液化石油气泄漏爆炸
事故后果分析
近年来，液化石油气泄漏爆炸并引发人员伤亡的事故时有发生。液化石油气是一种混合物，主要成分是丙烷和丁烷，爆炸极限为1.5%—9.65%。通过数值模拟软件FLACS对事故案例进行计算，定量化表征液化石油气泄漏爆炸事故后果，进一步明晰液化气泄漏爆炸的危害。
一、典型事故案例
2021年9月11日，大连市普兰店区一住户家中液化气罐泄露并引发爆炸，事故致8人死亡，5人受伤。
2019年10月13日，江苏省无锡市锡山区鹅湖双乐小吃店发生一起液化石油气爆炸事故，造成9人死亡，10人受伤。事故原因是，小吃店液化石油气钢瓶使用不符合规定的中压调压阀，导致出口压力过大，加之软管与集气包连接的卡箍缺失，造成软管与集气包连接接头脱落，液化石油气大量泄漏、积聚，与空气混合形成爆炸性气体，遇到电冰箱压缩机启动时产生的电火花而引发爆炸。
二、泄漏爆炸事故模拟重现
泄漏爆炸事故模拟采用国际较为通用的计算软件FLACS，能够综合考虑实际建筑物结构情况、泄压能力、环境因素等情况，模拟重现泄漏爆炸事故。
模拟场景介绍说明：一栋长宽高分别为30m*10m*6.5m的两层饭店，该饭店一楼设置有两排餐桌，分别为8个小桌和6个大桌，各成一排，相邻桌以木质格栅作为隔断。二层两侧设置有8个包间，包间以木质和石膏板作为墙体用于分隔。该饭店是在餐桌上设置以液化石油气为气源的灶具，一边做饭一边供客人食用。
事故场景模拟在二层某包间内的灶具阀门损坏导致液化石油气泄漏，泄漏一段时间后，顶部吊灯的火线零线短路打火后引燃液化石油气导致爆炸事故的发生。泄漏速度为12m3/h，持续泄漏120s后点燃，FLACS模拟计算模型如下图所示，模型中红色框中即为发生泄漏的包间。
泄漏过程中液化气体积分数随时间的变化如下视频所示。由于液化气气态密度较大，是空气的1.5—2倍，液化气泄漏后会在泄漏房间的底部聚集，随着泄漏时间的增加，房间顶部液化气浓度不断升高，经过120s的泄漏房间顶部液化气浓度在爆炸极限范围内。
液化气被点燃爆炸后火焰传播云图如下视频所示。
液化气被点燃爆炸后爆炸超压变化云图如下视频所示。
通过观察液化气被点燃后火焰传播云图和压力变化云图可以发现，液化气被点燃后，爆炸冲击波将泄漏房间周围的墙体完全推翻并将泄漏房间的窗户全部震碎，泄漏房间左右和正对面的房间内最大爆炸超压为3.6kPa，在此爆炸压力情况下普通玻璃会全部震碎，轻钢龙骨的墙体和吊顶会全部倒塌。爆炸冲击波会从二楼直接传播到一楼，一楼受到的最大爆炸超压为2.9kPa，在此爆炸超压情况下，会将全部桌椅掀翻，但此压力情况下不会对人体造成伤害，但掉落的吊顶、掀翻的桌椅和破碎的玻璃会飞溅伤人。
三、液化气日常使用注意事项
（1）不要将液化气钢瓶卧放、倒置使用。钢瓶立放时，瓶内上部是气态石油气，下部是液态石油气。卧放或倒置会导致打开阀门时液态石油气流经减压阀门迅速气化冲出，还可能会引起火灾。
（2）不要使液化气钢瓶受热。液化气钢瓶是按照临界温度60℃来设计的。 液化石油气钢瓶受热后，瓶内液态石油气会快速气化，造成短时间内压力大增，导致钢瓶破裂爆炸。
（3）不要自行处理液化气残液。液化石油气在常温常压下体积能迅速扩大25至350倍，如随意将残液倒入沟渠或下水道内，残液体积会迅速扩大，遇到明火便可引发爆炸。因此，液化气残液应由换气站集中收集处理，切不可乱倒。
（4）液化气使用过程中，建议在人员不便监管或者高风险区域安装可燃气体探测报警装置。
总策划：肖磊
制作：任常兴 王玥 张琰 冯旭 宋文琦
审核：王珺
出品：应急管理部天津消防研究所
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