3943起燃气爆炸事故多维度统计分析,探寻十三五期间事故的发生规律!
摘要:为分析“十三五”期间(2016—2020年)我国城镇燃气爆炸事故的一般性规律,统计“十三五”期间燃气供气量、用气人口、事故数量及伤亡人数,利用数理统计方法对事故发生的年份、月份、时间段、气源、地点、诱因6个维度8个方面进行了研究。
结果表明:十三五期间,燃气行业整体安全趋势向好,但重特大事故对事故伤亡和严重度产生较大影响;7月份为事故高发期;7点间为事故高发小时,早饭时段为事故高发时段;液化石油气的事故数和供气量事故率最高,人工煤气用户事故率最高;民居发生的事故起数最多,民居和商铺事故占比超95%;江苏事故起数最多,广西用户事故率最高;胶管问题是燃气泄漏的首要原因;点火做饭/烧水是首要引爆事件。最后,针对我国城镇燃气爆炸事故发生规律提出了相应的建议和措施。
引言
随着我国碳达峰和碳中和的推进,燃气作为一种清洁能源,消费量和普及率在逐年增加,但近年来频繁发生的爆炸事故,造成多人死亡和恶劣的社会影响。特别是近两年发生的重大事故,引起了全社会的高度关注。如2021年湖北省十堰市张湾区艳湖社区集贸市场“6·13”重大燃气爆炸事故,造成26人死亡,138人受伤,其中重伤37人,直接经济损失5395.41万元。事故暴露出我国燃气行业存在维护保养不到位、安全准入不严格、主体责任不落实等问题,因此,分析燃气事故规律和特点,科学研判燃气安全形势,对预防燃气爆炸事故的发生十分必要。
国内许多学者就我国燃气事故规律进行了统计研究。2010年,黎江燕等人首次利用统计数据对某省的城市燃气管网事故进行了原因分析。2014年,许璐率先统计了全国2011年发生的城市燃气事故,并将燃气事故分为室内事故和室外事故两类。2016年,张可满等人利用2011—2014年的全国燃气事故统计数据,分析了我国燃气事故发生规律,由于各种外界环境的变化,分析结果难以准确反映我国当前阶段的燃气事故规律。2019年,杨丹首次针对户内燃气事故进行了针对性统计,分析了成都市2009-2016年居民户内燃气事故的发生和发展规律,但分析结果具有区域局限性。2020年,许仁辞等人利用统计数据,分析了我国城市燃气爆炸事故的主要地点、时间和原因,并提出了相应的预防建议,但分析结果仅限于事故数据,未考虑各气源的供气量、各地用户数等对象数据,研究深度不足。现有研究对我国燃气事故的统计分析多为数据的直接罗列,缺乏深度挖掘,且无“十三五”期间(2016—2020年)完整的事故统计分析。
由以上梳理可知:现有研究缺乏对我国“十三五”期间城镇燃气爆炸事故的统计和深度分析。因此,本文以“十三五”期间国内发生的燃气爆炸事故为统计依据,利用统计学方法,从事故发生的年份、月份、时间段、气源、场所、区域、泄漏原因和引爆事件8个方面出发,多角度、全方位分析我国“十三五”期间城镇燃气爆炸事故的规律,以期对改善燃气事故频发现状,为加强燃气安全管理提供参考。
1. 我国城镇燃气爆炸事故基本情况
由于2020年前我国无公开的官方燃气事故统计数据,因此统计历年来媒体报道的燃气事故是目前获取事故数据最全面有效的方法。本文的数据来源于燃气爆炸微信公众号、燃气安全与服务微信公众号、博燃网和中国燃气网,这2个微信公众号和网站实时收录国内报道的各类燃气事故,目前均为国内燃气事故报道最全面、访问量最高、影响最大的媒体之一,综合统计了我国“十三五”期间发生的燃气爆炸事故,统计信息包括:事故发生的年份、月份、时间、气源、地点、诱因等。统计区域不包括香港和澳门,统计范围主要为居民用气、商业用气和输配气等相关事故,不包括工业用气事故和长输管网事故。
1.1 基于事故发生年份的统计
“十三五”期间,全国共发生城镇燃气爆炸事故3943起,造成了458死亡,4424人受伤;平均每年发生789起,死亡92人,受伤885人。年份的具体统计数据及占比见表1。
1.2 基于事故发生月份的统计
“十三五”期间,全国平均每个月发生事故约66起;7月份事故最多,平均每月90起;2月事故最少,平均每月40起。月份具体统计数据及占比见表2。
1.3 基于事故发生时间的统计
“十三五”期间,全国平均每个小时发生事故约33起;7:00-7:59段间事故数最多,平均约59起;0:00-0:59段间事故数最少,平均约11起。小时段的具体统计数据及占比见表3。
1.4 基于事故气源的统计
“十三五”期间,三种气源发生事故分别为天然气1102起、液化石油气2611起、人工煤气230起;液化石油气占比最多,约为66%;人工煤气占比最少,约为5.8%。三种气源的具体统计数据及占比见表4。
1.5 基于事故发生地点的统计
1.5.1 基于事故发生场所的统计
根据城镇燃气的应用场所,将事故发生场所主要分为5类:民居(包括住宅、公寓、及车库改为的住房)、商铺(各类店铺,主要为餐饮店)、工厂(包括仓库、食堂、宿舍等,不包括生产事故)、气站(包括液化气站、加气站、代充点等)、其他(除以上四类的其他场所)。“十三五”期间,全国5类场所的具体统计数据及占比见表5。
1.5.2 基于事故发生区域的统计
“十三五”期间,全国32个省市自治区平均事故发生127起;江苏省事故最多,共统计到491起;西藏事故最少,共统计到4起。全国32个省市自治区的具体统计数据及占比见表6。
1.6 基于事故诱因的统计
1.6.1 基于燃气泄漏原因的统计
根据城镇燃气爆炸事故分析,将燃气泄漏原因主要分为7类:软管问题(包括老化、破损、脱落、动物咬噬等)、阀门问题(包括阀门未关、未关紧、松动、漏气等)、灶具问题(包括燃气灶、热水器、地热锅炉等)、人为原因(包括自杀、私自改装)、操作不当(包括烧干锅、煮沸、安装更换不到位、连接漏气等)、安全附件问题(包括减压阀、角阀、燃气表等)、管线或气罐问题(燃气管道或煤气罐本体问题)、其他。“十三五”期间,全国7类泄漏原因的具体统计数据及占比见表7。
1.6.2 基于引爆事件的统计
根据城镇燃气爆炸事故分析,将燃气泄漏后引爆事件主要分为8类:点火做饭/烧水、开灯/电器(产生的电火花)、抽烟/点烟、火灾或其他明火、人为点燃(自杀等故意点燃)、应急处置不当(包括明火查漏、开窗摩擦火花、现场打电话等)、静电、其他(包括雷电、外来火源等)。“十三五”期间,全国8类引爆事件的具体统计数据及占比见表8。
2. 燃气爆炸事故分析与规律研究
2.1 事故趋势分析
由表1可知,“十三五”期间我国燃气爆炸事故数、死伤数整体上呈下降趋势,但死亡和受伤人数在2020年略有上升,主要原因是2020年浙江温岭“6·13”液化气槽罐车爆炸事故造成了20人死亡、175人受伤。因此,突发的重特大事故对我国燃气事故死伤趋势影响较大。
为进一步分析事故严重度趋势,利用事故死伤人数与事故起数的比值,计算事故死伤率,如图1所示。从图中可以看出,2016—2019年事故伤亡率均呈下降趋势,且死亡率下降更快,主要原因是这4年发生爆炸死亡的事故数稳步下降,且死亡最严重的仅为较大事故。2020年事故伤亡率均大力反弹,甚至超过2016年,主要原因是温岭“6·13”事故造成了大量的人员伤亡。因此,重大事故对事故死伤率趋势影响更大,相关部门在防范燃气爆炸事故发生时,应重点杜绝重特大事故发生。
根据住房和城乡建设部发布的《2020年城市建设统计年鉴》得知,我国城镇的燃气普及率已由1981年的11.6%,提升至2020年的97.87%,用气人口也稳步提高。为更科学的反映燃气行业的安全水平趋势,基于每年的用气人口,计算2016—2020年全国燃气的百万用户事故率(事故数/用户数)和百万用户死伤率(死亡数/用户数),如图2所示。从图中可以看出,全国燃气用户数在稳步增加,百万用户的事故率和死亡率均稳步下降,全国燃气安全整体趋势向好,2020年的温岭“6·13”重大事故对行业安全趋势略有影响。
2.2 事故发生月份分析
用T检验事故起数和月份是否有相关性。假设H:月份与事故起数相关性不强。根据表2数据,运用SPSS软件进行样本K-S分析,得到渐近显著性P=0.2>0.05,数据符合正态分布,可进行T检验。通过单样本T检验,得到渐近显著性概率Asymp.Sig=0.000<0.05,故拒绝假设,认为各月份事故起数明显不同。
由表2可知,每年的4、5、7、8月事故较多,1、2月事故较少;7月份事故起数最多,每年占比均超10%;2月份事故起数最少,每年占比约为5%。主要原因为4-5月为天气转暖期,容易使人注意力不集中、心浮气躁,从而到时事故的发生;7-8月进入夏季,人们夜宵变多,餐饮业燃气使用量增加,特别是煤气罐量使用量暴增,管理和监管的不到位造成事故增多。1-2月份进入春节,团体性聚会增多,个体烹饪减少,燃气用户人数降低,从而减少事故发生量。因此,政府和燃气企业应重点关注二三季度。
2.3 事故发生时段分析
用卡方检验时段和事故起数是否相关。假设H:各时间段的燃气爆炸事故发生次数服从均匀分布。根据表3数据,运用SPSS软件,得到卡方统计量为710.669,自由度为23,渐近显著性概率Asymp.Sig=0.000<0.05,故拒绝假设,认为每个时段的事故发生起数不服从均匀分布。
由表3可知,每天的5点—9点间事故数最多,0点—3点间事故数最少。为更加贴近实际,按照人们的生活规律,将一天24小时划分为4段:4:00-9:59为早饭准备及食用时间段,10:00-15:59为午饭准备及食用时间段,16:00-21:59为晚饭准备及食用时间段,22:00-3:59为夜间睡觉休息时间段。
4个时段的事故情况如图3所示,由图可知早饭时段的事故数最多,午饭和晚饭时段次之,夜间睡觉时段事故最少。主要原因为早饭时段,人们刚睡醒,头脑不够清晰、嗅觉不够灵敏,若发生燃气泄漏不易察觉;而且,做饭期间人们经常开火放锅后即去洗漱,可能会产生粥汤溢出浇灭火苗,造成燃气泄漏,从而导致爆炸事故的发生。
2.4 事故气源分析
由于我国能源供应的多样性,城镇燃气的气源种类有天然气、液化石油气、人工煤气三种。图4为三种气源“十三五”期间的供气量和用气人口,由图可知,天然气是城镇燃气的供应主体,且供应量和用气人口在逐年增加,液化石油气和人工煤气基本稳定但略有下降。
由于三种气源的供气量和事故起数差别巨大,为深入分析各种气源的安全水平,进一步计算三种气源所占供气量比例和事故数比例,如图5所示。由图可知,三种气源的事故数与供气量不成正比;液化石油气供气量占比不足9%,但事故数占比却有66%之多;天然气供气量占比约89%,事故数占比仅28%。
主要原因为天然气主要采用管道方式输送和使用,各地都有专业的运营公司进行日常维护和巡检,整体安全水平较高。而液化石油的运输方式主要为槽罐车,使用方式主要为液化气罐,两种容器均为高压特种设备,危险性较大,若管理不完善或监管不到位就可能存在“隐患”容器,缺陷设备易造成燃气泄漏,高压设备事故后果严重;同时,液化气罐储量少,会进行频繁的更换和移动,易发生卡箍松动、软管脱落,造成燃气泄漏,从而导致爆炸事故发生。因此,应加强液化石油气的监管,特别是液化石油气罐的管理,加强安全宣传教育,严禁使用“隐患”气罐。
除了供气量差别巨大外,三种气源的用气人口也差别较大,为更加科学的分析三种气源的危险水平,进一步计算每种气源的百万用户事故率(事故数/用户数)和亿方供气量事故率(事故数/供气量),如图6所示。由图可知,液化石油气的供气量事故率最高,人工煤气的用户事故率最高,天然气的供气量事故率和用户事故率均最低。
主要原因为液化石油气供气方式主要采用高压储罐,供气量小、事故后果严重,所以供气量事故率最高;人工煤气主要采用管道供气,但我国人工煤气的使用主要分布在能源富集的山西、陕西等省份,输气管道建设年份较早,存在管道老化、与其他管网交叉、运维不到位等问题,所以导致用户事故率较高。因此,应加强液化石油气罐的监管和老旧管网的更新。
2.5 事故发生地点分析
2.5.1 事故发生场所分析
由表5可知,民居和商铺涵盖大多数事故,占比之和将近95%,其中民居约占比70%,主要原因是城镇燃气的使用主体主要为居民和餐饮商铺,使用环境多样复杂,用户燃气安全知识与安全意识参差不齐;同时,用户基数大,造成这两类场所事故占比高。因此,应深入研究民居和商铺发生燃气事故的呈现形式和深层原因,并采取针对性的对策措施,有效降低事故发生率。
2.5.2 事故发生区域分析
为更加清晰展示事故分布,将表6数据输入地理热力图中,可知,事故多发省份大多位于东部沿海区域,江苏、广东、山东较多;西南省份事故发生较少,西藏、青海事故最少。为更好了解燃气事故的区域特征,运用SPSS软件对32个省市自治区的事故数据进行聚类分析,结果见表9。群集1和2中省份为我国的经济大省,用气量大,人口众多且流动性大,用户安全素质参差不齐;同时,存在较多的出租房,使用的液化石油气罐数量多,因此,发生的事故数较多。群集3和4中省份,人口和用气量适中,事故数居中;群集5中省份,燃气用户数和用气量较其他省份较少,部分省份资讯不够发达,燃气事故未能在媒体中报道。
由于各个省份经济发展的不均衡,特别是人口分布的巨大差别,为更加科学的反映各省份燃气的安全管理水平,进一步计算各省份的百万用户事故率(事故数/用户数),如图7所示。由图可知,百万用户事故率最高的省份为广西,最低的省份为新疆。主要原因为广西液化石油气使用占比较高,且基本都采用液化气罐,液化气罐的高事故率,导致广西的燃气用户事故率最高;新疆用气人口较少,且大多使用安全性高的管道气,因此新疆的燃气用户事故率最低。
2.6 事故诱因分析
2.6.1 燃气泄漏原因分析
由表7可知,7类燃气泄漏原因中软管问题占比约33%,阀门问题约22%,一半以上的燃气泄漏都是由软管和阀门引起。主要原因为目前使用的软管大多为PVC管,使用寿命短,标准为18个月,多数用户都不能按时更换;同时,PVC管易脱落、老化和开裂;由于安装方便、易弯曲,在液化石油气罐上使用较多,由于液化气罐更换和移动频繁,易造成PVC管脱落和磨损。燃气阀门作为操作频繁的燃气部件,存在质量不合格、密封圈老化、燃气灶超年限服役等现象,导致燃气阀气密性不严;同时,关阀不到位,暴力碰撞阀门,均会导致燃气泄漏。因此,政府应加强相关知识的宣传教育,燃气企业和用户应加强这两方面的检查。
2.6.2 引爆事件分析
由表8可知,8类燃气泄漏引爆事件中,点火做饭/烧水占比最多,超40%;其次为开灯/电器,占比约16%。主要原因为燃气事故中民居占比最高,且多发生于早饭阶段,早起大脑不清晰,嗅觉不灵敏,未能意识到燃气泄漏,故进入厨房点火或开灯时,产生的火花就会引起爆炸事故。因此,应加强燃气泄漏报警器安装等技术防范措施,减少这两类事故的发生。
3. 防治措施与建议
(1) 强化“技防”措施
尽可能强化燃气事故的技术防范,增强燃气系统的本质安全。如,使用带熄火保护功能的燃气灶,使用强排式燃气热水器,更换PVC软管为不锈钢波纹管,安装燃气泄漏报警器等。
(2) 加强监管与执法
相关部门应加强对燃气企业的安全监管,重点关注充装气站、老旧管线,确保企业落实安全生产主体责任。加强安全执法,杜绝“黑气站”、“黑钢瓶”的存在,严禁“问题”钢瓶流通。
(3) 加强宣传教育与应急培训
政府和企业应加强燃气安全知识的宣传教育,采用多种形式、多种渠道,尽可能增加人们的燃气安全知识,掌握检漏等安全技能,提升全民安全素质。同时,做好燃气泄漏应急处置的相关培训,确保应急处置行为正确,避免爆炸事故发生。
(4) 做好安全日常巡查与入户检查
燃气企业应加强员工培训,做好燃气设备设施的日常巡查和维护保养,确保其处于安全稳定状态。同时,要做好定期入户检查,利用专业知识排查用户燃气安全隐患,提升燃气系统安全水平。
(5) 提升安全意识,规范用气行为
燃气用户应充分利用政府、企业提供的安全教育培训机会,以及其他学习渠道,提高燃气安全知识储备,掌握日常隐患排查、漏气检查、应急处置等安全技能,进而提升安全意识。同时,用气时注意通风,做到“一开三关”,规范用气行为,提高燃气安全水平。
4. 结论
1) 2016—2020年,全国发生燃气爆炸事故3943起,造成了458死亡,4424人受伤。我国燃气行业整体安全趋势向好,但重特大事故对事故伤亡数和严重度造成较大影响,应重点防范重特大事故的发生。
2) 12个月中,7月份发生事故最多,2月份最少;一天24小时中,7:00-7:59这一小时发生事故最多,0:00-0:59这一小时最少;4个生活阶段中,早饭时段(4:00-9:59)发生事故最多。
3) 3种气源中,事故发生数和供气量事故率最高的均为液化石油气,用户事故率最高的为人工煤气,危险性最低的为天然气。
4) 32个省市自治区中江苏、广东、山东的事故数最多;广西、江苏、江西的用户事故率最高,是重点防范区域。
5)事故发生场所中,民居事故数最多,占比超70%,其次为商铺,占比约25%。
6) 事故诱因中,软管和阀门导致燃气泄漏数最多,占比之和超50%;点火做饭/烧水和开灯/电器引爆事件数量最多,占比之和约56%。
7) 针对我国城镇燃气爆炸事故统计规律,提出了减少事故的建议和措施。