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日本燃气行业现状及中日用户端燃气事故对比
覃婷婷1,黄世宇2,王洪林3,刘成良1,周媛媛2,刘杨2
(1.华润燃气(郑州)市政设计研究院有限公司, 河南 郑州 450006; 2.中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院, 山东 青岛 266580; 3.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 城市燃气热力研究院, 天津 300384)
摘要:从基础设施、监管体系、企业经营3个方面介绍日本燃气行业现状。统计中日2016—2020年的用户端事故数据并进行分析。2016—2020年,我国用户端燃气事故率、事故伤亡率均高于日本。2016—2020年,中日两国用户端燃气事故率在民居方面差值较大,2017年差值最大,2020年差值最小。中日商铺燃气事故率均低于民居。我国用户端燃气事故的3个主要起因分别是软管问题、阀门问题及违规操作。在软管问题、违规操作方面用户端燃气事故率中日差值较大。从设备、安全要求、管理、法律4个方面提出建议。
关键词:日本燃气现状;用户端燃气事故;燃气安全
参考文献示例:
覃婷婷,黄世宇,王洪林,等. 日本燃气行业现状及中日用户端燃气事故对比[J]. 煤气与热力,2025,45(1):B35-B39.
双碳战略以及煤改气进程的逐步推进,使我国城市燃气消费量和普及率逐年增加[1]。随着城镇燃气普及,近年来用户端燃气事故频发[2-4],暴露出我国燃气行业存在监管不严格、市场准入不健全等问题[5]。20世纪的日本随着经济腾飞,燃气用户呈爆炸式增长,与之相对应的是燃气事故猛增,在1979年达到峰值[6]。随后日本政府联合燃气企业、高校科研人员对用户端的燃气安全措施进行了研究,经过多年的发展,日本燃气用户端本质安全水平已居发达国家领先水平。我国用户端燃气安全所处的困境正如同20世纪的日本,原先的安全制度、本质安全设备等无法适应燃气用户的增长,急需通过新的燃气安全管理措施降低用户端燃气事故发生率,因此分析日本燃气发展概况及其历年来用户端燃气事故,对我国燃气行业发展有很大帮助。
本文介绍日本燃气行业现状,分析2016年至2020年的用户端燃气事故,总结借鉴日本先进经验,为改善国内燃气事故现状、加强用户端燃气安全管理提供参考。
日本是世界LNG进口大国。2020年,日本燃气管道长度为26.6×104 km,低压管道占比为85.8%,中压管道占比13.2%,高压管道占比为1%。2020年,日本天然气消费量为395.1×108 m3,其中居民消费量占比为25%,液化石油气的消费量为540×104 t,其中居民和商业消费量占比为40.7%。相比10 a前,天然气居民消费量占比先下降再升高,而液化石油气的居民消费量占比呈现下降趋势。由于日本液化石油气用户多分布在人口分布较少的地区,所以液化石油气用户减少与过去10 a间日本人口呈现负增长、人口分布愈发集中有关。由于日本是多地震的国家,受资源、价格等因素限制,由于燃气管网建设难度大等原因,日本的管道燃气集中于大城市,农村以及城市偏远地段多为液化石油气用户。
日本从政府、协会、企业3个层面改善燃气本质安全状况。首先政府推进《燃气事业法》《确保液化石油气安全交易法》等法律以及30余项省令,并不断更新相关标准以适应燃气行业不断变化的本质安全需求[7]。其次在民间引导建立燃气相关协会,包括日本燃气协会、高压气体协会、日本天然气机器检查协会、液化石油气机器检查协会、燃气报警器协会等,协会主要由相关企业组成[8]。民间的各个协会作为第三方机构负责对燃气安全工程师考核、主持编著检查规程和相关标准、检查燃气设备是否合格、参与研发燃气设备、协助政府改善燃气设备准入制度以及燃气安全知识普及等。
主要燃气相关协会包括:
① 日本燃气协会。负责燃气安全设备开发、燃气安全知识宣传及相关书籍编写出版、统计分析燃气安全事故等。
② 高压气体协会。制定高压气体安全标准、进行高压气体安全检测、进行高压气体相关考试并颁发国家级证书。
③ 日本天然气机器检查协会。作为第三方机构进行天然气消费设备、燃气安装工件检测,提供气体总工程师教育和培训。举办日本气体总工程师测试,颁发相关证书。
④ 液化石油气机器检查协会。作为第三方机构,进行液化石油气设备合格性检测。
⑤ 燃气报警器协会。作为第三方机构,检验燃气报警器。
燃气企业有义务每年进行燃气安全检查,检查用户的燃气本质安全状况,并向用户反馈,如果用户燃气安全状况不符合要求,则责令其整改,在用户完成整改之前,燃气企业有权停止其燃气供应[9]。
20世纪日本燃气经营主要由各地方国营燃气公司垄断,包括东京燃气、大阪燃气等。1995年日本政府取消了年用气量为200×104 m3以上的大型工厂、医院等单位的燃气特许经营限制,1999年取消了年用气量100×104 m3以上的单位燃气特许经营限制,2007年取消了年用气量13×104 m3以上的单位燃气特许经营限制,直至2017年逐步完成了日本燃气行业的全面市场化,彻底取消了城市燃气的地区特许经营权制度。根据《确保液化石油气安全交易法》和《燃气事业法》,日本燃气市场化改制后,为了防止原有的国营燃气企业凭借在特许经营时期敷设的燃气管道垄断市场,日本政府将国营燃气企业的燃气供应部门与管道部门拆分为两个公司。
日本燃气费用包括基本燃气费用、燃气消耗费用。基本燃气费用是燃气企业每月收取的固定的基础费用,该费用是用户的基本支出,因此无论用户是否消费燃气都必须缴纳该费用。燃气消耗费用是用户消耗燃气所支出的费用。并且用户在选择燃气插座、燃气泄漏报警器时,需要满足合约规定的燃气用户选择燃气安全设备的业务流程,用户也可以租用燃气公司的燃气安全设备和燃具,包括燃气表、燃气报警器、燃气灶等。
本章日本燃气事故主要来自日本经济产业省发布的城市管道天然气消费事故文件,事故文件详细统计了日本自2007年至2020年的消费端燃气事故,本文选取2016年至2020年文件分析日本燃气事故。此外,由于国内液化石油气市场不规范,并且事故场所常常是无法统计的违法违规的液化石油气使用场所,因此不能确定国内液化石油气用户数量,故本文只对比城市管道天然气用户。
由于中日燃气用户基数不同,为数据对比直观,以10×104 人为单位进行中日燃气事故对比。将每10×104 人的事故数量的数值称为事故率,每10×104 人的受伤人数的数值称为受伤率,每10×104 人的死亡人数的数值称为死亡率。根据日本燃气协会数据,日本2020年城市管道天然气用户约为3 150×104 人[8],根据住房和城乡建设部发布的《2021年城市建设统计年鉴》[10]可知,2020年中国城市天然气用户为4.13×108 人。以2020年燃气用户数量为基准计算中日燃气事故率、死亡率、受伤率。
根据日本经济产业省的数据,日本在2016年至2020年间共发生事故123起,造成93人受伤,5人死亡,平均每年发生24.6起,受伤18.6人,死亡1人,同时期我国燃气事故数量为3 578起,4 424人受伤,458人死亡。2016—2020年中日用户端燃气事故数量和事故率对比见表1。2016—2020年中日用户端燃气事故率、受伤率、死亡率差值见图1。
由表1及图1可知,自2016年至2020年我国燃气事故率、伤亡率远高于日本,事故率在2017年相差最大,差值为0.144 5,在2020年相差最小,差值为0.048 1。我国燃气安全整体趋势向好,但总量相较于日本仍差距较大。日本在用户端本质安全上的相关举措优势显著,日本在提高用户端安全方面的诸多措施及经验,十分值得国内借鉴。
根据城镇燃气的应用场所可将燃气事故场所分为5种:民居(包括住宅、公寓等)、商铺(各类店铺,主要为餐饮店)、工厂(包括仓库、食堂、宿舍等)、气站(包括加气站、代充点等)、其他(除以上4类的其他场所)。用户端燃气事故考虑最终消费端,则主要考虑民居与商铺。2016—2020年中日民居燃气事故数量和事故率见表2,商铺燃气事故数量和事故率见表3。中日民居燃气事故率、商铺燃气事故率差值见图2。
根据表2~3和图2可以看出,中日两国用户端燃气安全在民居方面差距较大,民居燃气事故率在2017年差值最大,达到了0.124 4,在2020年差值最小,为0.025 7。商铺方面在2020年差值最大,达到了0.022 5,在2016年最小,为0.006 0。并且中日商铺燃气事故率远低于民居,分析认为商铺有消防部门监管,而民居燃气责权与监管模糊,下一步应明确民居燃气安全监管问题,控制民居燃气事故率。
根据日本经济产业省统计分析以及中国城镇燃气爆炸事故分析[11]的分类,将用户端燃气事故起因分为4类:软管问题(包括老化、破损、脱落、动物咬噬等)、阀门问题(包括阀门未关、未关紧、松动、漏气等)、灶具问题(设备老旧漏气、燃烧不完全产生一氧化碳)、违规操作(包括烧干锅、安装更换不到位等)。2016—2020年中日不同起因的用户端燃气事故数量见表4,事故率见表5。2016—2020年中日不同起因的用户端燃气事故率差值见图3。软管问题、阀门问题及违规操作是我国用户端燃气事故的主要起因。
由图3可知,2016—2020年我国软管问题、违规操作方面用户端燃气事故率与日本差值较大,而阀门问题同日本相近。结合表4~5,可知软管问题中日两方发生率均较高,2017年以来,室内软管成为用气安全重要部分,室内胶管老化、断裂、被咬坏等问题引发燃气泄漏发生率为35%左右,建议安装金属波纹管或及时更换软管[12]。而违规操作问题,日本不仅远低于我国,而且在事故起因占比中也较低,说明日本对燃气安全知识的普及要远高于我国,我国应加强燃气安全知识的宣传,减少违规操作造成的事故伤亡。
① 2016—2020年,我国用户端燃气事故率、事故伤亡率均高于日本。
② 2016—2020年,中日两国用户端燃气事故率在民居方面差值较大,2017年差值最大,2020年差值最小。中日商铺燃气事故率均低于民居。
③ 我国用户端燃气事故的3个主要起因分别是软管问题、阀门问题及违规操作。在软管问题、违规操作方面用户端燃气事故率中日差值较大。
① 加强新设备研发应用,提升设备质量。加强新设备的研发与应用,日本的智能燃气表、自动切换式调压器、燃气插座等设备集成功能丰富,质量年限高达10 a左右,值得借鉴。
② 规范供气系统安全要求,提升燃气安全冗余。尽量减少用户端系统的室内设备,应当将燃气表放置在有通风要求的室外场所,并且推广智能燃气表,提升燃气安全冗余,学习日本的燃气系统采用多重安全防护机制。减少用户不安全操作导致的燃气事故。
③ 借鉴日本的安全设备推广模式,提升本质安全设备普及率。借鉴日本的燃气设备租用制,允许用户租用燃气本质安全设备,降低用户成本。完善厂家与用户的权责划分。燃气公司应当定期进行设备检查,用户的燃气设备及检查记录必须纳入燃气公司的安全网络,建立起本质安全设备全生命周期管理机制,保障用户系统全生命周期的安全。
④ 从法律层面规定燃气安全制度。学习日本的《燃气事业法》《确保液化石油气安全交易法》等,成立独立的燃气协会,赋予燃气协会监管权,利用燃气协会等完善行业监管体系,以实现民间力量促进城市燃气行业的完善与发展。
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