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地井爆炸的原因及防范措施

作者:敖少興  來源:香港中華煤氣有限公司 
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2.4 點火源
??? 點火源不可避免地存在于市區的環境——來自出問題的電力裝備、電力轉換動作產生的火花、出問題的電纜、被丟棄的火柴、靜電等等。由于點火源的產生十分偶然,通過消除點火源來防止爆炸是太實際的。
3 可能的解決方案
3.1 通過地井蓋通風放散
??? 為防止爆炸發生,通風放散口面積應足以釋放地井內急速上升的氣壓。然而放散口面積較大的井蓋會增加遇到點火源的機會,并且還易接收一些雜物,比如流人的水、積聚的垃圾、落葉、碎石及其他易燃物質。此外,要改動現有的地井蓋也不容易。
3.2 限制井蓋活動
??? 限制方式可容許井蓋提升到一個無危險性的高度,從而釋放井內的氣壓。曾有人建議安裝一個機械鎖,或把井蓋系上鐵鏈,或采用一個鉸。但這些做法都不能制止井蓋繼續提升,仍呵能會傷及公眾。機械鎖和鐵鏈的長期完整性也要關注,因為如果設計或安裝欠佳,或隨著時間推移而變壞,則將存在較大風險,地井發生爆炸時產生的巨大沖擊力可打碎井蓋及其配置(如鎖和鏈),使碎片如榴彈碎片般飛出。一般而言,業主都不會接受更換現有井蓋。
3.3 縮小地井空間
??? 縮小地井空間會降低爆炸產生的能量,最簡單的方法是用沙把整個地井的空間完全填滿,但這樣會使地井的維護不能進行。其他方法可以用便宜的沙包、水袋、空氣袋或裝滿了膨脹硬膠(EPS)粒的袋子來填充地井。這些方法既經濟,也不會完全妨礙維護工作??墒?,爆炸的可能性卻仍然存在,而清除這些袋子仍然是不方便,這些袋子的長期完整性也存在疑問。
3.4 封堵地井連接管道入口
? ??封堵地井連接管道的人口是一個有效的解決方案,有以下好處:
??? ①消除可燃氣體漏入地井途徑,堵塞地井與地井之間的流動途徑,限制漏入地井可燃氣體的流動范圍,從而使其遇上點火源的機會減到最小。
??? ②使未來的維護工作減到最小。堵塞物料能容易地被移除,待井內工作例如穿線正常進行完畢后,再重新封堵。
? ③成本比較低。
? 電纜管分兩種,其一是沒有電纜的預留管,其二是已放置電纜的電纜管。封堵預留管只用一個簡單的管塞及適當的封堵物料,還可設計一個專用工具用于快速地移走此管塞。
??? 如果電纜管(預留或已穿有電纜線)的管口已變形,可用有切口的管塞或膨脹泡沫塑料(例如7A型包裝式合成樹脂),也可考慮使用其他樹脂物料來封堵。用膨脹泡沫塑料封堵穿有電纜線的地下管的做法曾在香港進行過幾個月的反復測試,已經證實其有效果。
4 工程實例
? 封堵通往樓宇的電纜管道在香港的建造行業已經是通常做法,電信管理局及香港特別行政區政府的有關部門也積極推行進人樓宇的電信光纖套管需符合這一要求,以防止不明氣體及水的滲入。
? 在美國曾發生因電纜出問題并產生一些爆炸性氣體而引起地井爆炸。大多數的電纜都敷設在管道中,因此也形成一個可燃氣體擴散至其他地井的通道。一些電力公司隨后在地井內封堵其連接管道,從而堵塞這類流動途徑,并對容易發生事故的井蓋采取放散措施。
5 結論
??? 封堵地井連接管道是防范地井爆炸的一個實際可行、經濟的方案。封堵可防止可燃氣體從一個地井擴散到其他地井,可避免可燃氣體進人并積聚于地井內。封堵也可以限制受影響的范圍,從而降低可燃氣體接觸到附近地井點火源的機會。在設施通往樓宇時封堵電纜管道已經是一個通常標準做法,建議在道路上的地井實施同樣的措施。
參考文獻:
[1] Walsh B P,Black W z.Thermodynamic and mechanical analysis of gas explosions in underground vaults [J]. IEEE Transactions on Power Delivery,2002,17(1):8-12.
[2] Harris B,Tonen J.Underground congestion [J].IGEM Journal,2004,44(7):4-15.
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