排水管內(nèi)的沼氣等。曾在美國進行的研究指出，導致爆炸的氣體可能來源于有問題的電纜。文獻[3、4]指出，電纜保護層可能因出了問題而在缺氧及高溫條件下分解，釋放出可燃氣體，例如H₂、C₂H₂、C₂H₆。對如此多的地下可燃氣體來源，實際上幾乎不可能把導致爆炸的地下可燃氣體全部消除。

??? 在香港這個高度密集的環(huán)境里，地下設施尤其是那些單薄的聚氯乙烯塑料管都面臨著高風險。當?shù)孛姹煌陂_時，通?？梢钥吹奖┞冻鰜淼墓艿郎铣霈F(xiàn)很多裂縫和小孔。這些管道在安裝時其業(yè)主都會盡量確保它們完整無缺，因此我們可以認定這些裂縫和小孔是由第三方破壞而產(chǎn)生?？扇細怏w由此進入管道并通往連接的地井，將會產(chǎn)生問接影響。只要地下沒有密閉空間供可燃氣體積聚，就不會構成明顯的風險。一般可燃氣體都會從地下滲透穿越土壤和路面而排放至大氣中。雖然加固管道、加強開挖巡察、教育和監(jiān)控道路施工單位可降低這些破壞，但要全部消除地下管道上的裂縫或小孔來解決地井爆炸問題是不大現(xiàn)實的。

??? 地并內(nèi)空間愈小，則爆炸的威力愈小。然而，減小空間會使進行維護時人員進出更困難，也未必餓減小爆炸的可能性。

??? 即使一些可燃氣體只是存在于一個地井內(nèi)，鄰近的地井仍可能會發(fā)生爆炸，因為可能沿管道擴散氣體。如果可燃氣體由一個地井流到別的地井，被點燃的機會就會更大?？扇細怏w通過地井及地下連接管流動得越遠，爆炸發(fā)生的可能性及其導致的破壞就越大。從這個角度考慮，一個可行的建議是封堵這些可燃氣體流動的路線，主要是封堵地井連接管入口，來降低地井發(fā)生爆炸的危險性。