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2020年8月4日黎巴嫩首都貝魯特當地時間下午6點10分，一名電焊工正在焊補倉庫鐵門，不幸引燃了附近存放了6年的2750噸硝酸銨，造成了震驚世界的大爆炸。截止8月22日，這場爆炸已經造成至少180人罹難及6000多人受傷，城市內大量建筑物受損，近30萬人無家可歸。貝魯特當局以非法存放爆竹和硝酸銨的罪名逮捕三人。
一、燃氣企業(yè)是否存在同樣的重大風險
1、硝酸銨的爆炸威力
中海油天津化工設計院防爆中心安全評價室李主任指出，貝魯2700噸的硝酸銨（NH4NO3）爆炸釋放的能量相當于900多噸TNT當量。
2015年8月12日，位于天津市濱海新區(qū)天津港的瑞海國際物流有限公司危險品倉庫發(fā)生火災爆炸事故。事故調查組技術組杜組長介紹，根據監(jiān)控視頻和地震臺網的監(jiān)測，一共發(fā)生兩次大的爆炸。經過測算事故總的爆炸能量相當于450噸TNT當量。事發(fā)當日，在瑞海公司危險品倉庫里儲存的11300多噸危險貨物中，有800噸硝酸銨和290噸硝化棉類爆炸物。
2、國內燃氣企業(yè)存有如此威力的爆炸源嗎？
眾多燃氣企業(yè)擁有的5千立方米LNG儲罐，最大充裝量為4500立方米（液態(tài)），破損時泄漏并氣化，氣化后的天然氣體積約2.8×106 Nm3。
擴散并充分混合后燃氣云團爆炸最大當量WTNT = 700噸TNT。
最大TNT當量指的是燃氣和空氣混合于最佳濃度Cm時的爆炸威力。最佳濃度Cm即為最危險的濃度（略低于化學恰當濃度Cst），從安全角度看爆炸威力最大，破壞效應最嚴重，相應的爆炸反應熱也達到極值。一般天然氣泄漏很難充分、均勻混合并聚集成為相對穩(wěn)定的爆炸云團，所以絕大部分燃氣尤其是天然氣爆炸極難達到最大TNT當量。
假如我們燃氣企業(yè)發(fā)生如此威力的爆炸，后果不堪設想，更無法向國家和人民交代，我們不得不高度警覺并對此開展風險管控的討論和研究。
3、國內燃氣企業(yè)常見典型危險源梳理
（假定燃氣與空氣充分混合并聚集為易爆云團）
1）1萬立方米LNG儲罐（液態(tài)），受到破損時泄漏并完全氣化。燃氣云團爆炸時最大當量約為1400噸TNT。
2）1千立方米LPG儲罐（液化石油氣），受到破損時泄漏并氣化。燃氣云團爆炸時最大當量約為150噸TNT。（如果是若干個LPG儲罐陸續(xù)破損泄漏并爆炸，應考慮多米諾效應。最大TNT當量計算較復雜，目前難以建立精確的數學模型，我們將另行論證。）
3）5千立方米天然氣高壓球罐（氣態(tài)），壓力為1.2MPa，受到破損時泄漏并擴散。燃氣云團爆炸時最大當量約為 16噸TNT。
4）天然氣管道斷裂泄漏：假定斷點與門站、儲配站距離為10公里，管徑DN500、運行壓力為0.4MPa。30分鐘泄漏量為7.5萬標態(tài)立方米，燃氣云團爆炸時最大當量約為18噸TNT。
5）一輛LNG槽車（按最大液態(tài)容量36立方米計算）受到破損時泄漏并氣化。燃氣云團爆炸時最大當量約為5噸TNT。
二、貝魯特港口硝酸銨爆炸事故剖析及危化品風險防范
1、對危險化學品的管理管理混亂
這批從一艘貨船上查沒的硝酸銨被卸在貝魯特港口第12區(qū)，六年來一直未挪出過港口，據稱也未采取任何有效的安全措施。
貝魯特港口的安全報告顯示：“前段時間，在對倉庫進行檢查時，發(fā)現倉庫的庫門急需維修。工作人員在對庫門進行維修焊接過程中產生的火花，引燃了倉庫中儲存的炸藥（煙花爆竹），導致在另一倉庫中存放的硝酸銨發(fā)生爆炸”。
2、對硝酸銨危險性認識不足
這次破壞力驚人的爆炸或與硝酸銨儲存不當有關。那么，常作為化肥的硝酸銨為何其爆炸威力會如此之大？
硝酸銨（NH4NO3）簡稱為硝銨，是一種呈白色結晶固體，主要用作氮肥同時也是一種炸藥。硝酸銨與明火或其他的引火裝置接觸會發(fā)生劇烈爆炸，如果儲存時間過長且通風不佳，那么其自身會發(fā)生反應產生熱量，進而導致溫度升高并燃燒，甚至引發(fā)爆炸。貝魯特港口管理者只是將硝酸銨看做化肥而忽略了其爆炸特性。
3、危險化學品事故的防范
不管是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，工業(yè)事故都難以杜絕。硝酸銨爆炸事故“名單”上，西方發(fā)達國家以及全球幾大化學巨頭孟山都、巴斯夫、道達爾無一幸免。貝魯特大爆炸給許多國家敲響了警鐘，事發(fā)后不久，世界各地的港口都開始清點本國潛在的危險化學品。據《華盛頓郵報》22日報道，目前已有多國在其港口發(fā)現了比導致貝魯特爆炸事件儲量更大的非法存放或無人認領的硝酸銨。
硝酸銨在大多數國家都受到嚴格管控，我國也將其列入危險化學品名錄，實施重點監(jiān)管。我國現有硝酸銨生產企業(yè)40家，產能約1000萬噸/年，2019年產量約590萬噸，國內實際需求量約500萬噸/年，主要用作民爆物品生產原料。這次黎巴嫩爆炸也為我們敲響了警鐘。
如何最大限度降低安全風險，防范遏制重特大事故？應針對危險化學品產生安全風險的主要環(huán)節(jié)，在法律法規(guī)和經濟技術可行的條件下，研究推進實施管控措施。
例如：通過建設信息平臺進行危險化學品追溯管控、統(tǒng)一規(guī)范包裝管理、嚴格安全生產準入、強化運輸管理、存儲定制化管理及其他手段，多方面、多維度地對危險化學品進行風險管控。
這次危險化學品爆炸導致的巨大悲劇，絕不會是最后一次。因此防范危險化學品重特大生產安全事故，容不得半點僥幸。
三、凝聚炸藥、液化及氣態(tài)燃氣爆炸特性、爆炸威力分析
凝聚炸藥（一般指固態(tài)及液態(tài)炸藥，如硝酸銨、TNT、硝化甘油等）爆炸與燃氣爆炸存差異分析：
1、凝聚炸藥爆炸特性
從觸發(fā)到爆炸結束，幾乎在一瞬間完成。這一過程一旦啟動幾乎不可中斷，也不可能對其過程進行有效控制。
2、燃氣爆炸特性
燃氣爆炸（氣體燃料爆炸）從泄漏、擴散、混合（達爆炸濃度范圍）、觸發(fā)直至爆炸結束須經歷復雜多變的過程，這一過程隨時可能因內在或外在的矛盾沖突而自動或意外中斷，也可以主動從外部使其中斷。與凝聚炸藥相比，燃氣爆炸需要外界氧化物的參與方可完成。燃氣若實現爆炸，重要而必不可少的環(huán)節(jié)是燃氣擴散并與空氣充分混合達到爆炸濃度（處于爆炸極限范圍內）并聚集成為相對穩(wěn)定的爆炸云團，點火即可發(fā)生爆炸。如果空間復雜且濃度分布較不均勻，一旦混合濃度發(fā)生變化使之處于爆炸極限范圍之外或相對穩(wěn)定的爆炸云團解體，則爆炸過程則中止。
即使發(fā)生了燃氣爆炸，一般狀態(tài)下燃氣爆炸也要經歷輕爆——爆燃——爆轟演變、遞增過程，也可能因外部結構及環(huán)境空間改變或限制導致爆炸威力銳減或陡增。直接進入燃氣爆轟爆炸階段只能發(fā)生在相對密閉空間，在開放空間難以直接發(fā)生燃氣爆轟爆炸。
但從實踐的角度，這種理論分析與實際過程尚有著巨大的差距，這主要是因為在建立爆炸云團模型中，我們忽視了氣體擴散、混合的過程中密度差距。在開放空間里，高中壓管道或高壓氣體儲罐破裂時，天然氣成射流狀被噴射至大氣中。由于密度差距的原因，天然氣上浮速度較快（高于水平方向擴散速度），很難聚集成相對穩(wěn)定的爆炸云團，發(fā)生大規(guī)模爆炸事故的幾率很小。即使發(fā)生爆炸，也無法達到最大TNT當量。
在完全開放空間發(fā)生燃氣爆炸時，有可能從爆炸開始至結束，爆炸過程始終處于輕爆過程，無法遞增至爆燃甚至爆轟。某些狀態(tài)下形成的輕爆對建筑物造成的破壞輕微，甚至對人員只造成燒傷而沒有因沖擊破造成的重傷和死亡。故，我們不得不深入研究開放空間發(fā)生燃氣爆炸特殊性，以免走入爆炸風險研究的誤區(qū)。
在風險評估中，在開放空間里天然氣蒸汽云團爆炸威力計算（使用通用軟件）仍然采用“最大TNT當量”模式。該模式雖然不盡合理，但一直是安評行業(yè)的通用做法。由于受到外部環(huán)境影響巨大，如果不采用“最大TNT當量”模式而采用“適當的TNT當量”模式，這種計算模式目前尚不能準確表達燃氣爆炸的特殊性。
3、LNG、LPG液態(tài)方式儲存風險高于氣態(tài)方式儲存、輸送
1）LNG、LPG單位體積能量密度遠高于其氣體狀態(tài)；
2）由于液態(tài)的LNG、LPG發(fā)生泄漏后，其擴散需經過先氣化、吸熱、稀釋擴散的過程，這一過程較氣態(tài)天然氣緩慢的多，這也造成爆炸的窗口期（進入爆炸模式的時間段）較其氣體狀態(tài)延長了很多，集聚成爆炸云團的可能性也大幅增加。
LNG的氣化潛熱略高于LPG，超低溫儲存等因素造成LNG的實際氣化速度比LPG要慢。此外，氣態(tài)天然氣擴散速度以及上升速度又比氣態(tài)LPG要快很多，所以LPG更容易在低洼的區(qū)域聚集，這些都造成LPG的危險要遠高于LNG。從實踐角度來說由LPG引發(fā)的危害頻度和烈度均遠大于LNG和管道天然氣。與液化石油氣相比，天然氣難以形成爆炸氣（云）團。
凝聚炸藥爆炸與氣體燃料爆炸以及不同的氣體燃料之間具有的爆炸特性巨大差異，也就注定了爆炸事故的“防范”、“治理”方式的不同以及側重點選擇的不同。
四、燃氣企業(yè)對于爆炸事故是“預防”還是“治理”的辯證
《安全生產法》制定的“安全第一、預防為主、綜合治理”安全方針是我們安全管理的最高指導思想和行動綱領，這一“安全方針”正確而科學安全觀將貫穿城市燃氣企業(yè)的設計、建設到運營管理直至事故應急預案啟動。然而具體到城市燃氣輸配體系中某一特定的環(huán)節(jié)、領域或某一階段，應當著重于“預防”還是“治理”？這不僅牽涉到企業(yè)有限資源如何科學、合理地配置，更多的是如果決策者忽視或模糊了燃氣事故發(fā)生的內在及外在的主、次要矛盾，將會導致燃氣企業(yè)運營風險增高。
1、如何理解風險的“預防”與“治理”之間的辯證關系
以“防病治病”為例解析：疾病就是健康的風險，基于普通人群對于重大疾病的認識，理所當然地認為對待健康風險應當“以防為主、以治為輔”，把疾病消滅在萌芽階段，甚至不需要去醫(yī)院。這當然是最理想的健康理念，但這并不是放之四海而皆準之真理。解決任何問題的關鍵皆是必須符合正確而完備的邏輯。防病必須準確了解發(fā)病機制，治病必須準確了解疾病發(fā)展規(guī)律和后果，并獲得阻斷其繼續(xù)惡化的方法和手段?？上У氖乾F階段醫(yī)療水平對大部分疾病無法知曉其發(fā)病機制，大部分疾病無法有效防范，所以現實生活中大多數病人只能待疾病爆發(fā)時再去醫(yī)院治療。由于防病缺少緊迫感，更多地依賴政府指導和媒體的保健宣傳。
在燃氣安全領域，“防”或“治”孰重孰輕？本人曾經多次向從事安全管理工作的專家咨詢，得到的回答大多是：“以防為主、以治為輔”、“安全無小事，應做到萬無一失”、“對生命負責，應確保絕對安全”。在實踐中我們認識到風險管理領域不存在絕對安全，追求絕對安全的理念無意中墜入“形而上學”思維陷阱，也完全違背了辯證唯物主義哲學觀念。
任何企業(yè)的人力、物力、財力和精力總是有限的，無法做到在生產和運營過程中絕對安全。依據統(tǒng)籌學原則，對待所有影響風險管控的要素，應當有所為有所不為、有所輕有所重，這才是科學而理性地選擇。深入研究并正確處置安全與成本之間的辯證關系、防或治之間的辯證關系才是我們追求安全的最高目標。
2、燃氣企業(yè)如何看待爆炸事故風險“預防”與“治理”
凝聚炸藥從爆炸機理以及在運輸、存儲中可能出現的隱患已是十分了解，一旦從觸發(fā)瞬間完成爆炸，不可中斷。所以對凝聚炸藥爆炸導致的事故只能“預防”，難以有效地在從觸到完成爆炸過程中進行“治理”。目前絕大多數城市燃氣企業(yè)已不具備生產與凈化環(huán)節(jié)，不再擁有類似的“凝聚炸藥”，在此不再過多討論對凝聚炸藥爆炸風險的“預防”與“治理”問題。
城市燃氣工程在設計階段落實本質安全的設計理念，施工過程的全過程監(jiān)檢，運行階段的制度落實、嚴格管控，先進信息化手段的運用，以及管道全壽命周期完整性管理的引入，都是對風險的“預防”，政府部門開展的安全、技術監(jiān)督等也是對燃氣事故風險的“預防”；隱患整治、對設施維修搶修、事故應急預案啟動等皆屬于隱患和事故的“治理”。
3、如何降低燃氣企業(yè)的重大風險，杜絕重大事故
1）燃氣輸配管網事故風險“預防”與“治理”
對待管網事故風險應當“預防”與“治理”并舉，不可偏頗，不可或缺。
根據事故分析與統(tǒng)計，龐大的城市地下燃氣管網，最主要的隱患和最大危險是腐蝕引發(fā)的損壞和第三方造成的意外破壞。
在管網建設階段對于“預防”金屬管道腐蝕，目前已采用了極佳的被動防腐措施（3PE表面涂層）和主動防腐措施（陰極保護），并大規(guī)模的引入耐腐蝕的PE管材。
在運行階段對于金屬管道腐蝕的“預防”主要手段是腐蝕的隱患排查，目前已經具備了多種探測手段，如：“交、直流電位梯度檢測技術”、“管道漏磁內檢測技術”、“電磁超聲內檢測技術”等技術手段逐步成熟，準確率不斷提高。
對于金屬管道腐蝕、破壞導致泄漏事故的“治理”，則是根據嚴重程度（泄漏規(guī)模、管道壓力、人群密度等）進行風險識別，啟動不同級別的事故應急預案。
一個中等城市擁有數千公里的高中壓燃氣管線，低壓管道長度更甚。目前的主要“預防”手段主要是加強宣傳燃氣安全知識、加強對第三方的交底、監(jiān)護，利用信息化手段對施工過程進行預防性控制；但地下管道受到意外破壞具有極大的偶然性和隨意性，對管道遭受意外破壞的準確預測幾乎是不可能的。既然對燃氣輸配管網意外事故的積極“預防”極其困難，要做到管網萬無一失是不現實的、其投入的人力、物力，也是當前任何燃氣企業(yè)、政府所不可能承受的。
目前燃氣企業(yè)對輸配管網風險防范所應具備的安檢、巡查、預警等制度和手段已基本完善，對輸配管網安全事故的“治理”就更凸顯其重要性。
所以燃氣管網風險管控的重點：一是對管道腐蝕、破壞的“預防”；二是一旦隱患失控或事故出現，立刻投入維修搶修或啟動事故應急預案。
其中啟動事故應急預案重點是：速度、強度、力度。
反應速度—決斷速度快、響應速度快、到達事故現場速度快；供應強度—搶險人員數量和應急設備供給應滿足最高需求并有冗余；支持力度—政府配屬的各類公共資源應給予強有力支持。
2）燃氣場站事故風險“預防”與“治理”
目前大型燃氣場站（門站、儲配站、應急站、氣化站、液化石油氣站等），均具有極高的危險能量儲存，一旦泄漏、火災、爆炸，后果不堪設想，使得管理者、決策者更易受到風險陷阱的困惑。對重大風險的防與治皆有必要，關鍵是誰更重要？皆重要、皆為重點，也就沒了重點。
大型燃氣場站風險主要來自于儲氣設備，由于其風險系數高，所以從設計到制造選取的安全系數也很高，同時選址也遠離了人群密集區(qū)。
大型燃氣場站的風險所在及管控特性：
a、燃氣場站運行環(huán)境封閉、設備集中，不受第二方（用戶）以及第三方干擾和侵犯，便于管理和控制。幾乎可以排除外來因素造成燃氣裝置意外受損而導致的事故。環(huán)境封閉而便于管理恰恰是最好“預防”。
b、目前城市燃氣企業(yè)的主要儲氣設施均為地上安裝、建設裝置，對燃氣裝置完全能夠實現可視、可查、可控，這就給“預防”帶來極大的便利。
c、雷擊、靜電、車輛、人員活動等一切可能的、潛在的點火源在燃氣場站內能夠得到嚴格地控制。
d、燃氣場站內發(fā)生設備損傷導致物理爆炸或小規(guī)模泄漏，啟動緊急預案主要目的和措施就是切斷燃氣輸出輸入以及開啟必要的安全放散，疏散非搶險救援人員，這才是有效“治理”。
e、大型儲氣設備一旦發(fā)生大規(guī)模泄漏、火災，控制其進一步惡化極為困難，最重要的措施則是站內和周邊人員撤離、逃逸。這樣的“治理”也只是為了最大程度減少人員傷亡而已。由于燃氣場站風險管控過程“預防”容易“治理”難，所以燃氣場站風險管控的重點應當是：以防為主、以治為輔。
五、結束語
針對燃氣行業(yè)的風險管理，應做好針對燃氣種類、風險水平、周邊環(huán)境和社會影響等做好分級分類管理，做到有的放矢，避免一刀切。從人力、管理、技術等多方面著手，提升專業(yè)人員水平、提高安全管理質量、增加專業(yè)技術手段。
目前燃氣企業(yè)最重要、也是最缺乏的是對燃氣輸配系統(tǒng)下列問題的深刻認識和理解：一是所存在的危險源及危險點的排查、梳理和認定；二是隱患形成機理以及隱患失控條件以及向大規(guī)模泄漏事故發(fā)展趨勢；三是點火源管理失控；四是從泄漏至發(fā)生火災或形成爆炸一系列的變化趨勢及內在關聯(lián)。只有深刻認識上述問題，才能為燃氣企業(yè)安全運行提供更科學、更可靠的防治依據和手段，極大地降低燃氣發(fā)生惡性爆炸事故的可能性，降低發(fā)生事故時發(fā)生次生災害的可能性和危害。
