科学对策提高燃气系统抗震防灾能力

作者：詹淑慧赵懋林　　评论：　更新日期：2012年07月07日

摘要：城镇燃气设施是城市生命线工程，在各类自然灾害中，对燃气系统威胁最大的是强烈地震。越是经济发达、人口稠密的现代化城市，燃气管道的抗震防灾就显得越重要。对地震火灾及燃气设施的破坏与修复进行分析，研究燃气系统抗震对策，对于提高系统抗灾能力，保障燃气供应至关重要。

关键词：燃气系统；生命线工程；地震；抗震防灾

Researches on Policy of the Gas System Earthquake Protection

Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture Zhan Shuhui，Zhao Maolin

Abstract：The town gas facility is a city’s lifeline project，the maximal menace to the gas system in a11 kinds of natural calamities 1s strong motion earthquake. The more prosperous and populous of the modem city，the antiseismic and disaster prevention for gas pipeline is more important. Analyses of fire in earthquake，and analyses instances of destroying and restoring gas facility，make researches on policy of the gas system earthquake protection are crucial importance to reinforce anti-disaster capacity of the gas system，and to ensure continuity of gas supply.

Keywords：the gas system lifeline project earthquake antiseismic and disaster prevention

2008年5月12日，我国四川省汶川地区发生了8.0级特大地震，举世震惊。在这次地震中，不仅房屋倒塌，供水、供电、供气等基础设施也遭到严重破坏。据报道，都江堰市地下燃气管网破裂10余处、阀门等设施也受到相应破坏；需重建的城市地下燃气管道约50km、庭院燃气管道约100km，燃气系统经济损失近6700万元。此外，成渝燃气管道也发生了泄漏，震害相对较轻的成都市也有8万户居民家的燃气供应中断；燃气泄漏还造成了多处局部火灾。这次地震造成的燃气管道及设施的破坏及火灾因处理及时、得当，没有引发大火，造成更大的损失。

但是，地震是一种发生时间、地点、后果都难以确定的自然灾害，对于防范其对燃气系统的破坏、防止次生灾害的发生，应该给予足够的重视。

1 地震对燃气管道及设施的影响

一次强烈地震可以造成人员伤亡等各种形式的直接灾害，以地震的破坏后果为导因还常常引发一系列次生灾害；次生灾害所造成的损失，有时甚至超过地震本身的损失。因此地震次生灾害引起了广泛的关注和相关研究，采取科学有效的措施将可以有效地预防和减轻灾害损失。

统计资料显示，有些灾害会随着科学技术的进步而减轻，而地震灾害随着科学技术的发展，反而有加重的可能。这是因为随着经济的高速发展，人类生活水平和城市化、现代化程度的不断提高，建筑、人口高度集中，地震及地震火灾的损失呈快速上升趋势。

在各类自然灾害中，强烈地震是对燃气系统威胁最大的自然灾害。主要原因是：

(1) 燃气管网设施遍布城市大街小巷，涉及千家万户；当燃气系统在强烈地震中受到破坏、发生泄漏时，不仅使燃气系统处于瘫痪状态，往往还会引发火灾、爆炸等一系列严重的次生灾害。

(2) 燃气泄漏和火灾、爆炸会引起恐慌和混乱，直接影响震后的自救与施救，直接造成人员伤亡和财产损失。

(3) 地震造成建筑物倒塌，道路及交通通讯系统瘫痪等，使人们无法及时发现、传递灾情信息。迅速实施扑救行动，致使火势蔓延，难以扑救。

(4) 地震造成的人员伤亡、消防设施设备、市政给水管网的破坏以及大地震后的余震干扰等，会限制和妨碍燃气设施的抢险及消防工作的正常开展。

2 历史上地震造成的火灾和燃气设施破坏

史料记载中，大地震后的火灾往往是最严重的次生灾害；燃气管道设施的破坏造成的燃气泄漏及大火，更是现代化城市中地震火灾的主因。

2.1 美国旧金山大地震

1906年4月17日凌晨5点12分，美国西部沿岸大城市旧金山发生里氏7.9级地震。

地震导致烟囱倒塌、火炉翻倒、电线拉断和天然气管道破裂并引发大火。当消防员赶到灭火时，却发现由于城市自来水管道的破坏，几乎已经无水可用。很多消防栓只能流出几滴水。很快，火场温度达到1500℃以上，滚滚浓烟冲上8000m高空。许多在地震中幸存的人，在火场中丧生。大火持续燃烧多日，最后在靠近大火边缘的地段，用炸药炸开了一条防火带，才控制住火势，而1Okm²的旧金山市区已成为一片废墟。

2.2 日本关东大地震

1923年9月1日上午11时58分，正当人们准备午饭时，日本关东发生了8.3级大地震。关东大地震引发的火灾，可谓20世纪世界上最大的地震火灾，造成的人员伤亡和财产损失是前所未有的。

在距震中90多km的横滨，大火烧了三天三夜，横滨基本被烧光；在距震中100多km的东京，地震半小时后就有139处起火，化学药品及油类等易燃易爆物越烧越旺；再加上消防车被倒塌的房屋埋压，街道的狭窄使到达现场的救火车进不去；水源的断绝等因素共同作用，终至大火蔓延。

地震中毁坏的50万所房屋中，有40万所是被大火烧掉的；死亡的14万人中有约12万人是被大火烧死的。最为惨痛的是，在东京，地震中脱险的4万人逃到了一处广场避难，但不久，广场被大火包围，最终只有30人幸存下来。

因为当时日本主要使用固体燃料(木炭、煤球、柴薪等)，因此煤气泄漏引发火灾仅10余起。

2.3 日本阪神大地震

1995年1月17日清晨5点46分，在日本神户东南的兵库县淡路岛发生了7.3级地震，使以神户市为中心的神户阪神地区遭受到毁灭性的打击。

这次地震除房屋倒塌引起大量伤亡外，最严重的是地震引发的大火灾。由于煤气管道破裂、煤气泄漏。引起熊熊大火，火场约有200多处，火烧数天。将所有可以燃烧的物品烧尽为止。当时的房屋设计中木结构材料过多，大量使用易燃装饰材料，也增加了火灾造成的损失。

这次地震最终死亡人数达到5466人，3万多人受伤，几十万人无家可归，受灾人口达140万人，被毁坏房屋超过10万栋；城市基础设施和生命线工程严重损坏，造成的经济损失总计超过960亿美元，其中，火灾造成的损失比地震直接损失高出3倍。

2.4 其他地震灾害

1994年发生在美国洛杉矶北岭的大地震，除供水、供电、交通系统的严重破坏之外，仅燃气系统漏气就高达15万处，并由此引发多起次生火灾。

1975年2月4日，辽宁省海城发生7.3级地震，虽然震前有明确预报，采取了相关措施，但震后仍然发生次生火灾60起。

3 阪神地震后的煤气设施的修复情况

1995年阪神地震中，神户、大阪两大城市的基础设施和生命线工程破坏严重；交通瘫痪又使救灾抢险受到影响。这次地震使人们认识到了现代化城市的脆弱性；但现代的管理及数据统计也使我们能够吸取更多的经验和教训。

据日本灾后统计，地震造成的生命线工程的损坏和修复时间见表1。

表1 阪神地震中生命线工程损害及修复情况

生命线工程	地震损害	损失估计	修复所用时间
供水系统	断水130万户	561亿日元	73天
电力系统	断电260万户	2300亿日元	6天
煤气系统	停供86万户	1900亿日元	84天

从震后修复耗费的时间看出，煤气设施修复用时最长。这是因为煤气管道及设施的修复最复杂，因为任何一处煤气管道的破损，都必须停止整个区域的供气，直至完整修复；而且，煤气管道及设施必须进行正规的施工、抢险，无法象供水、供电系统那样，采用临时设施、架设临时线路。所以，在地震发生后，煤气公司关闭了以阪神为中心的城市煤气供应。

在84天的修复过程中，8300人参与抢修：煤气公司成立了地震灾害对策本部，并在重灾区设立现场灾害对策部；施工队伍被分成15个小队，将供气区域划分为220多个小区域。修复工作是从破坏较轻的边缘地区开始的，每修复一个小区域，即可恢复局部供气，以使人们尽快恢复生产、生活，进行灾后恢复。在修复中，煤气公司还用抗震强度高、性能好的材料替换了破损、老化的煤气管道及设施，提高了煤气设施的抗震能力。

在此期间，当地供水、供电及道路设施的修复为煤气设施的修复施工提供了保障。