畢業(yè)論文--cng加氣站火災(zāi)危險性分析及安全措施

1、<p>　　題目：CNG加氣站火災(zāi)危險性分析及安全措施</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文首先研究提出了國內(nèi)外CNG加氣站的一般組成結(jié)構(gòu),即調(diào)壓計量系統(tǒng)、凈化干燥系統(tǒng)、氣體壓縮系統(tǒng)、壓縮天然氣儲存系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)6個子系統(tǒng);接著對近幾年發(fā)生的加氣站事故進行統(tǒng)計與分析,指出了加氣站易發(fā)生事故的關(guān)鍵部位-售氣系統(tǒng)、高壓儲氣

2、系統(tǒng)和CNG壓縮系統(tǒng);然后對CNG加氣站的常見危險有害因素進行了辨識與分析,即高壓、易燃易爆、易泄漏、點火源眾多等;最后根據(jù)辨識結(jié)果,研究提出了建設(shè)安全監(jiān)控預(yù)警與事故應(yīng)急綜合管理系統(tǒng)等具體事故預(yù)防措施，CNG加氣站的應(yīng)用前景及發(fā)展方向，及在發(fā)展過程中可能遇到的問題。</p><p>　　重點分析了CNG加氣站的火災(zāi)危險性，提高防范措施，及CNG市場的價格承受能力。</p><p>　　關(guān)鍵

3、詞：ＣＮＧ；危險分析；事故預(yù)防</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p><b>　　1引言1</b></p><p><b>　　2壓縮氣天然氣2</b></p><

4、p>　　2.1天然氣定義2</p><p>　　2.1.1壓縮天然氣（CNG）2</p><p><b>　　3加氣站分類2</b></p><p>　　3.1壓縮天然氣（CNG）加氣站的工作原理3</p><p>　　3.2CNG加氣站的系統(tǒng)組成3</p><p>　　3.3壓縮

5、天然氣（CNG）加氣站的類型4</p><p>　　3.4CNG加氣站工藝流程5</p><p>　　4加氣站的火災(zāi)危險性分析5</p><p>　　5加氣站事故統(tǒng)計分析7</p><p><b>　　5.1案例統(tǒng)計7</b></p><p>　　5.2案例分析及結(jié)論7</p&g

6、t;<p>　　6CNG汽車加氣站的火災(zāi)預(yù)防及措施8</p><p>　　6.1加氣站的火災(zāi)預(yù)防8</p><p>　　6.2應(yīng)采取的措施10</p><p><b>　　7結(jié)論與展望12</b></p><p>　　7.1本文總結(jié)12</p><p>　　7.2未來展望

7、12</p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　致謝15</b></p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　CNG(壓縮天然氣)是一種理想的車用替代能源,其應(yīng)用技術(shù)經(jīng)數(shù)十年發(fā)展已日趨成熟。它具有成本低、效益高、無污染

8、、使用便捷等特點,正日益顯示出強大的發(fā)展?jié)摿?。CNG加氣站是指以壓縮天然氣形式向天然氣汽車和大型CNG子站車提供燃料的場所。</p><p>　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和對汽車保有量的增加，汽車尾氣的排放對大氣環(huán)境的污染也進一步加劇。為改善汽油、柴油燃燒后對環(huán)境的污染，壓縮天然氣（CNG）汽車得到了廣泛推廣和應(yīng)用，壓縮天然氣（CNG）汽車加氣站也隨之建立，以滿足天然氣汽車燃料的需要。然而，天然氣具有火災(zāi)爆炸危險性，尤

9、其是高壓運載與存儲、天然氣燃料站等安全技術(shù)問題必須引起高度重視。油氣屬于易燃易爆物質(zhì)，很容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，對消防安全工作有很高的要求。2007年11月24日，上海市浦東新區(qū)楊高南路浦三路口，一處正在施工的中石油加油站發(fā)生爆炸，造成2名加油站工人和2名路人死亡，40人受傷。爆炸原因已經(jīng)查明，是加油站停業(yè)檢修過程中，現(xiàn)場施工人員違章作業(yè)，在未對與管道相通的2號儲氣罐進行有效安全隔離的情況下，用壓縮空氣對管道實施氣密性試驗，導(dǎo)致儲氣罐內(nèi)

10、未經(jīng)清洗置換的液化石油氣與壓縮空氣混合，引起化學(xué)性爆炸。</p><p>　　雖然近年來,國家不斷推廣燃氣汽車, CNG 加氣站的數(shù)量不斷攀升，CNG 加氣站增長幅度喜人, 但總體看來, 國內(nèi)燃氣汽車氣站的發(fā)展尚處于初級階段, 在發(fā)展和運行中也存在不少現(xiàn)實的安全問題。下面我們來對（CNG）加氣站進行危險性分析。</p><p><b>　　2壓縮氣天然氣</b><

11、;/p><p><b>　　2.1天然氣定義</b></p><p>　　從廣義的定義來說，天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，包括大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。而人們長期以來通用的“天然氣”的定義，是從能量角度出發(fā)的狹義定義，是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，主要存在于油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣中。</p&

12、gt;<p>　　2.1.1壓縮天然氣（CNG）</p><p>　　壓縮天然氣（簡稱CNG）是天然氣加壓并以氣態(tài)儲存在容器中。壓縮天然氣除了可以用油田及天然氣田里的天然氣外，還可以人工制造生物沼氣（主要成分是甲烷）。 </p><p>　　壓縮天然氣與管道天然氣的組分相同,主要成分為甲烷（CH4）。CNG可作為車輛燃料使用。LNG（液化天然氣）可以用來制作CNG，這種以CN

13、G為燃料的車輛叫做NGV（NaturalGasVehicle）。</p><p>　　與煤炭、石油等能源相比，天然氣在燃燒過程中產(chǎn)生的能影響人類呼吸系統(tǒng)健康的物質(zhì)極少，產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產(chǎn)生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。</p><p><b>　　3加氣站分類</b></p><

14、p>　　常見的加氣站分為液化石油氣（LPG）站、液化天然氣站（LNG）和壓縮天然氣站（CNG），LNG生產(chǎn)成本相對較高，不易保存，氣態(tài)液化后是超低溫狀態(tài)，通過蒸發(fā)然后氣化再進入發(fā)動機燃燒，縱然LNG氣瓶是真空隔熱的，但是要長期保存，仍然會蒸發(fā)泄露，不如CNG保存時間長。</p><p>　　LPG在適當(dāng)?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲存在儲罐中，常被用作炊事燃料。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已有許多年，但在我國加氣汽車

15、主要是以壓縮天然氣（CNG）為燃料，所以我們主要探討的是（CNG）加氣站的原理及火災(zāi)預(yù)防。</p><p>　　3.1壓縮天然氣（CNG）加氣站的工作原理</p><p>　　加氣站的工作原理是將通過管線輸送到加氣站的天然氣, 先進行凈化處理, 再通過壓縮系統(tǒng)使其壓力達到25MPa, 最后由高壓儲氣瓶組和售氣機將壓縮天然氣加入車輛儲氣瓶。</p><p>　　3.2

16、CNG加氣站的系統(tǒng)組成</p><p>　　縱觀國內(nèi)外CNG加氣站, 一般由6個子系統(tǒng)組成, 即調(diào)壓計量系統(tǒng)、凈化干燥系統(tǒng)、氣體壓縮系統(tǒng)、壓縮天然氣儲存系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)。這6個子系統(tǒng), 對于不同地區(qū)、不同環(huán)境條件的用戶來說, 其設(shè)備配置可能不大一樣, 有少, 有多, 有簡單,也有比較復(fù)雜的, 但作為一個完整的加氣站卻是缺一不可的。</p><p>　　1)調(diào)壓計量系統(tǒng)： 主要使輸氣

17、管道來的天然氣壓力保持穩(wěn)定, 并滿足壓縮機對入口壓力的要求, 同時對輸入加氣站的氣量進行計量。其主要設(shè)備為過濾器、調(diào)壓器、流量計、壓力表、旁通閥以及主閥門等。</p><p>　　2）干燥系統(tǒng)：主要包括除塵、脫硫、脫油、脫水干燥等工序, 可分為前置處理和后置處理兩類形式。嚴(yán)格講, 壓縮系統(tǒng)中每級壓縮前后的冷凝除油過程也可歸于凈化系統(tǒng)。所謂前置處理, 即在壓縮前對天然氣的干燥和凈化, 目的是保護壓縮機的正常運行;

18、而所謂后置處理, 即在壓縮后對壓縮天然氣的凈化和干燥, 其目的是保證所售氣質(zhì)的純凈, 不但確保在發(fā)動機中燃燒良好, 不會對發(fā)動機產(chǎn)生任何危害, 同時也可避免可能出現(xiàn)的對售氣系統(tǒng)的損害。這兩種凈化干燥處理方式, 既可同時應(yīng)用, 也可只采用其中一種。從目前國內(nèi)外實際應(yīng)用來看, 基本上都采用一種, 而且近年來前置處理的方式逐步成為一種趨勢, 這樣可保護加氣站的核心設(shè)備壓縮機不會受到腐蝕和損壞。</p><p>　　3）

19、氣體壓縮系統(tǒng)：主要包括：進氣緩沖和廢氣回收罐; 壓縮機組; 壓縮機潤滑系統(tǒng);壓縮機和壓縮天然氣的冷卻系統(tǒng); 除油凈化系統(tǒng);控制系統(tǒng)等6 大分。其中控制部分比較復(fù)雜, 我們將把它作為一個單獨的子系統(tǒng), 預(yù)以講述。</p><p>　　4）壓縮天然氣的儲氣系統(tǒng)：壓縮天然氣的儲存方式目前有4種形式: 一是每個氣瓶容積在500L以上的大氣瓶組, 每站設(shè)3~6個, 在國外應(yīng)用得最多; 二是每個氣瓶容積在40~80L的小氣瓶

20、組, 每站設(shè)40~ 200個, 國內(nèi)外, 尤其國內(nèi)子站基本上是這種形式; 三是單個高壓容器, 容積在2m3 以上; 四是氣井存儲, 每井可存氣500m3, 這是我國石油行業(yè)的創(chuàng)造, 在四川等地應(yīng)用很多。</p><p>　　圖3.21 儲氣井 圖3.22 臥式儲氣瓶</p><p>　　5）控制系統(tǒng)：加氣站控制系統(tǒng)對于加氣站的正常運行非常重要。

21、一個自動化程度高, 功能完善的控制系統(tǒng)可以極大地提高加氣站的工作效率, 保證加氣站安全、可靠地運行。加氣站的基本控制系統(tǒng)可分為6個部分:電源控制;壓縮機組運行控制;儲氣控制(含優(yōu)先順序控制);凈化干燥控制;系統(tǒng)安全控制;售氣控制(含順序加氣控制和自動收款系統(tǒng))。這幾方面的控制一般都通過微機和氣動閥件來完成。較先進的加氣站, 還可以通過網(wǎng)絡(luò)對各地多臺加氣站, 實現(xiàn)遠距離實時集中控制管理, 包括實時監(jiān)測、故障診斷和排除、事故應(yīng)急等。先進的加

22、氣站設(shè)計必須依賴于先進的控制, 所以控制系統(tǒng)占了加氣站投資的相當(dāng)比例。</p><p>　　6）售氣系統(tǒng)：系統(tǒng)包括高壓管路、閥門、加氣槍、計量、計價以及控制部分。最簡單的售氣系統(tǒng), 除了高壓管路外, 僅有一個非常簡易的加氣槍和一個手動閥門。先進的售氣系統(tǒng), 不僅由微控制, 還具有優(yōu)先順序加氣控制、環(huán)境溫度補償、過壓保護, 軟管斷裂保護等功能。有的還增加了自動收款系統(tǒng)和計算機經(jīng)營管理系統(tǒng)等。</p>

23、<p>　　3.3壓縮天然氣（CNG）加氣站的類型</p><p>　　壓縮天然氣汽車加氣站按其使用功能, 通常分為天然氣汽車加氣站,油氣混加站和子母加氣站3 種形式。單一的天然氣加氣站只能為汽車加注天然氣燃料。油氣混加站可加注油、氣兩種燃料。子母加氣站中, 母站是與輸氣管道相連的站, 在母站內(nèi)完成天然氣的凈化、壓縮等主要工作, 天然氣被增壓至25 MPa, 給氣瓶或氣瓶拖車充氣; 子站不需要連接供氣管

24、線, 依靠母站來的氣瓶拖車供氣; 子、母站都可以完成給汽車加氣的工作。子、母加氣站節(jié)省建站資金和土地, 有利于母站集中凈化, 子站的火災(zāi)危險性較低, 可建在交通樞紐附近, 便于使用。從設(shè)備結(jié)構(gòu)上來分, 加氣站可分為開放式結(jié)構(gòu)和撬裝式結(jié)構(gòu)。開放式結(jié)構(gòu)是將加氣站所有設(shè)備安裝在廠房內(nèi),按工藝流程經(jīng)由高低壓管道和各種閥門將設(shè)備組裝起來,形成一個開環(huán)工藝系統(tǒng); 撬裝式結(jié)構(gòu)是將加氣站的主要設(shè)備( 凈化、壓縮、冷卻、控制、儲氣等) 集中在一個撬裝的底

25、座上, 形成一個可閉環(huán)控制的整體設(shè)備系統(tǒng)。</p><p>　　3.4CNG加氣站工藝流程</p><p>　　將來自天然氣高壓管網(wǎng)的原料天燃氣壓入開放式結(jié)構(gòu)，力調(diào)至壓縮機額定進口壓力，經(jīng)過過濾、計量、深度凈化后進入壓縮機，經(jīng)過多級壓縮加壓至25Mpa(表壓)。壓縮天然氣分別注入高、中、低壓儲氣瓶儲存，并通過加氣機向汽車儲氣瓶加氣；或者由壓縮機出口高壓天然氣通過預(yù)留慢加氣管道給汽車直接加

26、氣；在字母站系統(tǒng)中，壓縮機通過加氣柱給拖車加氣，拖車運至子站，由子站系統(tǒng)給汽車加氣。</p><p>　　對汽車加氣，是通過與汽車儲氣瓶壓力平衡進行的。按照順序由低壓組先給汽車加氣，在低壓儲氣瓶組與汽車儲氣瓶壓力平衡后，關(guān)閉低壓組閥，打開中壓組閥，由中壓儲氣瓶組向汽車儲氣瓶輸氣，在中壓儲氣瓶組與汽車儲氣瓶壓力平衡后，關(guān)閉中壓組閥，打開高壓組閥，由高壓儲氣瓶組主向汽車儲氣瓶輸氣，在高壓儲氣瓶壓力較低不能滿足汽車加氣

27、時，通過優(yōu)先控制盤控制，由壓縮機直接給汽車儲氣瓶輸氣。如圖1所示：</p><p>　　圖 1汽車加氣站工藝流程圖</p><p>　　4加氣站的火災(zāi)危險性分析</p><p>　　4.1天然氣危險性分析</p><p>　　天然氣的主要特性表現(xiàn)為：a)易擴散性。當(dāng)設(shè)備或管道密封不嚴(yán)時，天然氣極易發(fā)生泄漏，并可隨風(fēng)四處擴散，容易與空氣形成爆炸

28、性混合物，遇火源即發(fā)生火災(zāi)或爆炸。</p><p>　　b)腐蝕性。天然氣中除甲烷外，還含有H、S、可溶性硫化物、水分及CO 等組分，其中H2S和CO 屬于酸氣，濕H2S對鋼材具有很強的腐蝕性。</p><p>　　c)膨脹和壓縮性。天然氣的體積隨溫度升高而膨脹，如果儲存容器遭受暴曬或靠近高溫?zé)嵩?，容器?nèi)的介質(zhì)受熱膨脹造成容器內(nèi)壓增大而膨脹。而天然氣的主要成分是甲烷，密度為0．55，擴散系

29、數(shù)為0．196。天然氣極易燃燒、爆炸，并且火災(zāi)發(fā)生后很難控制。天然氣的爆炸是在一瞬間(千分之一或萬分之一秒)產(chǎn)生高壓、高溫(2 000~3 000℃)的燃燒過程，爆炸波速可達2 000~3 000 m／s，將造成很大破壞力。</p><p>　　4.2主要設(shè)備的危險性分析</p><p>　　1）氣體處理系統(tǒng)的危險性</p><p>　　氣體處理系統(tǒng)主要包括調(diào)壓、除

30、塵、脫水、干燥等工序。由于工程設(shè)計考慮不周到、施工時埋下事故隱患或設(shè)備、管道、閥門等質(zhì)量原因，造成氣體泄漏形成爆炸性混合氣體，遇火源發(fā)生爆炸和燃燒。氣體在處理過程中有可能出現(xiàn)閥門、法蘭盤及焊縫處泄漏等現(xiàn)象。該類型的泄漏速度極快，若處置不及時、不合理，容易造成氣體大量泄漏，大面積擴散，有發(fā)生重大火災(zāi)爆炸事故的危險。</p><p>　　2）氣體壓縮系統(tǒng)危險性：氣體壓縮系統(tǒng)是天然氣汽車加氣站的核心部分，該系統(tǒng)主要是通

31、過壓縮機進行多級壓縮，將天然氣的壓力提高至25 MPa，然后通過管線送至儲氣設(shè)施。氣體在壓縮時，處于受壓、受熱狀態(tài)，工藝管網(wǎng)易造成泄漏，遇火源就會發(fā)生火災(zāi)和爆炸，其危險性表現(xiàn)在以下幾個方面。a)當(dāng)壓縮機房泄放面積不足，同時又沒安裝通風(fēng)換氣設(shè)施、可燃氣體檢測報警和強制通風(fēng)、排氣、緊急切斷等設(shè)施時，一旦造成天然氣聚集，遇明火就會引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。</p><p>　　b)壓縮機活塞環(huán)吸人閥門，壓出閥門，填料由于氣密

32、不好，造成泄漏導(dǎo)致事故發(fā)生?；钊h(huán)的作用是使活塞兩側(cè)氣體不互相泄漏，即不使活塞一側(cè)的高壓氣體漏入另一側(cè)，又不使活塞環(huán)與氣缸的摩擦力太大。但往往活塞環(huán)并不十分氣密，使活塞一側(cè)高壓氣體部分漏入另一側(cè)，造成排氣量減少，能力降低。摩擦損壞造成泄漏，遇明火易產(chǎn)生燃燒爆炸。c)在壓縮機的運行中，由于填料和活塞桿之間的摩擦或安裝不嚴(yán)密，造成漏氣，產(chǎn)生事故隱患。d)壓縮機氣缸的容積是恒定不變的，如吸入的氣體溫度過高，則吸入氣缸內(nèi)的氣體密度減少，即重量減

33、輕，在炎熱的夏天，此種情況更為突出，加之如果冷卻系統(tǒng)溫度及高壓警報系統(tǒng)失靈，則易造成燃燒爆炸事故。</p><p>　　3）儲氣井（儲氣系統(tǒng)）危險性： 無論是哪種形式的儲氣系統(tǒng)都屬于高壓容器，因此，儲氣設(shè)備的質(zhì)量問題非常重要，儲氣設(shè)施基本都是鋼質(zhì)耐壓，由于受腐蝕在先天性缺陷，如制造工藝不能滿足規(guī)定的技術(shù)要求，加上維修保養(yǎng)不善，安全管理措施不落實等因素，極易造成儲氣設(shè)施或零部件損壞，發(fā)生泄漏引起火災(zāi)和爆炸事故。地下

34、儲氣井使用中出現(xiàn)的事故隱患主要是泄漏、井管爆裂和井口裝置上串或下沉。</p><p>　　泄漏分兩種情況：井口裝置泄漏和井下泄漏。井口裝置泄漏發(fā)生在井口封頭與井管連結(jié)螺紋處和井口裝置中的閥門、管件處，這類泄漏現(xiàn)象比較容易發(fā)現(xiàn)，也較容易處理，一般不致釀成嚴(yán)重后果。井下泄漏發(fā)生在井下，可通過儲氣井充滿CNG后，井口壓力表不能穩(wěn)壓而發(fā)現(xiàn)。問題在于如何判斷井下泄漏的確切位置，很難采取有效的補救措施。井管往往會因腐蝕、“氫

35、脆”而發(fā)生爆裂。若固井質(zhì)量良好，則爆裂后僅產(chǎn)生天然氣的泄漏現(xiàn)象，否則將會導(dǎo)致整個儲氣井全部井管拔地騰空，十分危險.一些儲氣井在使用過程中，出現(xiàn)井管慢慢地向上爬的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)處理一次后，又繼續(xù)上爬的現(xiàn)象；有些儲氣井在使用一段時間后，出現(xiàn)氣井有下沉的現(xiàn)象。對于上述兩種情況，如不及時處理會造成連接管線破裂拉斷，連接接箍松動硬沖管事故，導(dǎo)致大量氣體從井內(nèi)噴出，其后果也是較為嚴(yán)重的。此種情況多數(shù)是由于固井質(zhì)量不良所致。</p>&

36、lt;p>　　4） 設(shè)備控制系統(tǒng)的危險性</p><p>　　設(shè)備控制系統(tǒng)主要是對加氣站內(nèi)各種設(shè)備實施手動或自動控制。因此，加氣站內(nèi)存在著潛在的點火源，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)防靜電接地不良或各種電器設(shè)備、電氣線路不防爆、接頭封堵不良，在天然氣稍有泄漏時就易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。</p><p>　　5）售氣系統(tǒng)的危險性</p><p>　　a)售氣系統(tǒng)工作時，易產(chǎn)生靜電，此外

37、違章操作也容易造成安全事故，例如工作人員違章穿釘子鞋、化纖服，也易造成事故。在加氣時汽車不按照規(guī)定熄火，還有常見的乘客在車輛加氣時吸煙的現(xiàn)象，都為CNG生產(chǎn)安全埋下了重大隱患。售氣系統(tǒng)的管線進入含有微量油污和雜質(zhì)的氣體，造成電磁閥泄漏，由于某高、中或低壓閥關(guān)閉不嚴(yán)，閥門損壞漏氣，遇明火都會引起火災(zāi)爆炸事故。</p><p>　　b)售氣機接地線連接不牢或松動斷開，電阻大于1O Q，甚至無窮大，產(chǎn)生放電，遇泄漏的氣

38、體易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。</p><p>　　c)操作工不按規(guī)定對加氣車輛的儲氣瓶儀表、閥門管道進行安全檢查，查看其是否在使用期限內(nèi)，特別是對改裝車輛，加氣前加氣員沒有要求駕駛員打開車輛后蓋，沒有檢查容器是否在使用期內(nèi)以及貼有規(guī)定的標(biāo)簽。操作工在加氣時沒有觀察流量，在加氣過程中發(fā)生氣體嚴(yán)重泄漏時，沒有及時關(guān)閉車輛氣瓶閥和現(xiàn)場緊急關(guān)閉按鈕，沒有把氣體泄漏控制在最小范圍內(nèi)。</p><p>　　

39、5加氣站事故統(tǒng)計分析</p><p><b>　　5.1案例統(tǒng)計</b></p><p>　　近年來CNG加氣站已經(jīng)發(fā)生了多起爆炸事故。2007年10月16日，山東省東營市黃河路一ＣＮＧ加氣站的汽車加氣罐爆炸，造成兩傷三亡；2005年，四川省某加氣站發(fā)生了儲氣井制造質(zhì)量不合格，儲存的ＣＮＧ氣質(zhì)不符合標(biāo)準(zhǔn)；１９９７年７月，瀘州一加氣站某汽車加氣時，由于駕駛員未關(guān)閉防漏閥

40、，使天然氣在車內(nèi)泄露，遇到乘客點火吸煙閃燃起火，燒傷18人。</p><p>　　5.2案例分析及對比得出結(jié)論</p><p>　　對近幾年發(fā)生的加氣站事故統(tǒng)計表明, 在加氣站各組成系統(tǒng)中, 發(fā)生的安全事故主要集中在售氣系統(tǒng)和高壓儲氣系統(tǒng), 其次是CNG 壓縮系統(tǒng), 共占事故總數(shù)的90% , 如圖4.1所示。在售氣系統(tǒng)引發(fā)的56起安全事故中, 電磁閥、質(zhì)量流量計、加氣槍開關(guān)或顯示器失效、安

41、全拉斷閥等關(guān)鍵部位引發(fā)事故占46起, 占安全事故總數(shù)的46% ; 因CNG漏氣和硫化氫超標(biāo)等氣質(zhì)質(zhì)量不合格, 嚴(yán)重損傷關(guān)鍵部位誘發(fā)安全事故4起。</p><p>　　圖4.1加氣站事故按位置統(tǒng)計</p><p>　　6CNG汽車加氣站的火災(zāi)預(yù)防及措施</p><p>　　6.1加氣站的火災(zāi)預(yù)防</p><p>　　1）防火間距符合要求：壓縮天

42、然氣加氣站內(nèi)壓縮機組和貯氣瓶組與周圍建筑物等的防火間距，不應(yīng)小于(汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范)GB50156—2002的規(guī)定。加氣站內(nèi)的總平面布置應(yīng)按照(建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《城市燃氣設(shè)計規(guī)范》進行，除儲氣瓶(儲氣井)、生產(chǎn)建筑和必要的輔助設(shè)施外，不宜布置其他建筑。加氣站生產(chǎn)、辦公室應(yīng)分區(qū)設(shè)置。加氣站區(qū)內(nèi)的儲氣瓶組(儲氣井)、壓縮機間、調(diào)壓間、加氣機等應(yīng)有明顯分隔，并符合規(guī)范規(guī)定的間距。</p><p>　　2

43、）保證天然氣存儲安全：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)品。加氣站宜選用同一種規(guī)格型號的大容積儲氣瓶，大容積儲罐具有瓶閥少、接口少、安全性高等優(yōu)點。目前我國加氣站采用較多的是國產(chǎn)60L鋼瓶。當(dāng)選用小容積儲氣瓶時，每組儲氣瓶的總?cè)莘e不宜大于4m3，且瓶數(shù)不宜大于60個。在城市建成區(qū)內(nèi)總?cè)莘e不應(yīng)超過16m3。 小容積儲氣瓶應(yīng)固定在獨立支架上，臥式存放，便于布置管道及閥件，方便操作保養(yǎng)，易于外排除積液。根據(jù)安裝、檢修、保養(yǎng)、操作等工

44、作需要，臥式瓶組限寬為1個儲氣瓶的長度，限高1．6m，限長5．5m。同組儲氣瓶之間凈距離不應(yīng)小于0．03m，儲氣瓶組間距不應(yīng)小于1．5m。    儲氣井的設(shè)計、建造和檢驗應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高壓氣地下儲氣井》SY／T6535的有關(guān)規(guī)定。儲氣井的建造應(yīng)由具有天然氣鉆井資質(zhì)的單位進行。</p><p>　　加氣站的儲氣瓶(儲氣井)間宜采用開敞式或半開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，有利于可

45、燃氣體擴散和通風(fēng)，并增大建筑物的泄壓比，屋面應(yīng)采用非燃燒輕質(zhì)材料制作。儲氣瓶組(儲氣井)與壓縮機、調(diào)壓器間、變酉己電間，在不能滿足相應(yīng)防火間距要求時，應(yīng)采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開，隔墻頂部應(yīng)比儲氣瓶組(儲氣井)頂部高1m及以上，隔墻長度應(yīng)為儲氣瓶組(儲氣井)總長，并在兩端各加2m及以上，隔墻厚度不應(yīng)小0.2m,可防止事故時相互影響。防火墻應(yīng)能抵抗一定的爆炸壓力。</p><p>　　3）天然氣質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)：進站天

46、然氣的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》GBl7820—1999中規(guī)定的Ⅱ類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和壓縮機運行要求的有關(guān)規(guī)定。增壓后進入儲氣裝置及出站的壓縮天然氣的質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》GBl8047的規(guī)定。若進入加氣站的天然氣硫化氫含量大于20mg／m3時，站內(nèi)應(yīng)設(shè)置脫硫裝置，脫硫塔設(shè)在壓縮機前可保護壓縮機組，選用雙塔輪換使用，有利于裝置運行和維護。當(dāng)進站天然氣需脫水處理時，脫水可在天然氣增壓前、增壓中或增壓后進行，脫水裝置設(shè)雙塔

47、。</p><p>　　4）設(shè)置安全保護裝置：在遠離作業(yè)區(qū)的天然氣進站管道上應(yīng)設(shè)緊急手動截斷閥，一旦發(fā)生火災(zāi)或其他事故，自控系統(tǒng)失靈時，操作人員可靠近并關(guān)閉截斷閥，切斷氣源，防止事故擴大。手動緊急截斷閥的位置應(yīng)便于發(fā)生事故時能及時切斷氣源。</p><p>　　儲氣瓶組(儲氣井)進氣總管上應(yīng)設(shè)安全閥及緊急放散管、壓力表及超壓報警器。每個儲氣瓶(井)出口應(yīng)設(shè)截止閥。以保證儲氣設(shè)備的安全運行及

48、發(fā)生事故時能及時切斷氣源。為防止進站加氣汽車控制失誤撞上儲氣設(shè)施造成事故，儲氣瓶組或儲氣井與站內(nèi)汽車通道相鄰一側(cè)，應(yīng)設(shè)安全防撞攔或采取其他防撞措施。</p><p>　　壓縮機出口與第一個截斷閥之間應(yīng)設(shè)安全閥，安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機的安全泄放量；壓縮機進、出口應(yīng)設(shè)高、低壓報警和高壓越限停機裝置；壓縮機組的冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度報警及停車裝置；壓縮機組的潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)低壓報警及停機裝置。</p>&

49、lt;p>　　加氣機應(yīng)設(shè)安全限壓裝置；加氣機的進氣管道上宜設(shè)置防撞事故自動切斷閥；加氣機的加氣軟管上應(yīng)設(shè)拉斷閥，拉斷閥在外力作用下分開后，兩端應(yīng)自行密封，當(dāng)加氣軟管內(nèi)的天然氣工作壓力為20MPa時，拉斷閥的分離拉力范圍宜為400-600N。加氣機附近應(yīng)設(shè)防撞柱(欄)，防止進站汽車失控撞上加氣機。</p><p>　　加氣站內(nèi)的天然氣管道和儲氣瓶組應(yīng)設(shè)置泄壓保護裝置，以便迅速排放天然氣管道和儲氣瓶組中需泄放的

50、天然氣。在儲氣瓶組事故時緊急排放的氣體，火災(zāi)或檢修設(shè)備時排放系統(tǒng)氣體，一次泄放量大于500m3(基準(zhǔn)狀態(tài))，很難予以回收，只能通過放散管迅速排放。壓縮機停機卸載的天然氣量，一般大于2m3(基準(zhǔn)狀態(tài))，并且泄放次數(shù)平均每小時2—3次以上，排放到專用回收罐較為妥當(dāng)。因為天然氣比重小于空氣，能很快擴散，拆修儀表或加氣作業(yè)時一次泄放量小于2m3(基準(zhǔn)狀態(tài))的氣體可排入大氣。泄壓保護裝置應(yīng)采取防塞和防凍措施。</p><p&g

51、t;　　加氣站不同壓力級別系統(tǒng)的放散管宜分別設(shè)置，放散管管口應(yīng)高出設(shè)備平臺2m及以上，且應(yīng)高出所在地面。</p><p>　　5）選擇適當(dāng)材質(zhì)的設(shè)備：增壓前的天然氣管道應(yīng)選用無縫鋼管，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》GB8163的有關(guān)規(guī)定。增壓后的天然氣管道應(yīng)選用高壓無縫鋼管，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310或《不銹鋼無縫鋼管》GB／T14976的有關(guān)規(guī)定。對嚴(yán)寒地區(qū)的室外架空管道

52、選材還要考慮環(huán)境溫度的影響。由于天然氣內(nèi)含有硫化氫、二氧化碳、殘存凝析油等腐蝕性介質(zhì)，加氣站內(nèi)與壓縮天然氣接觸的所有設(shè)備、管道、管件、閥門、法蘭、墊片等的材質(zhì)應(yīng)具備抗腐蝕、耐老化等能力。</p><p>　　加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計壓力應(yīng)比最大工作壓力高10％，且在任何情況下不應(yīng)低于安全閥的起始工作壓力。</p><p>　　埋地管道防腐設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)(鋼質(zhì)管道及

53、儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》SY0007的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)采用最高級別防腐絕緣保護層。</p><p><b>　　6.2應(yīng)采取的措施</b></p><p>　　1）控制和消除引火源：加氣站內(nèi)爆炸危險區(qū)域的等級范圍劃分應(yīng)按(汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB50156—2002確定。按照(爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計范》GB50058的規(guī)定，使用高于或等于相應(yīng)作業(yè)區(qū)域

54、氣體級別的防爆電氣設(shè)備。爆炸危險區(qū)域慎用移動式和便攜式電器，禁止私拉亂接，違章用電。</p><p>　　加氣站的站房和罩棚按建(構(gòu))筑物的防雷考慮，一般都采用避雷帶(網(wǎng))保護。天然氣儲氣瓶組必須進行防雷接地，接地點不少于2處。儲氣瓶組、管道、法蘭及其他金屬附件均進行電氣連接并接地。雷雨天氣應(yīng)停止加氣作業(yè)。</p><p>　　嚴(yán)格控制修理用火，嚴(yán)禁煙火和明火，防止摩擦撞擊打火，作業(yè)時不得

55、使用電氣焊、割。</p><p>　　2）采取通風(fēng)措施：為了防止爆炸性混合物的形成，加氣站爆炸危險區(qū)域內(nèi)的房間應(yīng)采取通風(fēng)措施，以防止發(fā)生中毒和爆炸事故。采用自然通風(fēng)時，通風(fēng)口總面積不應(yīng)小于300cm；／m·(地面)，通風(fēng)口不應(yīng)少于2個，且應(yīng)靠近可燃氣體易積聚的部位設(shè)置，盡可能均勻，不留死角，以便可燃氣體能夠迅速擴散。對于可能泄漏天然氣的建筑物，以上排風(fēng)為主。采用強制通風(fēng)時，通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力在工藝設(shè)備工

56、作期間應(yīng)按每小時換氣15次計算，在工藝設(shè)備非工作期間應(yīng)按每小時換氣5次計算。</p><p>　　3）設(shè)置可燃氣體檢測報警裝置：為了能及時檢測到可燃氣體非正常超量泄漏，以便工作人員盡快進行泄漏處理，防止或消除爆炸事故隱患，加氣站應(yīng)設(shè)置可燃氣體檢測報警系統(tǒng)。壓縮天然氣儲氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機房(棚)等場所應(yīng)設(shè)置可燃氣體檢測器。報警器宜集中設(shè)置在控制室或值班室內(nèi)，操作人員能及時得到報警。可燃氣體檢測器和報警器

57、的選用和安裝，應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》SH3063的有關(guān)規(guī)定。可燃氣體檢測器報警(高限)設(shè)定值應(yīng)小于或等于可燃氣體爆炸下限濃度(WV)值的25％。</p><p>　　4）提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)：對于目前加氣站內(nèi)工作人員專業(yè)素質(zhì)參差不齊的現(xiàn)象，應(yīng)加大安全培訓(xùn)和考核的力度，嚴(yán)格崗前培訓(xùn)、定期培訓(xùn)制度，并進行考核。熟悉加氣站各類設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)等生產(chǎn)專業(yè)知識和操作規(guī)程，了解

58、天然氣的火災(zāi)危險性，掌握防火、滅火的基礎(chǔ)知識，提高處理突發(fā)事故的能力。</p><p><b>　　7結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　7.1本文總結(jié)</b></p><p>　　本文針對ＣＮＧ加氣站良好的發(fā)展前景，從系統(tǒng)組成、事故原因、事故預(yù)防等幾個方面對ＣＮＧ加氣站進行了詳細分析與研究。</p>

59、;<p>　　研究提出了國內(nèi)外ＣＮＧ加氣站的一般組成結(jié)構(gòu)，即由調(diào)壓計量系統(tǒng)、凈化干燥系統(tǒng)、氣體壓縮系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)等六個子系統(tǒng)組成。</p><p>　　研究提出了ＣＮＧ加氣站的常見的危險因素有天然氣易燃易爆、天然氣易泄露、儲存壓力大、多種引火源的存在和操作人員的不規(guī)范等。</p><p>　　研究提出了ＣＮＧ加氣站常見事故預(yù)防措施如建設(shè)安全監(jiān)控預(yù)警與事故應(yīng)急綜合管理

60、系統(tǒng)、設(shè)置安全保護裝置等，確保事故由被動防范向源頭管理的方式轉(zhuǎn)變。</p><p><b>　　7.2未來展望</b></p><p>　　在機動車輛中，是否適合使用CNG作燃料，主要取決于國家政策、車輛的行駛范圍、行駛里程、車輛改裝的費用（或CNG汽車的價格）以及CNG加氣站的數(shù)量和布局等因素。出租車、公交車及城市間短途客運車主要在市區(qū)內(nèi)運行，每日行駛里程多、行駛時

61、間長、改裝費用回收周期相對較短，是最適合使用CNG的車型。目前市場上CNG汽車的改裝費用隨車型的不同而不同，公交車約10000元/輛，中巴車約7000元/輛，出租車約5000元/輛。不同車型使用CNG和汽油作為燃料的經(jīng)濟性比較見下表（參考目前市場93#汽油及車用CNG價格）：</p><p>　　表6.1 CNG和汽油燃料的經(jīng)濟性比較</p><p>　　從表我們可以得出汽車使用CNG與使

62、用汽油比可節(jié)約燃料費約42％，由此可見車用CNG較好的經(jīng)濟效益。如果說較好的經(jīng)濟效益是車用CNG發(fā)展的直接驅(qū)動力，那么CNG的價格承受能力是車用CNG發(fā)展的持久驅(qū)動力。</p><p>　　CNG市場的價格承受能力取決于其替換燃料（主要為汽油）的價格，汽油熱值為33.49MJ/L，天然氣低位熱值為32.92MJ/ Nm3，在熱值相等的情況下，1L汽油相當(dāng)于33.49/32.92=1.02 Nm3的天然氣。目前，

63、93#汽油售價為6.32元/L，車用CNG的售價為3.64元/ Nm3，由此可知，即使在市場價格維持不變的情況下（油價面臨持續(xù)上升的壓力），天然氣替代93#汽油的可承受價為6.32/1.02=6.20元/ Nm3，汽車加氣市場能夠承受CNG漲價的最大價差為6.20-3.64=2.56元，93＃汽油市場價降至3.64x1.02=3.71元/L時，汽車加氣市場的承受力達到極限（改裝回收期過后）。</p><p>　　

64、結(jié)合當(dāng)前國際石油、天然氣價格的發(fā)展趨勢，我們可以斷定在相當(dāng)長的一段時間里油氣的價差將保持在較高的水平，這就為車用CNG的大規(guī)模發(fā)展提供了前提條件。可以預(yù)見，隨著國內(nèi)天然氣管網(wǎng)和全國范圍內(nèi)CNG加氣母子站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)完善，高效、清潔的CNG汽車必將得到更加廣泛的推廣和使用，車用CNG將有著極為廣闊的市場發(fā)展空間。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p&g

65、t;　　[1]　劉錫磷；ＣＮＧ加氣站的系統(tǒng)配置[J]；城市燃氣；2001,314（4）4～9.</p><p>　　[2] 陳杰；李求進；吳宗之；100起CNG加氣站事故的統(tǒng)計分析及對策研究[J]；中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)；2009,5（1）：71～75.</p><p>　　[3]韓中華;;CNG加氣站的火災(zāi)危險性分析及預(yù)防措施探討[J];煤炭技術(shù);2008年12期.</p>

66、<p>　　鄭欣;許開立;楊莉;;重大危險源評價法在液化石油氣罐區(qū)安全評價中的應(yīng)用[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年.</p><p>　　[4]張江華；突發(fā)公共事件應(yīng)急管理研究[D]；復(fù)旦大學(xué);2008年</p><p>　　康榮學(xué)；吳宗之；關(guān)磊；桑海泉；；重大危險源監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展歷程[J]；中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)；2009年第01期.</

67、p><p>　　[5]王艷華；佟淑嬌；陳寶智；大型CNG罐區(qū)火災(zāi)事故后果評估[J]；工業(yè)安全與環(huán)保；2004年第11期.</p><p>　　[6]譚金會,何太碧,楊菡,林秀蘭. CNG加氣站設(shè)備安全風(fēng)險評價的關(guān)鍵問題[J]天然氣工業(yè), 2008,(11).</p><p>　　[7]陳基杰,孫芃. 天然氣汽車de現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]城市公用事業(yè), 2003,(06)

68、.</p><p>　　[8]楊高峰. CNG加氣站設(shè)計中幾個問題的探討[J]平頂山工學(xué)院學(xué)報, 2007,(04) </p><p>　　[9]黃鄭華, 李建華.汽車加油加氣站消防安全培訓(xùn)讀本.北京: 中國勞動社會保障出版社, 2004</p><p>　　[10]祖因希.汽車加油加氣站安全技術(shù)與管理.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005</p>&l

69、t;p>　　3 GB 50156《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　三年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。三年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。在這個寒風(fēng)凜冽的日子里，隨著論

70、文的終結(jié)，也預(yù)示著我的學(xué)生時代即將結(jié)束，回首三年來的求學(xué)歷程，伴隨著我成長的不僅僅是一本本飄著墨香的書本，還有那些循循善誘、諄諄教導(dǎo)、孜孜不倦的老師們，尤其感謝的是**老師，*老師和我們就像好朋友一樣和同學(xué)們交流，讓大家很放松大膽的向他請教問題。</p><p>　　三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這三年來我遇到了許多恩師益友，無論在學(xué)

71、習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長。感恩之情難以用語言量度，謹以最樸實的話語致以最崇高的敬意！</p><p>　　還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機會，養(yǎng)育之恩沒齒難忘；感謝我的伴侶，無論在精神還是在物質(zhì)上都給予我莫大的支持；感謝我的同窗好友，在我最困難的時候總能給予我安慰和鼓勵，讓我重拾信心。</p><p>　　同