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在建隧道瓦斯爆炸 如何应对如何防?

2017-05-10 10:24:49 来源:中国安全生产报 作者: 编辑:闵美颖 实习编辑 袁千惠

  5月2日,贵州省大方县六龙镇营盘村在建成贵快铁七扇岩隧道发生瓦斯爆炸事故,造成12人死亡、12人受伤。近年来,在建隧道瓦斯爆炸事故时有发生,瓦斯爆炸产生的高温焰面、冲击波和有害气体,威胁着施工人员的生命安全。对于隧道瓦斯爆炸,我们应该如何应对?如何预防?

  瓦斯的性质

  瓦斯是各种气体的混合物,其成分是很复杂的,它含有甲烷(CH4)、二氧化碳、氮,以及微量的惰性气体,如氦和氩等,但主要成分是甲烷(CH4)。

  在标准状态(温度为0摄氏度、大气压为101.3kPa)下,瓦斯密度为0.716kg/m3 (空气密度为1.29kg/m3 ) 。由于瓦斯较轻,故常积聚在隧道的顶部、断面变化处。瓦斯由于含有其他气体而具有特殊的气味。

  瓦斯的危害

  容易造成窒息。甲烷(CH4)本身虽然无毒,但空气中的甲烷(CH4)浓度较高时,就会相对降低空气中的氧气浓度。氧气浓度降到17%,会使人感到呼吸困难;氧气浓度降到12%以下,会使人窒息死亡。因此,凡隧道内通风不畅的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警示牌,严防人员入内。

  燃烧和爆炸。当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作业人员伤亡,严重影响隧道的安全生产。

  发生爆炸的条件

  瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气,三者缺一不可。

  瓦斯浓度。瓦斯爆炸有一定的浓度范围,在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸的界限为5%至16%,5%为爆炸下限,16%为爆炸上限。

  当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层;当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧气和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去爆炸性,但在空气中仍会燃烧。

  高温火源。瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。一般认为是650摄氏度至750摄氏度,但受瓦斯浓度、火源性质及混合气体压力等因素的影响,会发生变化。

  瓦斯与高温火源接触时,并不会立即燃烧、爆炸,而是要经过一个很短的时间间隔,这种现象为火延迟性,间隔的这段时间称感应期。

  瓦斯爆炸的感应期对安全生产意义很大。例如,使用合格炸药爆破时,其初温在2000摄氏度左右,但高温存在的时间只有千分之几秒,小于瓦斯爆炸的感应期,所以不会引起瓦斯爆炸。如果炸药质量不合格,炮泥充填不紧或放炮不正规(如放明炮、糊炮等),就会延长高温存在时间,造成瓦斯爆炸事故。

  充足的氧气。实践证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯爆炸界限随之缩小,当氧气浓度降低到12%以下时,瓦斯混合气体即失去爆炸性。因此,当隧道中积存大量瓦斯,且有火源存在时,如果氧气的浓度过低,并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入,氧气浓度达到12%以上,就可能发生爆炸。

  相关案例

  ●2015年2月24日

  由中国水电建设集团十五工程局有限公司(中水十五局)承建的四川省成都市龙泉驿区洛带镇五洛路1号隧道,发生一起瓦斯爆炸事故,造成7人死亡、19人受伤。

  ●2009年2月16日

  湖北省恩施州建始县一在建隧道突然发生瓦斯爆炸,导致6人受伤、1人死亡。

  ●2005年12月22日

  四川省都江堰至汶川高速公路董家山隧道发生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡、11人受伤。

  瓦斯爆炸应急处理

  处理爆炸事故的一般方法:

  1.首先对遇险人员进行抢救,并将其送往医院。

  2.爆炸引起火灾,而灾区有遇险人员时,必须采取直接灭火法灭火。

  3.在保证进风方向人员已全部撤离的情况下,可以考虑采取反风措施。

  4.确认没有二次爆炸危险时,可对灾区进行通风,排出有毒有害气体。

  安全注意事项:

  1.救护队在执行任务前,必须了解事故性质,并制定安全措施。

  2.进入灾区后必须随时检查瓦斯和其他气体浓度,掌握各种气体浓度的变化,采取措施防止瓦斯连续爆炸。

  3.救护队进入灾区前,应切断电源。

  4.不要轻易改变通风系统,以防引起风流变化,发生意外事故。

  隧道施工安全防范措施

  ★做好隧道瓦斯超前预报工作

  为确保隧道施工安全,应根据地质构造与瓦斯溢出特点,进行隧道综合超前地质预报。为确保地质预报的准确性,需要通过多种超前探测方法相互验证,以确保准确无误。然后根据地质预报的结果,制定出相应的瓦斯治理方案,确保隧道施工安全。

  ★加强瓦斯的检测工作

  从以往的隧道瓦斯爆炸事故案例中可以看出,隧道瓦斯爆炸事故的主要原因是在施工过程中存在瓦斯信息的漏检、漏报、漏处理。因此,为确保隧道施工安全,在施工过程中,必须及时、准确地进行瓦斯检测。必须实时检测隧道内的瓦斯浓度,检查风机的运行状况,以确保隧道内人员的安全。

  ★确保可靠的通风系统

  加强隧道内的通风管理,保证隧道施工期间不间断通风,是保证隧道内瓦斯浓度不超标的根本措施,也是稀释瓦斯和排烟除尘的主要手段。通风必须按设计和规范要求执行,按照瓦斯防治要求,隧道通风必须配置备用风机、备用电源,同时,必须要保证备用风机与备用电源之间自动切换,保持24小时连续通风。另外,通风机也应配备专用变压器、专用线路和专用开关。

  ★施工设备具有防爆性

  为防止隧道内发生瓦斯爆炸等灾害,高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电气设备与作业机械必须具有防爆性。隧道施工过程中,应对作业机械进行适当的防爆处理。因此,在隧道施工前,应将通用型机电设备改造为防爆型机电设备。

  ★建立完善的安全管理制度

  完善的安全管理制度是安全生产的基本保障,因此在隧道施工前,必须要建立完善的安全管理制度,如隧道电焊制度、隧道通风制度、瓦斯检查制度等。施工作业人员进入隧道前,必须经值班人员检查,严禁携带烟草、点火物品或穿化纤衣服进入。隧道内严禁使用白炽灯和电炉等易产生火花的物品。出砟车辆选用柴油车或安装尾气排放净化器,防止排放的尾气成为危险源。

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