氣體滅火系統鋼瓶的定期檢測問題的探討

王 揚

寧波市軌道交通集團有限公司建設分公司 浙江 寧波 315000

正文：

隨著全國各大中小城市地鐵項目的建設，氣體滅火系統也大量應用于地下站點的設備用房，目前在地鐵中常用的氣體滅火系統為IG541混合氣體滅火系統和七氟丙烷氣體滅火系統，其中IG541混合氣體滅火系統占據絕對的主導地位。

IG541混合氣體滅火系統在保護地鐵正常運行和生命財產安全方面做出了重要貢獻，但同時也由于系統自身的原因給地鐵帶來了一些安全隱患，IG541混合氣體滅火系統最大的安全隱患就是誤噴和氣瓶爆炸。目前地鐵項目已發生過多起IG541誤噴事故，還未出現過氣瓶爆炸的事故，但我們不能忽視IG541氣瓶爆炸風險的存在。當氣瓶爆炸發生時，所帶來的危害往往非常巨大，甚至是致命的，因此我們應重視氣瓶爆炸的問題并采取切實可行的防范措施。

1、氣瓶發生爆炸的原因

1998年我國首套IG541混合氣體滅火系統通過鑒定并投入使用，在這20年時間里，全國各地已發生了多起IG541氣瓶爆炸事故，已給我們的生產生活帶來了重大的經濟損失。

IG541氣瓶發生爆炸的主要原因有：

1）氣瓶的使用時間過長。焊接氣瓶的使用年限為20年，無縫氣瓶的使用年限為30年，隨著氣瓶接近使用年限，其爆炸的風險也不斷在加大。

2）氣瓶制造時存在瑕疵，而氣瓶上的這種瑕疵很容易被忽視，最終檢驗為合格產品而投入市場。

3）氣瓶充裝滅火劑前，未對氣瓶進行嚴格烘干置換等處理。

4）充裝的滅火劑不合格，含水率超標或存在其他雜質，加速了氣瓶的應力腐蝕。

5）由于IG541系統工作壓力高，滅火劑以氣態形式儲存，其爆炸發生的風險和帶來的危害都明顯高于其他氣體滅火系統。

6）氣瓶未進行定期檢驗，當氣瓶出現腐蝕等安全隱患時，不能及時被發現。

2、氣瓶爆炸的防范措施

由于氣瓶的爆炸會給人們的生產生活帶來重大的危害，通常這種危害是不確定的，首先是發生的時間不確定，其次是造成的損失不可估量。因此對氣瓶爆炸的防范就顯得尤為重要，目前最有效的防范手段就是對氣瓶進行定期檢驗。通常氣瓶在使用一段的時間后，生產時存在瑕疵或充裝了不合格滅火劑的氣瓶就可能會出現問題，而通過定期檢驗的方法就可以將存在問題的氣瓶找出來，以規避氣瓶爆炸的風險。

雖然氣瓶定期檢驗非常重要，但在工程實際中，一般不會主動會對氣瓶進行定期檢驗，其原因主要在于：1）目前氣瓶定期檢驗屬于監管的盲區，不屬于強制執行的范疇；2）檢驗費用非常高；3）具體實施存在很大的難度；4）缺乏安全意識，存在僥幸心理。

3、定期檢驗的周期

《氣體滅火系統設計規范》GB50370規定：儲存容器和驅動氣體儲瓶的設計與使用應符合國家現行《氣瓶安全監察規程》及《壓力容器安全技術監察規程》的規定。而根據《氣瓶安全監察規程》TSG R0006規定：1）盛裝氮、六氟化硫、惰性氣體及純度大于等于99.999%的無腐蝕性高純氣體的氣瓶，每5年檢驗1次；2）盛裝對瓶體材料能產生腐蝕作用的氣體的氣瓶、潛水氣瓶以及常與海水接觸的氣瓶，每2年檢驗1次；3）盛裝其他氣體的氣瓶，每3年檢驗1次；盛裝混合氣體的前款氣瓶，其檢驗周期應當按照混合氣體中檢驗周期最短的氣體確定。

根據上述規定，IG541儲存氣瓶和七氟丙烷儲存氣瓶均應每3年檢驗1次，驅動氣體儲瓶（儲存氮氣）應每5年檢驗1次。

4、定期檢驗流程

氣體滅火系統的定期檢驗流程所涉及的程序較為復雜，從現場瓶組拆卸到重新恢復系統工作需要花費很長的時間，一般會在2、3個禮拜左右。

定期檢驗的流程如圖1所示：

圖1 定期檢驗流程圖

對氣瓶的定期檢驗中，要求檢驗機構應當保證檢驗合格的氣瓶及閥門能夠在正常使用情況下安全使用一個檢驗周期，不能安全使用到下一個檢驗周期的氣瓶瓶，應當報廢。而對于不能保證安全使用到下一個檢驗周期的閥門，應當更換。

5、定期檢驗存在的難點

從定期檢驗流程圖中可以看出，定期檢驗涉及到系統的方方面面，工作繁瑣，在具體的實施中存在諸多難點：

1） 通常一個地下站點的氣瓶會在60套左右，一條20個地下站點的線路就會有一千二百套IG541氣瓶，當一個城市開通了多條地鐵線后，IG541氣瓶就會達到幾千上萬套。這么多的氣瓶以3年一個周期進行輪檢，其檢驗工作量和難度都非常大；

2） 地鐵線路長，氣瓶比較分散；

3） 當地鐵投入運營后，瓶組的更換都必須在每天運營結束后才能開始，工作時間均在后半夜，工作時長一般為3、4個小時左右，每天有效的工作時間很短。

4） 氣瓶間設于站臺層和站廳層，其與地面高差很大，氣瓶上下搬運的工作量非常大。

5） 氣瓶間及通道狹小，無法大面積地開展工作，工作效率不高。

6） 由于氣瓶檢驗涉及諸多程序，包括氣瓶拆除搬運、閥門檢驗、氣瓶檢驗、各種試驗檢驗、滅火劑充裝、油漆包裝、運輸和重新安裝等等，工作繁瑣，因此檢驗時長少則2、3周，多則1個月以上。

7） 目前地鐵項目只設置了全線最大防護區的備用量，設置這些備用瓶組的目的是為了氣體噴放后可在72小時更換完畢，并非用于氣瓶定期檢驗時替換。假設我們每次都按備用量的氣瓶數進行檢驗，等第一批檢驗完成后才能檢驗下一批次，這樣的方法將導致在一個檢驗周期內根本無法完成檢驗任務。因此我們需要加大每批次的氣瓶檢驗數量，這樣就必須大量使用代用氣瓶，代用氣瓶應與原氣瓶同規格同型號，且藥劑充裝量一致。

8） 氣瓶檢驗本身的費用不是很大，但是加上氣瓶拆裝運輸、各項試驗、滅火劑充裝等費用后，氣瓶檢驗就變得非常昂貴。

6、定期檢驗實施方法

若要嚴格按《氣體滅火系統設計規范》GB50370和《氣瓶安全技術監察規程》TSGR0006執行，我們就必須采用3年一個周期全檢的方法。

假設我們以一條30個地下站點地鐵線為例，檢驗機構有足夠的檢驗能力來滿足檢驗需求，且每批次均按最快2周的時間來計算，其送檢氣瓶數量與完成時間關系如下表所示：

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從上表可知，當一個城市隨著開通的地鐵線增加，需要檢驗的氣瓶也會越來越多。為了在一個檢驗周期內完成所有氣瓶的檢驗，須不斷增加每批次送檢氣瓶的數量，并設置等量的代用氣瓶，這樣的檢驗方法必須投入大量的人物力和財力，這也是目前地鐵項目均不對氣瓶進行定期檢驗的一個重要原因。

當定期全檢的方法很難實施，而氣瓶又不得不進行檢驗的情況下，采用抽檢的形式就成為現階段較為切實可行方法。抽檢的基本方法可以為：每個檢驗周期按每套系統氣瓶數的20%隨機進行抽檢，而在下一個檢驗周期時，抽取的20%氣瓶應不同于前幾次抽檢的氣瓶。當抽檢的氣瓶均為合格時，可判定為全部氣瓶合格；當出現不合格的氣瓶時，應擴大到全檢。

采用20%抽取比例的抽檢方法可以較為客觀反映全部氣瓶的安全狀況，具有一定的代表性。雖然定期抽檢無法做到定期全檢那樣安全可靠，但可以解決現階段氣瓶無法定期全檢的難題，也不失為一種防范氣瓶爆炸的有效措施。

7、結束語

綜上所述，為防止IG541氣瓶爆炸事故的發生，我們在對氣瓶質量、滅火劑質量、使用環境等方面嚴格把控的同時，還應對氣瓶進行定期檢驗。若定期全檢無法實施時，建議采用定期抽檢的方法，以確保IG541氣瓶的使用安全。