46·油氣儲運(yùn)2005年opec經(jīng)驗交流壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計黃鄭華·李建華張良(中國人民武裝警察學(xué)院消防工程系)黃鄭華李建華等:壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計,油氣儲運(yùn),2005,24(6)46~49。摘要介紹了壓縮天然氣加氣站類型及其工作原理,分析了壓縮天然氣加氣站天然氣易燃易爆、易泄漏、高壓運(yùn)行、質(zhì)量差和站內(nèi)多種引火源的火災(zāi)危險性,并從站的總體布局、天然氣儲存和質(zhì)量、站內(nèi)安全保護(hù)裝置、設(shè)備材質(zhì)、房間通風(fēng)、可燃?xì)怏w檢測報警和預(yù)防電火花、靜電、雷擊等方面指出了壓縮天然氣加氣站在消防安全設(shè)計中應(yīng)注意的事項。主題詞壓縮天然氣汽車加氣站消防安全設(shè)計天然氣具有燃燒完全、污染少、費(fèi)用低等優(yōu)點,氣體壓縮、氣體儲存、設(shè)備控制和售氣6個系統(tǒng)組已廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)和生活各個領(lǐng)域。隨著我國天成。壓縮天然氣加氣站的工作原理是,通過管道輸然氣的開發(fā)利用和汽車業(yè)對壓縮天然氣的需求量日至加氣站的天然氣先送入調(diào)壓計量系統(tǒng)和凈化干燥益增長,近年來我國相繼建成并投運(yùn)了一批壓縮天系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理,再經(jīng)壓縮系統(tǒng)使天然氣壓力達(dá)然氣(CNG)加氣站,在滿足車用天然氣燃料的同到25MPa后,由高壓儲氣瓶組和售氣機(jī)將壓縮天時,又對壓縮天然氣加氣站的消防安全技術(shù)提出了然氣加入車輛儲氣瓶更高的要求,尤其是高壓運(yùn)載與儲存、油氣雙燃料站2、類型等安全技術(shù)問題。壓縮天然氣加氣站按使用功能分為天然氣汽車加氣站、油氣混合加氣站和子、母加氣站三種類型。壓縮天然氣加氣站工作(1)天然氣加氣站僅提供單一的天然氣燃料原理及其類型12)的加注服務(wù)。(2)油氣混合加氣站可加注油、氣兩種燃料。1、工作原理(3)子、母加氣站子站無需供氣管道,依靠母壓縮天然氣加氣站通常由調(diào)壓計量凈化干燥、站的氣瓶拖車供氣;母站與輸氣管道相連完成天然心心心心心心.心心心.·心心自心心心心心心心心心心心心心心心·心心,心較大。定系統(tǒng)的嚴(yán)密性進(jìn)行檢查和必要的試驗,被檢流量(4)采用流量計出口檢定閥調(diào)節(jié)檢定點流量,會計出口閥及其它未檢流量計的檢定閥都必須關(guān)嚴(yán),造成此閥的前后壓差較大,破壞了檢定系統(tǒng)所需的四通閥無滲漏,流程切換需專人負(fù)責(zé),統(tǒng)一指揮;通壓力場。過理論推導(dǎo)和分析,得出修正所需的溫度、壓力參數(shù)記錄偏差與示值誤差之間的內(nèi)在聯(lián)系,流量計檢定五、結(jié)束語所需的各類參數(shù)必須準(zhǔn)確可靠。否則還可能引入新的誤差。流量計檢定的目的是為了發(fā)現(xiàn)誤差并及時進(jìn)行器差調(diào)整,消除誤差,從而保證油品公正、準(zhǔn)確計量(收稿日期:200409為獲得可靠檢定結(jié)果,在流量計檢定之前,必須對檢編輯:盂凡強(qiáng)第24卷第6期黃鄭華等:壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計47氣的凈化和壓縮,使天然氣增壓至25MPa,給氣瓶系統(tǒng)高壓運(yùn)行容易發(fā)生超壓,當(dāng)系統(tǒng)壓力超過或氣瓶拖車充氣;子、母站都可以提供天然氣燃料的了其能夠承受的最大許用壓力時,必將導(dǎo)致設(shè)備及加注服務(wù)。子、母加氣站可節(jié)省建站資金和土地,有配件的強(qiáng)度超限發(fā)生爆炸或局部炸裂。利于母站集中凈化,子站的火災(zāi)危險性較低,可建在4、天然氣的質(zhì)量交通樞紐附近,便于使用。在天然氣中的游離水未脫凈的情況下,積水中3、結(jié)構(gòu)的硫化氫容易引起鋼瓶腐蝕。從理論上講,含有硫加氣站可分為開放式和撬裝式兩種結(jié)構(gòu)化氫的水溶液在高壓狀態(tài)下對鋼瓶或容器的腐蝕速(1)開放式結(jié)構(gòu)按照工藝流程,在廠房內(nèi)將加度比在4MPa以下的管網(wǎng)中腐蝕得更快、更容易氣站的高、低壓管道和各種閥門等設(shè)備組裝起來,形1995年8月12日,某壓縮天然氣加氣站因脫水工序成一個開環(huán)工藝系統(tǒng)。處理不凈,在給鋼瓶充氣時發(fā)生爆炸而引起火災(zāi)(2)撬裝式結(jié)構(gòu)將加氣站的凈化、壓縮、冷卻、5、多種引火源的存在控制和儲氣等主要設(shè)備集中在一個撬裝的底座上,商業(yè)性汽車加氣站絕大多數(shù)建在車輛來往頻繁形成一個可閉環(huán)控制的整體設(shè)備系統(tǒng)。從安全性上的交通干道一側(cè),周圍環(huán)境較復(fù)雜,受外部點火源的講,撬裝式結(jié)構(gòu)優(yōu)于開放式結(jié)構(gòu)。威脅較大。操作中也存在多種引火源,加氣站設(shè)備控制系統(tǒng)是對站內(nèi)各種設(shè)備實施手動或自動控制的二火災(zāi)危險性3分析系統(tǒng),潛在著電氣火花;售氣系統(tǒng)工作時,天然氣在管道中高速流動,易產(chǎn)生靜電火源等。1、易燃易爆天然氣的主要成分甲烷屬一級可燃?xì)怏w,甲類三消防安全設(shè)計中應(yīng)火災(zāi)危險性,爆炸濃度極限為5%~15%,最小點火注意的事項能量僅為0.28mJ,燃燒速度快,燃燒熱值高(平均熱值為33440kJ/m3),對空氣的密度為0.55,擴(kuò)散加氣站的總體布局系數(shù)為0.196,極易燃燒、爆炸,且擴(kuò)散能力強(qiáng),火勢壓縮天然氣加氣站內(nèi)壓縮機(jī)組和儲氣瓶組與周蔓延迅速。一旦發(fā)生火災(zāi)難以施救。圍建、構(gòu)筑物的防火間距,應(yīng)嚴(yán)格按照GB501562、天然氣的泄漏2002《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》的規(guī)定。加站內(nèi)工藝過程處于高壓狀態(tài),很容易造成工藝氣站內(nèi)的總平面布置應(yīng)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和設(shè)備泄漏,如管道焊縫、閥門、法蘭盤、氣瓶、壓縮機(jī)、《城市燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》執(zhí)行,除儲氣瓶(儲氣井)、生產(chǎn)干燥器、回收罐及過濾罐等,當(dāng)壓縮天然氣管道被拉建筑和必要的輔助設(shè)施外,不宜布置其他建筑。加脫或加氣車輛意外失控而撞毀加氣機(jī)時會造成天然氣站的生產(chǎn)、辦公室應(yīng)分區(qū)設(shè)置。加氣站區(qū)內(nèi)的儲氣大量泄漏。泄漏氣體一旦遇到引火源,就會發(fā)生氣瓶組(儲氣井)壓縮機(jī)間、調(diào)壓間、加氣機(jī)等應(yīng)有災(zāi)和爆炸。1995年9月29日,某壓縮天然氣加明顯分隔,并符合規(guī)范的規(guī)定。氣站因鋼瓶泄漏燃燒發(fā)生爆炸,造成重大經(jīng)濟(jì)損失2、天然氣儲存和人員傷亡事故。儲氣瓶應(yīng)選用符合國家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)3、高壓儲存容器品。加氣站宜選用同一種規(guī)格型號的大容積儲氣壓縮天然氣加氣站技術(shù)要求充裝站的壓縮機(jī)必瓶,該儲氣瓶具有瓶閥少,接口少,安全性高等優(yōu)點。須加壓至25MPa以上,才能將天然氣壓縮到鋼瓶目前我國加氣站普遍采用國產(chǎn)60L鋼瓶。當(dāng)選用內(nèi),這是目前國內(nèi)可燃?xì)怏w的最高壓力儲存容器。小容積儲氣瓶時,每組儲氣瓶的總?cè)莘e不宜大于若鋼瓶質(zhì)量或加壓設(shè)備不能滿足基本的技術(shù)要求,4m3,且瓶數(shù)不宜大于60個。在城市建成區(qū)內(nèi)總?cè)萆杂惺韬?便可發(fā)生爆炸或火災(zāi)事故。例如,1995積不應(yīng)超過16m3年10月7日,某壓縮天然氣加氣站因鋼瓶質(zhì)量問題小容積儲氣瓶應(yīng)固定在獨立支架上,臥式存放,發(fā)生噴射燃燒,火焰高達(dá)20m,造成經(jīng)濟(jì)損失超過便于布置管道及閥件,方便操作保養(yǎng),易于外排除積油氣儲運(yùn)2005年組限寬為一個儲氣瓶的長度,限高1.6m,限長置;壓縮機(jī)組的冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度報警及停車裝置;5.5m同組儲氣瓶之間凈距離不小于0.03m,儲氣壓縮機(jī)組的潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)低壓報警及停機(jī)裝置瓶組間距不小于1.5m。加氣機(jī)應(yīng)設(shè)安全限壓裝置;加氣機(jī)的進(jìn)氣管道地下儲氣庫的設(shè)計、建造和檢驗應(yīng)符合國家上應(yīng)設(shè)置防撞事故自動切斷閥;加氣機(jī)的加氣軟管SY/T6535《高壓氣地下儲氣井》標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定,上應(yīng)設(shè)拉斷閥,拉斷閥在外力作用下分開后,兩端應(yīng)其建造施工過程中必須有天然氣鉆井資質(zhì)的單位自行密封,當(dāng)加氣軟管內(nèi)的天然氣工作壓力為20參與。MPa時,拉斷閥的分離拉力范圍為400~600N。加加氣站的儲氣瓶(儲氣井)間,宜采用開敞式或氣機(jī)附近應(yīng)設(shè)防撞柱(欄),防止進(jìn)站汽車失控撞上半開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),有利于可燃?xì)饧託鈾C(jī)體的擴(kuò)散和通風(fēng),并增大建筑物的泄壓比,采用非燃加氣站內(nèi)的天然氣管道和儲氣瓶組應(yīng)設(shè)置泄壓燒輕質(zhì)材料制作屋面。儲氣瓶組(儲氣井)與壓縮保護(hù)裝置,以便迅速排放天然氣管道和儲氣瓶組中機(jī)、調(diào)壓器間、變配電間,在不能滿足相應(yīng)防火間距需泄放的天然氣。在儲氣瓶組發(fā)生事故時緊急排放要求時,應(yīng)采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開,隔墻頂部的氣體,火災(zāi)或檢修設(shè)備時排放系統(tǒng)氣體,一次泄放應(yīng)比儲氣瓶組(儲氣井)頂部高出1m以上,隔墻長量大于500m3(基準(zhǔn)狀態(tài)),很難予以回收,只能通度應(yīng)為儲氣瓶組(儲氣井)總長,并在兩端各加2m、過放散管迅速排放。壓縮機(jī)停機(jī)卸載的天然氣量厚度大于0.2m的隔墻,可防止發(fā)生事故時相互影般大于2m3(基準(zhǔn)狀態(tài)),并且泄放次數(shù)約2~3響。防火墻應(yīng)能抵抗一定的爆炸壓力。次/h以上,排放到專用回收罐較為妥當(dāng)。因為天然3、天然氣質(zhì)量氣密度小于空氣,能很快擴(kuò)散,拆修儀表或加氣作業(yè)進(jìn)站天然氣的質(zhì)量應(yīng)符合GB17820《天然氣》時一次泄放量小于2m3(基準(zhǔn)狀態(tài))的氣體可排入中規(guī)定的Ⅱ類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和壓縮機(jī)運(yùn)行要求的有關(guān)規(guī)大氣。泄壓保護(hù)裝置應(yīng)采取防塞和防凍措施。定。增壓后進(jìn)入儲氣裝置及出站的壓縮天然氣的質(zhì)加氣站不同壓力級別系統(tǒng)的放散管宜分別設(shè)量必須符合GB18047《車用壓縮天然氣(CNG)》的置,放散管管口應(yīng)高出設(shè)備平臺2m以上,且應(yīng)高規(guī)定。若進(jìn)入加氣站的天然氣硫化氫含量大于20出所在地面5m以上。mg/m3,則站內(nèi)應(yīng)設(shè)置脫硫裝置,脫硫塔設(shè)在壓縮機(jī)5、設(shè)備材質(zhì)前可保護(hù)壓縮機(jī)組,選用雙塔輪換使用,有利于裝置增壓前的天然氣管道應(yīng)選用符合GB8163《輸運(yùn)行和維護(hù)。站內(nèi)脫水裝置設(shè)雙塔,進(jìn)站天然氣脫送流體用無縫鋼管》的無縫鋼管。增壓后的天然氣水處理應(yīng)在天然氣增壓前、增壓中或增壓后進(jìn)行管道應(yīng)選用符合GB5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》或4、安全保護(hù)裝置GB/T14976《不銹鋼無縫鋼管》的高壓無縫鋼管。在遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)的天然氣進(jìn)站管道合適位置上應(yīng)對嚴(yán)寒地區(qū)的室外架空管道,其選材應(yīng)考慮環(huán)境溫設(shè)緊急手動截斷閥,一旦發(fā)生火災(zāi)或其它事故,自控度的影響。由于天然氣內(nèi)含有硫化氫、二氧化碳、殘系統(tǒng)失靈時,操作人員可靠近并關(guān)閉截斷閥,切斷氣存凝析油等腐蝕性介質(zhì),因此加氣站內(nèi)與壓縮天然源,防止事故擴(kuò)大。氣接觸的所有設(shè)備、管道、管件、閥門、法蘭、墊片等儲氣瓶組(儲氣井)進(jìn)氣總管上應(yīng)設(shè)安全閥及緊材質(zhì)應(yīng)具備抗腐蝕、耐老牝的特點。急放散管、壓力表及超壓報警器。每個儲氣瓶(井)加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計出口應(yīng)設(shè)截止閥,以保證儲氣設(shè)備的安全運(yùn)行或發(fā)壓力要比實際最大工作壓力高10%,且在任何情況生事故時能及時切斷氣源下不應(yīng)低于安全閥的起始工作壓力。儲氣瓶組或儲氣井與站內(nèi)汽車通道相鄰一側(cè),埋地管道防腐設(shè)計應(yīng)符合SY0007鋼質(zhì)管道及應(yīng)設(shè)安全防撞攔或采取其它防撞措施,防止進(jìn)站加儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,并采用最氣汽車控制失誤撞上儲氣設(shè)施造成事故。高級別防腐絕緣保護(hù)層。壓縮機(jī)出口與第一個截斷閥之間應(yīng)設(shè)安全閥6、房間通風(fēng)安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機(jī)的安全泄放量為了防止爆炸性混合物的形成,加氣站爆炸危第24卷第6期黃鄭華等:壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計爆炸事故。采用自然通風(fēng)時,通風(fēng)口總面積不應(yīng)小保護(hù)鋼管兩端的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10于300cm2/m2(地面),通風(fēng)口不應(yīng)少于2個,設(shè)置;保護(hù)接地電阻不應(yīng)大于4Ω;天然氣管道始、末端在靠近可燃?xì)怏w易積聚的部位,盡可能均勻,不留死和分支處的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于30角。對于可能泄漏天然氣的建筑物,以上排風(fēng)為主。防靜電接地裝置單獨設(shè)置時,接地電阻小于1009采用強(qiáng)制通風(fēng)時,通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力在工藝設(shè)備就可以消除靜電荷積聚,防止靜電火花。工作期間應(yīng)按換氣15次/h計算,在工藝設(shè)備非工地上或管溝敷設(shè)的天然氣管道的始、末端和分作期間應(yīng)按換氣5次/h計算支處應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置,將天7、可燃?xì)怏w檢測報瞀然氣在輸送過程中產(chǎn)生的靜電和感應(yīng)雷通過接地裝加氣站應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報警系統(tǒng),以便及置泄入大地,避免管道上聚集大量的靜電而發(fā)生靜時檢測到可燃?xì)怏w非正常超量泄漏,使工作人員盡電事故和雷擊事故,其接地電阻不大于309。在爆快進(jìn)行泄漏處理,防止或消除爆炸事故隱患。壓縮炸危險區(qū)域內(nèi)的天然氣管道上的法蘭及膠管兩端接天然儲氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機(jī)房(棚)等場處采用金屬線跨接,防止法蘭及膠管兩端連接處由所應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測器。于連接不良(接觸電阻大于0.039)而發(fā)生靜電或可燃?xì)怏w檢測器、報警器的選用和安裝,應(yīng)符合雷電火花。SH3063《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報加氣站的站房和罩棚一般采用較經(jīng)濟(jì)可靠的避警設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。報警器宜集中設(shè)置在控雷帶(網(wǎng))保護(hù)。制室或值班室內(nèi),使操作人員能及時報警。電火花、靜電、雷擊的預(yù)防參考文獻(xiàn)加氣站的爆炸危險區(qū)域應(yīng)按照GB-50156《加1,宋曉琴:國內(nèi)外CNG加氣站的發(fā)展趨勢,油氣儲運(yùn),2003,油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》劃分,根據(jù)爆炸危險區(qū)域22(8的分區(qū)、防爆結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行電氣設(shè)備的選型、安羅予紅:天然氣汽車及天然氣加氣站,煤氣與熱力,2000,20(6)裝、電力線路敷設(shè)等,應(yīng)符合GB50058《爆炸和火災(zāi)3,黃鄭華李建華:汽車加油加氣站消防安全培訓(xùn)讀本,中國勞動危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定社會保障出版社(北京),2004加油、加氣站的防雷接地、防靜電接地、電氣設(shè)4,GB50156-2002,汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范備的工作接地、保護(hù)接地及信息系統(tǒng)的接地等共用個接地裝置,既經(jīng)濟(jì)又安全,但接地電阻不應(yīng)大于(收稿日期:20040809)4Q。當(dāng)各自單獨設(shè)置接地裝置時,儲氣瓶組的防編輯:仇斌雷接地裝置的接地電阻、配線電纜金屬外皮兩端和《油氣儲運(yùn)》廣告征訂《油氣儲運(yùn)》雜志是經(jīng)國家科委和新聞出版暑批準(zhǔn)出版,由中國石油天然氣股份有限公司管道公司主辦,是目前國內(nèi)唯一專門報道油氣儲運(yùn)學(xué)科科研成果、向國內(nèi)外公開發(fā)行的科技期刊。國內(nèi)統(tǒng)一刊號為CN13-1093/TE;國際標(biāo)準(zhǔn)刊號為ISSN1000-8241;郵發(fā)代號為18-89;廣告經(jīng)營許可證號為1310004000002。開本尺寸為210mm×277mm本刊可為您的企業(yè)提供及時、準(zhǔn)確、精美的廣告服務(wù)。充分利用本刊的信息渠道,可使您的企業(yè)多一種展示形象的屏幕、多一條聯(lián)系用戶的途徑。優(yōu)惠事項1,封面、封二、鄰封二、鄰目次頁、封三、封底廣告連登3期以上,九五折優(yōu)惠;6期以上,九折優(yōu)惠。2,彩色插頁及單色插頁廣告連登3期以上,九折優(yōu)惠;6期以上,八折優(yōu)惠。