??? 1 戶內燃氣安全事故原因

??? 造成戶內燃氣安全事故的原因可以歸結為人為因素、非人為因素。人為因素：施工安裝質量不合格又沒能對驗收進行有效把關，戶內管子、管件以及燃具質量不合格；用戶安全意識不強，疏忽大意，如用氣后閥門未關閉或關閉不到位等；為了室內裝修美觀，未經有關部門批準私自改裝燃氣管道，但施工質量難以保證，造成泄漏，發生事故；人為打開燃氣閥門進行自殺或破壞等。非人為因素：設備的老化、意外事故、地質災害等引起的燃氣泄漏，如閥門松動、密封件老化、密封脂風干及膠管被老鼠咬破等^[1～2]。因此，戶內燃氣的泄漏原因是多方位的，具有很強的不可預知性。盡管我們采取了非常多的安全措施，但仍然無法從根本上杜絕燃氣泄漏事故的發生。因此，探索更有效的保護方法，對安全用氣、保護人民生命財產安全具有非常重要的意義。

??? 如何對泄漏進行檢測以及發現泄漏之后如何在最大限度上保障用戶的安全，是戶內燃氣安全領域要解決的主要問題之一，這也是從根源上解決戶內燃氣安全用氣問題的有效手段。根據目前我國戶內燃氣安全領域的現狀，主要的戶內燃氣安全保護方法歸納起來有3類：方法1：直接對用氣房問進行可燃氣體檢測的保護方法；方法2：基于監測燃具火焰的保護方法；方法3：基于監測燃氣流量和壓力的保護方法。

??? 可燃氣體檢測主要是指通過各種有效手段及設備，使用戶能夠及時發現燃氣的泄漏并采取相應的保護措施的方法。目前主要包括在用氣房間安裝可燃氣體傳感器，使用加臭劑的嗅覺感知以及燃氣公司定期上門使用檢漏儀檢測等方法。

??? 使用氣體傳感器對燃氣泄漏進行檢測是普遍應用的方法之一，其原理是采用氣體傳感器來探測環境中的可燃氣體的濃度，并不斷地將濃度信號轉換成模擬量或數字量傳遞至控制電路。當周圍燃氣的濃度達到設定值時，控制電路通過執行電路向執行器發送指令，發出報警信號并執行關閉燃氣閥門等動作。

??? 由其工作原理可知，采用氣體傳感器檢測燃氣泄漏的方法有其獨特的優勢，如無需用戶進行人工操作，發現泄漏即可直接切斷氣源，可以長時問對室內燃氣的泄漏情況進行監測等。但是這種方法往往存在著各種弊端：

??? ① 氣體傳感器的可靠性與價格等問題。目前普遍存在的一個問題就是可靠性高的傳感器往往價格偏高，而價格能夠被人們所接受的往往其可靠性又得不到保證。另外傳感器的核心部件氣敏探頭易受廚房煙氣的污染，必須定時清洗，否則靈敏度易受到影響，且一般的氣敏探頭使用壽命為3年左右，存在壽命偏低的問題。

??? ② 對微量的泄漏無法及時檢測。由于當泄漏氣體濃度要達到傳感器設定的濃度時才會被檢測到，那么就存在微量的泄漏不能被及時發現的情況，造成了安全隱患。

??? ③ 長期使用出現零點漂移現象，影響正常使用。傳感器由于自身特性存在零點漂移，易出現錯報誤報的現象，影響正常使用。

??? ④ 安全控制范圍不夠。氣體傳感器往往是作為燃氣報警器的核心部件使用的，根據規定，氣體傳感器要安裝在距離氣源半徑1.5m范圍內，一般均設置在廚房。具體要求是通風良好，一般液化石油氣的密度比空氣大，安裝在距地面約0.3m處；天然氣、人工煤氣的密度比空氣小，安裝在距天花板約0.3m處^[3]，但即便可燃氣體傳感器安裝正確，一個氣體傳感器只能控制一定范圍，無法保證對整個戶內燃氣泄漏情況進行有效監測。

??? 采用加臭的方法對燃氣泄漏進行檢測是一種傳統且行之有效的方法。這種方法不僅廣泛應用于戶內燃氣管道，對于城市管網以及長輸管道也是行之有效的。這種方法主要是指在燃氣中注入加臭劑，對加臭劑的要求是氣味強烈、獨特、性質穩定且長期存在空氣中不易被掩蓋，其本身無腐蝕性且燃燒產物對人體無害，廉價不稀缺等^[4]。但是這種方法也存在著很大的弊端，即必須依靠人的嗅覺對其感知。當發生泄漏而現場無人時，或由于用戶嗅覺不夠靈敏而導致不能及時發現泄漏時，或泄漏被及時發現但當事人不具備燃氣安全的基本常識，不能正確處理，就極易發生燃氣安全事故。因此，燃氣加臭的方法雖然有效但并不能從根本上解決戶內燃氣安全問題。

??? 目前很多燃氣公司采用定期到用戶家中進行泄漏檢測的方法，一般規定1年不少于1次。這種方法的優勢在于可以盡可能地排查出由于設備的老化、閥門松動等原因導致的泄漏，并能通過精密儀器的檢測發現微小的泄漏，可對老化設備及閥門等進行及時更換。但是由于這種定期檢查的次數較少，時間跨度較長，因此不能及時發現泄漏情況。只能在一定程度上解決戶內燃氣泄漏問題，必須與其他的保護方法配合使用。有的用戶家里長期無人，就有可能形成一些盲點。

??? 安裝于燃具上的熄火保護裝置也可以視為是一種保護裝置，它用于在燃具閥門開啟狀態下檢測火焰存在與否，如果在閥門為開啟狀態卻沒有火焰信號則會關閉燃氣閥門，以保證不會出現燃氣泄漏。這種基于檢測燃具火焰的保護方法主要用于對燃具的保護，在燃具意外熄火或點火失敗的情況下，自動切斷用氣設備氣源，防止燃氣大量泄漏。在家用燃具中，燃氣熱水器等燃具一直把熄火保護裝置作為強制標準，只有燃氣灶在很長的時間里沒有將其作為強制標準，其原因是過去長期以來在一些簡陋的燃氣灶上設置熄火保護裝置存在一定的技術問題，但GB 16410—2007《家用燃氣灶具》規定，自2008年5月1日起，所有的家用燃氣灶具必須帶有自動熄火保護功能^[5]。目前，用于家用燃具的熄火保護裝置主要有熱敏式、離子感應式。

??? 熱敏式熄火保護裝置有雙金屬片式、熱電偶式等，一般采用熱電偶式，可以直接利用其形成的熱電勢來驅動電磁閥，但此種保護裝置存在著熱惰性大、反應速度慢等缺點。

??? 離子感應式熄火保護裝置采用“離子針”技術，是基于火焰導電的原理而發明的。在燃具正常燃燒時，利用火焰中的微電流就能保證持續通氣，當意外熄火時，離子針會在0.1s內感應電流變化，感應不到電流時電磁閥就會在4s內切斷氣源。目前離子感應式熄火保護裝置由早期的直流感應發展到后來的交流感應，可靠性得到了大幅度的提高，再發展到脈沖信號巡檢，大大降低了耗電量。

??? 當然，熄火保護并不是一種真正意義上的泄漏保護，當閥門處于關閉狀態但仍然有泄漏時，熄火保護裝置不會有任何保護動作。

??? 基于檢測燃氣流量和壓力的保護方法主要是指采用某種裝置，對燃氣管道內的燃氣流量或壓力進行實時監測，當出現大量燃氣泄漏或管道內壓力過高、過低等異常情況時，這種裝置對燃氣管道進行及時切斷，保障用氣安全。目前這種安全裝置的種類很多，較為典型的是過流保護裝置。當燃氣管道突然斷開時(如膠管脫落)利用管道內燃氣流量發生突變的特點，及時切斷燃氣。但這類裝置只能針對大流量泄漏的情況，對于微量泄漏不能切斷燃氣，微量泄漏多出現在用戶膠管出現老化、龜裂、接口不嚴或管材、管件不合格等情況下。

??? 還有一種燃氣安全自閉閥，它不僅能進行過流保護，還能進行超低壓、超高壓的保護^[6]。燃氣安全自閉閥安裝在戶內燃氣管道末端，經軟管或金屬波紋管與燃具相連，是一種能夠感應燃氣壓力、自動關閉、需人工復位的無源安全裝置，其結構見圖1。

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???燃氣安全自閉閥在不工作狀態下可按下提鈕，提起提鈕進入正常工作狀態，燃氣壓力作用力與磁力形成一對平衡力，永磁鐵處于懸浮狀態(見圖1)，此時進氣腔與出氣腔連通，灶具正常工作；當出現超低壓或失壓狀態時，燃氣壓力的降低使得上鎖氣片下移與永磁體吸合，主閥瓣壓在閥口上部，實現自閉功能；當出現超高壓狀態時，燃氣壓力的上升使得超壓定值片與永磁鐵分離，下鎖氣片與永磁鐵吸合，副閥瓣壓在閥口下部，實現自閉功能，保障用氣安全。

??? 燃氣安全自閉閥雖然在一定程度上保障了用氣安全，但還存在著很多缺陷：燃氣管道內的壓力變化是很復雜的，很難保證燃氣壓力的某種變化就一定是泄漏造成的，很容易形成誤動作，比如在用氣高峰期，管道壓力下降到較低水平，由于低壓保護功能，燃氣安全自閉閥可能出現關閉狀態，即使手動復位仍有可能繼續自行關閉，給生活帶來不便。