一、前 言

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市和工業(yè)用燃氣日益廣泛。據(jù)統(tǒng)計，我國許多城市的氣化率已達到80％，基本接近于日本、美國、香港和臺灣等發(fā)達國家和地區(qū)的水平。管道輸送是燃氣輸配的主要方式，燃氣雖然是一種潔凈衛(wèi)生、使用方便的能源。然而，它卻是一種極其危險的氣體。如果管理不善或使用不當，一旦泄漏，將會給人們帶來災難，使人中毒、甚至死亡。例如，山東濟南市95年“1．3”電纜溝爆炸事故，造成2．2公里的電纜溝被摧毀，7輛汽車被砸壞，49人受傷，13人死亡。事后專家鑒定事故的原因是由于地下燃氣管道破裂，導致燃氣竄入電纜溝，遇明火引起了爆炸。從這個案例我們可以看出，地下燃氣管道故障存在極大的火災危險性，我們對這些事故原因進行歸納、分析，對泄漏點的查找，火災原因的認定以及今后的防火工作將起到積極的作用。

　　二、燃氣的火災危險性

　　城市民用燃氣和工業(yè)用燃氣是由幾種氣體組成的混合氣體，其中含有可燃氣體和不可燃氣體?？扇細怏w有碳氫化合物、氫和一氧化碳；不可燃氣體有二氧化碳、氮和氧等。
　　燃氣的種類很多，主要有天然氣、液化石油氣、人工煤氣。天然氣的主要成份是甲烷，液化石油氣的主要成份是丙烷、丁烷，均不含有毒的一氧化碳，泄漏后相對比較安全，但天然氣和液化石油氣熱值高，燃燒時注意提供足夠的空氣，否則燃燒后易產(chǎn)生一氧化碳，在密閉不通風的環(huán)境下容易導致人身中毒或缺氧窒息，人工煤氣的主要成份為一氧化碳與氫氣，泄漏后易導致人身中毒事故，所以要嚴防泄漏；純天然氣的爆炸極限為5％～15％，人工煤氣爆炸下限為5％左右，上限一般在40～70左右，最高可達70％，液化石油氣的爆炸極限為1．5％9．5％，三種燃氣的爆炸下限都很低，泄漏與空氣混合后濃度易達到爆炸下限形成爆炸性混合氣體。
　　通過分析管道燃氣的特性，我們可以看出它們存在下面一些火災危險性：
　　(一)易擴散性
　　擴散性是指物質(zhì)在空氣中以及其它介質(zhì)中的擴散能力，管道燃氣的擴散能力取決于密度和擴散系數(shù)兩個重要因素。從理論上講，管道燃氣的擴散能力越強，火勢蔓延就越快，火災燃燒面積相應擴大，火災波及的范圍也越大。表2—6—1列出了兩種燃氣的密度和擴散系數(shù)。
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　　(二)易燃燒性
　　管道燃氣易于燃燒的主要原因：一是氣態(tài)，經(jīng)過燃燒的歷程少；二是管道燃氣的最小點火能量低；三是它們的火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快。表2—6—2列出了兩種燃氣的點火能與火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?br /> ?

　　(三)易爆炸性
　　在管道燃氣火災事故中，約有一半以上都是首先由爆炸引起燃燒的，實踐證明，爆炸極限越寬，火災危險性越大；例如，天然氣的爆炸極限為5％～15％，焦爐煤氣5％～36％，發(fā)生爐煤氣20％～74％，水煤氣6％～72％，因此，它們的火災危險性依次增加。

　　三、管道燃氣泄漏原因分析

　　管道燃氣泄漏的原因很多，也很復雜，歸納起來主要有：生產(chǎn)制造、安裝施工、使用、安全管理等幾個方面的原因。
　　(一)生產(chǎn)制造方面的缺陷
　　燃氣管道在生產(chǎn)制造過程中，可能產(chǎn)生各種各樣的缺陷，尤其是鑄鐵管更為嚴重，所以，在這里著重介紹鑄鐵管在生產(chǎn)制造方面可能發(fā)生的缺陷。
　　1．氣孔
　　氣孔產(chǎn)生在鑄件表面或內(nèi)部。形狀有圓的、長的及不規(guī)則的，有單個的，也有聚集成片的，氣孔的內(nèi)部都很光滑，顏色為白色或一層暗色。
　　氣孔的存在會引起管道的局部應力集中，誘發(fā)裂紋，為今后的燃氣泄漏事故埋下隱患。
　　2．縮孔與縮松
　　縮孔與縮松是由于鑄件中液體金屬凝固時所產(chǎn)生的體積收縮，得不到足夠的金屬液補充而造成的缺陷。
　　縮孔產(chǎn)生在鑄件內(nèi)部，形狀不規(guī)則，孔內(nèi)粗糙不平，晶粒粗大。
　　縮松在鑄件內(nèi)部呈細小、分散狀分布，它聚集在一處或多處，晶粒粗大，各晶粒間有很小的孔眼，水壓實驗時會滲水。
　　3．裂紋
　　按產(chǎn)生裂紋的溫度不同，可分為熱裂和冷裂、熱裂是在高溫下產(chǎn)生的，其裂開處的表面被嚴重氧化，裂紋沿晶界通過，呈彎曲形；冷裂是在較低的溫度下形成的，其裂縫表面未被氧化，裂紋穿過晶粒呈直線狀。裂紋產(chǎn)生的基本原因是由于鑄件在冷卻時收縮大，且不均勻，使鑄件產(chǎn)生很大的內(nèi)應力，當這種內(nèi)應力超過鑄件本身的強度極限時便會產(chǎn)生裂紋。由于裂紋導致事故的案例也有，如濟南“1．3”爆炸事故，其泄漏就是因為”脆性裂紋”所致，造成裂紋的原因是鑄造缺陷，管基有石塊以及受動靜載和溫度變化諸方面因素造成的。
　　(二)安裝施工缺陷
　　在燃氣管道的安裝施工過程中，可能產(chǎn)生一些缺陷，比如說，工人的安裝技術水平、焊接質(zhì)量等等。目前我國燃氣管道按管材分主要有鑄鐵管、鋼管、塑料管，不同材質(zhì)的管道在安裝施工的過程中連接的方式也不相同。其中鋼管一般采用焊接方式連接，根據(jù)對燃氣火災的統(tǒng)計，得知有很大一部分泄漏事故與管道的焊接質(zhì)量有關。例如：1997年12月7日，濟南市南郊郎茂山地區(qū)正在使用的燃氣主管道發(fā)生泄漏(輸送50％液化石油氣與50％空氣的混合氣)，焊縫中存在的焊接缺陷是造成燃氣泄漏的主要原因。該管道在施工中，執(zhí)行焊接工藝不嚴格，未能準確的把握好焊口的組對間隙，造成焊縫根部整圈未焊透深約3mm，這一缺陷減小了焊縫的有效壁厚，又促成了應力集中源的存在，所以在經(jīng)過一段時間的運行后，焊口斷裂造成泄漏。
　　管道焊接缺陷主要有以下幾種：
　　1．焊縫的外部缺陷
　　外部缺陷位于焊接接頭的表面，用肉眼或低倍放大鏡就可以看到。
　　(1)焊縫尺寸不符合要求
　　這類缺陷主要表現(xiàn)有以下幾種：
　　a．焊縫表面粗糙，魚鱗紋不整齊。
　　b．焊縫寬度太寬或太窄。
　　c．焊縫余高過高即焊縫上熔焊金屬堆得過高或焊縫未被熔焊金屬填滿。
　　(2)咬邊
　　咬邊是由于電弧將焊縫邊緣熔化后沒有得到熔敷金屬的補充而在焊縫和母材之間留下的缺口。過深的咬邊不但會減弱焊接接頭的強度，更重要的是，咬邊造成的應力集中有可能成為疲勞破壞的發(fā)源地。
　　(3)弧坑
　　弧坑是指焊縫收尾處的下陷現(xiàn)象弧坑的存在往往使該處強度減弱。
　　(4)燒穿
　　燒穿是熔化焊中的一種常見的缺陷。其產(chǎn)生的主要原因是對焊件的加熱過甚。
　　2．焊縫的內(nèi)部缺陷
　　(1)未焊透
　　母材與熔敷金屬之間或母材之間局部未熔合的現(xiàn)象稱為未焊透，邊緣未焊透和層間未焊透等。未焊透不僅使焊縫強度削弱，更重要的是，它有一個如矩形的缺口，會引起嚴重的應力集中，容易誘發(fā)裂紋使構件破壞。因此在構件中發(fā)現(xiàn)未焊透缺陷，必須鏟除，重新補焊。
　　(2)氣孔
　　在焊接過程中，由于焊縫金屬中的氣體未充分逸出，而在焊縫金屬內(nèi)部或表面形成的孔穴稱為氣孔。
　　(3)夾渣