液化气调压阀爆炸及使用问题分析

提要：近来国内一些省份连续出现了居民用户燃气漏气引起爆炸的事故，造成了人民生命财产的很大损失。事故主要发生在罐装液化气、燃气管道及燃气具三方面，现将罐装液化气引起的种种原因进行分析，并提出解决方法，其它事故方面内容也将陆续介绍给大家。希望能对用户、工程安装和维护有所借鉴。
　　因液化气钢瓶用户安装中、低压调压阀调压引起燃气漏气造成缺氧窒息、煤气中毒和爆炸着火的事故逐渐增多，严重威胁着广大用户的生命财产安全，应该怎样防范事故，安全使用液化气钢瓶呢？下面从案例讲解开始逐步分析原因，并提出正确的使用建议。
漏气爆炸案例
〖例1〗 使用环境：
华北某城镇一小餐馆，共有里外平房两间，外间20m2是餐厅，里间16m2是操作室，使用2台花盆型小型燃气炒灶(简称“炒灶”)，由一个15kg液化气钢瓶供气，安装中压调压阀，装一台排风扇。
事故过程：
在冬季的一个早晨，店主人打开房门闻到燃气的异味，意识到是发生了燃气泄漏，就打开了通往室外的排风扇，随着排风扇的启动，听到“轰”的一声爆响，里外屋起火，店主人身上也燃起大火，被赶来救火的人们送到医院，经诊断身体被严重烧伤(漏气后应防止出现各种原因产生的火星引爆燃气)。
现场检查分析：
餐馆的窗户飞出室外，门窗玻璃全部震碎，室内木制桌椅被烧坏，墙壁被熏黑。用Ｕ型压力计在10Kpa压力下，闭阀、开阀检验均无漏气。打开液化气钢瓶角阀测试中压阀出气口压力160.0kPa比正常使用低压阀压力2.8kPa高出五十多倍，再用发泡剂涂在连接炒灶和中压阀的塑料软管(应使用燃气专用胶管)接口处不断有气泡产生，关闭炒灶阀门检查燃烧器喷嘴仍有气泡产生。说明因使用中压调压阀压力过高存在着严重的漏气隐患。发生事故前的晚上由于没有关闭液化气钢瓶角阀，使泄漏的液化气与空气比例达到了爆炸极限，店主人发现室内有漏气味后打开了排风扇排气，排风扇电机产生的火花引爆了燃气混合气并起火，成了整个事故导火索。
〖例2〗使用环境：
北方某市郊两室一厅偏单楼房用户，厅有16m2，两居室各16m2，厨房6m2有窗户通往室外。通过厅进入厨房，将液化气嵌入灶嵌入安装在厨房灶柜台面上，灶的上方有抽油烟机，灶柜内放置液化气钢瓶，安装了伪劣的低压调压阀。
事故过程：
使用中经常闻到燃气味，有一次点火，第一次点火燃烧器未点着，再点火听到一声“轰”响，柜门被气浪顶开，柜门里窜出一个火球，燃气灶被气浪掀起，嵌入灶的玻璃灶面爆裂，厨房门窗玻璃全部震碎，使用人的面部被火焰烧伤。
现场检查分析：
1.用U型压力计在10Kpa压力下，闭阀、开阀检验均无漏气，用低压调压阀通液化气检验，涂发泡剂在燃气灶阀门、气管接头等密封位置无气泡，没有漏气。但发泡剂涂在低压调压阀上下壳体连接部位时出现很多气泡，低压调压阀发生严重漏气。由于液化气钢瓶角阀是打开的，所以低压调压阀在灶柜内不断漏气并达到爆炸极限，点火的火星引起漏气爆炸起火。
2.测试低压调压阀的使用压力高出低压调压阀标准压力2.8Kpa的2倍多，达到6.0Kpa。因为气压高，输出流量大，燃气具的燃烧器火焰比合格的低压调压阀大，但由于超出燃烧器火孔热强度，引起黄焰，烟气中有害气体成倍增加。
两起案例的正确排气做法是：打开门窗通风，由于液化气密度大，比空气重，大部分沉积在地面附近，可用扫帚从里向外清扫，加快驱散燃气的速度。若天然气或人工煤气漏气，因密度小，比空气轻，浮在室内较高位置，自然通风即可驱散燃气。
调压阀解析
燃气调压阀作用与结构： 燃气调压阀又称“减压阀”。常用的有液化石油气中压调压阀和液化石油气低压调压阀两种类型。作用把液化石油气压力容器中的高压气体，调节成稳定的低中压气体。安装在液化石油气钢瓶角阀上，通过胶管连接燃具，起到调节降低稳定输出压力和输出额定流量燃气的作用，调压阀检测要求见表1。 中压、低压调压阀结构基本相同。壳体是铝合金或工程塑料制成的，内部的主要机件有调节螺丝、橡胶薄膜(简称“膜片”)、弹簧、杠杆机构等。
燃气调压阀工作过程： 工作过程是高压燃气经阀门入口进入减压室，当出口关闭(即燃气具不用气)时，进入的液化气逐渐增多使膜片上升，带动杠杆机构将阀门入口关闭，减压室内保持一定压力；出口开启(既燃具打开开关用气)时，液化气流出，减压室内压力下降，膜片在弹簧作用下向下移动，带动杠杆机构将阀口打开进气。由于弹簧、膜片和杠杆机构共同作用，减压室内始终保持一定的压力，从而使流向燃气具的液化气压力始终保持平稳。
调压阀的压力：
① 进口压力
进口压力是由钢瓶供出的气态液化气的压力决定的，按照调压阀的技术性能，允许进口压力为0.02—1.00Mpa。正常使用情况下，从钢瓶经角阀流出的气态液化气的压力处于此允许值范围内，因而可通过调压阀减压后供燃气具使用。但当温度降到0时，丁烷(液化气的主要成分之一)的饱和蒸汽压只有0.017MPa。已不能克服角阀和减压阀的阻力，因而不能留出。
②出口压力
钢瓶内的液化气气化后的压力在0.02MPa—1.00MPa之间，经过调压阀调节降低压力才能正常使用。液化气中压调压阀、低压调压阀的两种类型分别对应使用中压、低压不同额定燃气压力的燃气具。部分中压工业燃具和炊用炉具使用的中压阀输出压力为0.03MPa—0.18MPa。中压燃气具必须选用耐压承度高的中压燃气管、燃气阀门和燃气管路接头保证燃具的安全使用。装有可调节旋钮的中压阀，是市场上常见的一种中压阀。
燃气调压阀的选用
应根据不同燃气具的技术性能、额定压力、额定热流量(热负荷)计算每小时的燃气耗量，选用不同型号的液化气调压阀，选用不同管内径的燃气气管。① 使用低压燃气具的家庭和企业，调压阀应根据燃气具热流量的大小，选用液化石油气低压调压阀。常用的有YJ—0.6和YJ—2.0两种型号，液化气输出压力均为(2744±490)Pa；输出流量分别为0.6m3/h和2.0m3/h。燃气具较少的家庭，使用燃气耗量<0.6m3/h，适用YJ—0.6液化气调压阀。使用燃气具较多的家庭及使用炊用液化气小型炒菜灶的小餐馆，使用燃气耗量< 2.0m3/h，适用YJ—2.0的液化气调压阀。使用燃气量 > 0.6m3/h，应选用管内径Φ13.0mm的燃气气管；使用燃气量< 0.6m3/h应选用气管内径Φ9.5mm的燃气气管(包括燃气专用胶管、非金属硬管、金属软、硬管)。液化石油气低压工业燃气具、燃气炉和炊用燃气炉具使用的低压调压阀还有YJ—5、YJ—10、YJ—25等型号；输出压力依次为(3920±490)Pa；(4900±490)Pa；(4900±490)Pa；输出流量依次为5.0m3/h、10.0m3/h、25.0m3/h。② 使用中压燃气具的企业单位，燃气调压阀应根据燃气具额定压力和额定热流量的大小，选用适合使用的液化石油气中压调压阀的型号。

表1 液化气低压调压阀主要检测项目和技术要求参数表

调压阀的选购及保养
一些居民和小餐馆用户有的贪图便宜卖劣质低压调压阀，还有的听信邻友或销售人员误导，认为中压调压阀可使火焰增大，是好阀。使用后出现燃气具、燃气管路漏气、火焰过大、脱火、回火等故障。由于发现不及时，还造成了煤气中毒、爆炸等事故，这类事故还有增加趋势，上述案例给我们敲响了安全警钟！必须做好安全宣传，引起用户重视。调压阀是液化石油气减压、输气的关键性设备，只能处于完好状态，才能保证安全供气，绝不能随意拆卸、摆弄调压阀。家用燃气具应采用低压调压阀，如果燃气具火焰大小不能满足猛火烹调菜肴使用，应选购大热流量的燃气具；一些家庭虽然选购了低压调压阀，但是调压阀的加工粗糙，材质不好，没有检验，气体输出压力不合格，内部部件破裂，这样的劣质产品也极容易引起调压阀漏气，或者压力过大、过小，引起燃气不完全燃烧、燃气具漏气着火、爆炸等安全问题。
我们必须选购适合居民家庭使用的优质低压调压阀，并且要到商场买信誉好的产品。购买低压调压阀应要求经销商提供生产厂当年该型号的省级以上(含省级)技术监督局质检机构的监督检验合格报告，并查看标识等标志，防止买入假冒伪劣产品。调压阀手轮有粗、细两种螺纹，按钢瓶角阀出气接口内螺纹选购。
购置到优质的低压调压阀以后，还要注意使用与保养。更换液化气钢瓶时，需要拆装低压调压阀。卸调压阀时，必须关闭钢瓶角阀，然后顺时针方向旋转手轮，拧下调压阀，轻放在干净的木板上，不要乱扔乱放，防止碰坏螺纹或粘上污物影响使用。安装低压调压阀前，要检查调压阀进气管口密封圈是否变形或脱落，发现损坏应更新，密封圈有污物应擦干净，进气管口装有过滤网，当污物堵塞网面时，应用工具清除干净，防止影响燃气流量。安装调压阀时，要检查角阀内螺纹是否与调压阀外螺纹一致，对正螺纹后，按逆时针方向旋转手轮，拧紧调压阀，不要用力过猛或用其它工具强行拧紧，以手感拧紧为止。若旋紧后，左右摆动调压阀阀体还有松动，应该卸下来找原因，有三种可能：① 螺纹未对好，此时应重新对好螺纹拧紧，如果螺纹损伤，应更换调压阀。② 角阀内螺纹过长，应调换液化气钢瓶并重新安装。③ 调压阀未上密封圈，应放好合适的密封圈后再安装。在接好调压阀和燃气具的燃气胶管后，打开角阀通气，在角阀与钢瓶连接部位，角阀与调压阀接口部位及胶管两端接头等处用肥皂水刷涂，观察无气泡方可使用。
调压阀橡胶膜老化和调压阀固定螺钉松动或紧固上下阀盖时碾破橡胶膜是造成漏气的主要原因。另外，调压阀上方的压力调节螺钉出厂前已经调试好，用户不要自己调试，容易造成漏气。出现漏气要关紧角阀；及时查找漏气原因，请专业人员维修或更换漏气部件后再使用。
本文选自《燃气具设计维修经验集》部分内容。欢迎技术交流，共同合作，探讨燃气具应用技术！电话：022-89528710。

参考文献：
[1]同济大学等合编 燃气燃烧与应用 中国建筑工业出版社 2000.12