2020年中級注冊安全工程師答疑:在建隧道瓦斯爆炸如何應對如何防?
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問題：
在建隧道瓦斯爆炸如何應對如何防?
答疑：
瓦斯的性質
瓦斯是各種氣體的混合物，其成分是很復雜的，它含有甲烷(CH4)、二氧化碳、氮，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等，但主要成分是甲烷(CH4)。
在標準狀態(溫度為0攝氏度、大氣壓為101.3kPa)下，瓦斯密度為0.716kg/m3 (空氣密度為1.29kg/m3 ) 。由于瓦斯較輕，故常積聚在隧道的頂部、斷面變化處。瓦斯由于含有其他氣體而具有特殊的氣味。
瓦斯的危害
容易造成窒息。甲烷(CH4)本身雖然無毒，但空氣中的甲烷(CH4)濃度較高時，就會相對降低空氣中的氧氣濃度。氧氣濃度降到17%，會使人感到呼吸困難;氧氣濃度降到12%以下，會使人窒息死亡。因此，凡隧道內通風不暢的地區，都必須及時封閉或設置柵欄，并懸掛“禁止入內”的警示牌，嚴防人員入內。
燃燒和爆炸。當瓦斯與空氣混合達到一定濃度時，遇到高溫火源就能燃燒或發生爆炸，一旦形成災害事故，就會造成大量作業人員傷亡，嚴重影響隧道的安全生產。
發生爆炸的條件
瓦斯爆炸的條件是：一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣，三者缺一不可。
瓦斯濃度。瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，在空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸的界限為5%至16%，5%為爆炸下限，16%為爆炸上限。
當瓦斯濃度低于5%時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍形成燃燒層;當瓦斯濃度為9.5%時，其爆炸威力最大(氧氣和瓦斯完全反應);瓦斯濃度在16%以上時，失去爆炸性，但在空氣中仍會燃燒。
高溫火源。瓦斯的引火溫度，即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為是650攝氏度至750攝氏度，但受瓦斯濃度、火源性質及混合氣體壓力等因素的影響，會發生變化。
瓦斯與高溫火源接觸時，并不會立即燃燒、爆炸，而是要經過一個很短的時間間隔，這種現象為火延遲性，間隔的這段時間稱感應期。
瓦斯爆炸的感應期對安全生產意義很大。例如，使用合格炸藥爆破時，其初溫在2000攝氏度左右，但高溫存在的時間只有千分之幾秒，小于瓦斯爆炸的感應期，所以不會引起瓦斯爆炸。如果炸藥質量不合格，炮泥充填不緊或放炮不正規(如放明炮、糊炮等)，就會延長高溫存在時間，造成瓦斯爆炸事故。
充足的氧氣。實踐證明，空氣中的氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸界限隨之縮小，當氧氣濃度降低到12%以下時，瓦斯混合氣體即失去爆炸性。因此，當隧道中積存大量瓦斯，且有火源存在時，如果氧氣的濃度過低，并不會發生爆炸。如果有新鮮空氣進入，氧氣濃度達到12%以上，就可能發生爆炸。
處理爆炸事故的一般方法：
1.首先對遇險人員進行搶救，并將其送往醫院。
2.爆炸引起火災，而災區有遇險人員時，必須采取直接滅火法滅火。
3.在保證進風方向人員已全部撤離的情況下，可以考慮采取反風措施。
4.確認沒有二次爆炸危險時，可對災區進行通風，排出有毒有害氣體。
安全注意事項：
1.救護隊在執行任務前，必須了解事故性質，并制定安全措施。
2.進入災區后必須隨時檢查瓦斯和其他氣體濃度，掌握各種氣體濃度的變化，采取措施防止瓦斯連續爆炸。
3.救護隊進入災區前，應切斷電源。
4.不要輕易改變通風系統，以防引起風流變化，發生意外事故。
隧道施工安全防范措施
做好隧道瓦斯超前預報工作
為確保隧道施工安全，應根據地質構造與瓦斯溢出特點，進行隧道綜合超前地質預報。為確保地質預報的準確性，需要通過多種超前探測方法相互驗證，以確保準確無誤。然后根據地質預報的結果，制定出相應的瓦斯治理方案，確保隧道施工安全。
加強瓦斯的檢測工作
從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過程中存在瓦斯信息的漏檢、漏報、漏處理。因此，為確保隧道施工安全，在施工過程中，必須及時、準確地進行瓦斯檢測。必須實時檢測隧道內的瓦斯濃度，檢查風機的運行狀況，以確保隧道內人員的安全。
確保可靠的通風系統
加強隧道內的通風管理，保證隧道施工期間不間斷通風，是保證隧道內瓦斯濃度不超標的根本措施，也是稀釋瓦斯和排煙除塵的主要手段。通風必須按設計和規范要求執行，按照瓦斯防治要求，隧道通風必須配置備用風機、備用電源，同時，必須要保證備用風機與備用電源之間自動切換，保持24小時連續通風。另外，通風機也應配備專用變壓器、專用線路和專用開關。
施工設備具有防爆性
為防止隧道內發生瓦斯爆炸等災害，高瓦斯工區和瓦斯突出工區的電氣設備與作業機械必須具有防爆性。隧道施工過程中，應對作業機械進行適當的防爆處理。因此，在隧道施工前，應將通用型機電設備改造為防爆型機電設備。
建立完善的安全管理制度
完善的安全管理制度是安全生產的基本保障，因此在隧道施工前，必須要建立完善的安全管理制度，如隧道電焊制度、隧道通風制度、瓦斯檢查制度等。施工作業人員進入隧道前，必須經值班人員檢查，嚴禁攜帶煙草、點火物品或穿化纖衣服進入。隧道內嚴禁使用白熾燈和電爐等易產生火花的物品。出砟車輛選用柴油車或安裝尾氣排放凈化器，防止排放的尾氣成為危險源。
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