壓縮天然氣加氣站的安全設計

46·油氣儲運2005年opec經(jīng)驗交流壓縮天然氣加氣站的安全設計黃鄭華·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計,油氣儲運,2005,24(6)46~49。摘要介紹了壓縮天然氣加氣站類(lèi)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、高壓運行、質(zhì)量差和站內多種引火源的火災危險性,并從站的總體布局、天然氣儲存和質(zhì)量、站內安全保護裝置、設備材質(zhì)、房間通風(fēng)、可燃氣體檢測報警和預防電火花、靜電、雷擊等方面指出了壓縮天然氣加氣站在消防安全設計中應注意的事項。主題詞壓縮天然氣汽車(chē)加氣站消防安全設計天然氣具有燃燒完全、污染少、費用低等優(yōu)點(diǎn),氣體壓縮、氣體儲存、設備控制和售氣6個(gè)系統組已廣泛地應用在生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域。隨著(zhù)我國天成。壓縮天然氣加氣站的工作原理是,通過(guò)管道輸然氣的開(kāi)發(fā)利用和汽車(chē)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壓計量系統和凈化干燥益增長(cháng),近年來(lái)我國相繼建成并投運了一批壓縮天系統進(jìn)行凈化處理,再經(jīng)壓縮系統使天然氣壓力達然氣(CNG)加氣站,在滿(mǎn)足車(chē)用天然氣燃料的同到25MPa后,由高壓儲氣瓶組和售氣機將壓縮天時(shí),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(chē)輛儲氣瓶更高的要求,尤其是高壓運載與儲存、油氣雙燃料站2、類(lèi)型等安全技術(shù)問(wèn)題。壓縮天然氣加氣站按使用功能分為天然氣汽車(chē)加氣站、油氣混合加氣站和子、母加氣站三種類(lèi)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(lèi)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(wú)需供氣管道,依靠母壓縮天然氣加氣站通常由調壓計量?jì)艋稍?、站的氣瓶拖?chē)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。定系統的嚴密性進(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節檢定點(diǎn)流量,會(huì )計出口閥及其它未檢流量計的檢定閥都必須關(guān)嚴,造成此閥的前后壓差較大,破壞了檢定系統所需的四通閥無(wú)滲漏,流程切換需專(zhuān)人負責,統一指揮;通壓力場(chǎng)。過(guò)理論推導和分析,得出修正所需的溫度、壓力參數記錄偏差與示值誤差之間的內在聯(lián)系,流量計檢定五、結束語(yǔ)所需的各類(lèi)參數必須準確可靠。否則還可能引入新的誤差。流量計檢定的目的是為了發(fā)現誤差并及時(shí)進(jìn)行器差調整,消除誤差,從而保證油品公正、準確計量(收稿日期:200409為獲得可靠檢定結果,在流量計檢定之前,必須對檢編輯:盂凡強第24卷第6期黃鄭華等:壓縮天然氣加氣站的安全設計47氣的凈化和壓縮,使天然氣增壓至25MPa,給氣瓶系統高壓運行容易發(fā)生超壓,當系統壓力超過(guò)或氣瓶拖車(chē)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(shí),必將導致設備及加注服務(wù)。子、母加氣站可節省建站資金和土地,有配件的強度超限發(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、結構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(kāi)放式和撬裝式兩種結構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(kāi)放式結構按照工藝流程,在廠(chǎng)房?jì)葘⒓佣缺仍?MPa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(mén)等設備組裝起來(lái),形1995年8月12日,某壓縮天然氣加氣站因脫水工序成一個(gè)開(kāi)環(huán)工藝系統。處理不凈,在給鋼瓶充氣時(shí)發(fā)生爆炸而引起火災(2)撬裝式結構將加氣站的凈化、壓縮、冷卻、5、多種引火源的存在控制和儲氣等主要設備集中在一個(gè)撬裝的底座上,商業(yè)性汽車(chē)加氣站絕大多數建在車(chē)輛來(lái)往頻繁形成一個(gè)可閉環(huán)控制的整體設備系統。從安全性上的交通干道一側,周?chē)h(huán)境較復雜,受外部點(diǎn)火源的講,撬裝式結構優(yōu)于開(kāi)放式結構。威脅較大。操作中也存在多種引火源,加氣站設備控制系統是對站內各種設備實(shí)施手動(dòng)或自動(dòng)控制的二火災危險性3分析系統,潛在著(zhù)電氣火花;售氣系統工作時(shí),天然氣在管道中高速流動(dòng),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氣體,甲類(lèi)三消防安全設計中應火災危險性,爆炸濃度極限為5%~15%,最小點(diǎn)火注意的事項能量?jì)H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,擴散加氣站的總體布局系數為0.196,極易燃燒、爆炸,且擴散能力強,火勢壓縮天然氣加氣站內壓縮機組和儲氣瓶組與周蔓延迅速。一旦發(fā)生火災難以施救。圍建、構筑物的防火間距,應嚴格按照GB501562、天然氣的泄漏2002《汽車(chē)加油加氣站設計與施工規范》的規定。加站內工藝過(guò)程處于高壓狀態(tài),很容易造成工藝氣站內的總平面布置應按照《建筑設計防火規范》和設備泄漏,如管道焊縫、閥門(mén)、法蘭盤(pán)、氣瓶、壓縮機、《城市燃氣設計規范》執行,除儲氣瓶(儲氣井)、生產(chǎn)干燥器、回收罐及過(guò)濾罐等,當壓縮天然氣管道被拉建筑和必要的輔助設施外,不宜布置其他建筑。加脫或加氣車(chē)輛意外失控而撞毀加氣機時(shí)會(huì )造成天然氣站的生產(chǎn)、辦公室應分區設置。加氣站區內的儲氣大量泄漏。泄漏氣體一旦遇到引火源,就會(huì )發(fā)生氣瓶組(儲氣井)壓縮機間、調壓間、加氣機等應有災和爆炸。1995年9月29日,某壓縮天然氣加明顯分隔,并符合規范的規定。氣站因鋼瓶泄漏燃燒發(fā)生爆炸,造成重大經(jīng)濟損失2、天然氣儲存和人員傷亡事故。儲氣瓶應選用符合國家有關(guān)規定和標準的產(chǎn)3、高壓儲存容器品。加氣站宜選用同一種規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必瓶,該儲氣瓶具有瓶閥少,接口少,安全性高等優(yōu)點(diǎn)。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。當選用內,這是目前國內可燃氣體的最高壓力儲存容器。小容積儲氣瓶時(shí),每組儲氣瓶的總容積不宜大于若鋼瓶質(zhì)量或加壓設備不能滿(mǎn)足基本的技術(shù)要求,4m3,且瓶數不宜大于60個(gè)。在城市建成區內總容稍有疏忽,便可發(fā)生爆炸或火災事故。例如,1995積不應超過(guò)16m3年10月7日,某壓縮天然氣加氣站因鋼瓶質(zhì)量問(wèn)題小容積儲氣瓶應固定在獨立支架上,臥式存放,發(fā)生噴射燃燒,火焰高達20m,造成經(jīng)濟損失超過(guò)便于布置管道及閥件,方便操作保養,易于外排除積油氣儲運2005年組限寬為一個(gè)儲氣瓶的長(cháng)度,限高1.6m,限長(cháng)置;壓縮機組的冷卻系統應設溫度報警及停車(chē)裝置;5.5m同組儲氣瓶之間凈距離不小于0.03m,儲氣壓縮機組的潤滑油系統應設低壓報警及停機裝置瓶組間距不小于1.5m。加氣機應設安全限壓裝置;加氣機的進(jìn)氣管道地下儲氣庫的設計、建造和檢驗應符合國家上應設置防撞事故自動(dòng)切斷閥;加氣機的加氣軟管SY/T6535《高壓氣地下儲氣井》標準中的有關(guān)規定,上應設拉斷閥,拉斷閥在外力作用下分開(kāi)后,兩端應其建造施工過(guò)程中必須有天然氣鉆井資質(zhì)的單位自行密封,當加氣軟管內的天然氣工作壓力為20參與。MPa時(shí),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(kāi)敞式或氣機附近應設防撞柱(欄),防止進(jìn)站汽車(chē)失控撞上半開(kāi)敞式鋼筋混凝土結構或鋼結構,有利于可燃氣加氣機體的擴散和通風(fēng),并增大建筑物的泄壓比,采用非燃加氣站內的天然氣管道和儲氣瓶組應設置泄壓燒輕質(zhì)材料制作屋面。儲氣瓶組(儲氣井)與壓縮保護裝置,以便迅速排放天然氣管道和儲氣瓶組中機、調壓器間、變配電間,在不能滿(mǎn)足相應防火間距需泄放的天然氣。在儲氣瓶組發(fā)生事故時(shí)緊急排放要求時(shí),應采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開(kāi),隔墻頂部的氣體,火災或檢修設備時(shí)排放系統氣體,一次泄放應比儲氣瓶組(儲氣井)頂部高出1m以上,隔墻長(cháng)量大于500m3(基準狀態(tài)),很難予以回收,只能通度應為儲氣瓶組(儲氣井)總長(cháng),并在兩端各加2m、過(guò)放散管迅速排放。壓縮機停機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(shí)相互影般大于2m3(基準狀態(tài)),并且泄放次數約2~3響。防火墻應能抵抗一定的爆炸壓力。次/h以上,排放到專(zhuān)用回收罐較為妥當。因為天然3、天然氣質(zhì)量氣密度小于空氣,能很快擴散,拆修儀表或加氣作業(yè)進(jìn)站天然氣的質(zhì)量應符合GB17820《天然氣》時(shí)一次泄放量小于2m3(基準狀態(tài))的氣體可排入中規定的Ⅱ類(lèi)氣質(zhì)標準和壓縮機運行要求的有關(guān)規大氣。泄壓保護裝置應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的放散管宜分別設量必須符合GB18047《車(chē)用壓縮天然氣(CNG)》的置,放散管管口應高出設備平臺2m以上,且應高規定。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,則站內應設置脫硫裝置,脫硫塔設在壓縮機5、設備材質(zhì)前可保護壓縮機組,選用雙塔輪換使用,有利于裝置增壓前的天然氣管道應選用符合GB8163《輸運行和維護。站內脫水裝置設雙塔,進(jìn)站天然氣脫送流體用無(wú)縫鋼管》的無(wú)縫鋼管。增壓后的天然氣水處理應在天然氣增壓前、增壓中或增壓后進(jìn)行管道應選用符合GB5310《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》或4、安全保護裝置GB/T14976《不銹鋼無(wú)縫鋼管》的高壓無(wú)縫鋼管。在遠離作業(yè)區的天然氣進(jìn)站管道合適位置上應對嚴寒地區的室外架空管道,其選材應考慮環(huán)境溫設緊急手動(dòng)截斷閥,一旦發(fā)生火災或其它事故,自控度的影響。由于天然氣內含有硫化氫、二氧化碳、殘系統失靈時(shí),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),因此加氣站內與壓縮天然源,防止事故擴大。氣接觸的所有設備、管道、管件、閥門(mén)、法蘭、墊片等儲氣瓶組(儲氣井)進(jìn)氣總管上應設安全閥及緊材質(zhì)應具備抗腐蝕、耐老牝的特點(diǎn)。急放散管、壓力表及超壓報警器。每個(gè)儲氣瓶(井)加氣站內的所有設備、閥門(mén)、管道、管件的設計出口應設截止閥,以保證儲氣設備的安全運行或發(fā)壓力要比實(shí)際最大工作壓力高10%,且在任何情況生事故時(shí)能及時(shí)切斷氣源下不應低于安全閥的起始工作壓力。儲氣瓶組或儲氣井與站內汽車(chē)通道相鄰一側,埋地管道防腐設計應符合SY0007鋼質(zhì)管道及應設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計規范》的有關(guān)規定,并采用最氣汽車(chē)控制失誤撞上儲氣設施造成事故。高級別防腐絕緣保護層。壓縮機出口與第一個(gè)截斷閥之間應設安全閥6、房間通風(fēng)安全閥的泄放能力不應小于壓縮機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計爆炸事故。采用自然通風(fēng)時(shí),通風(fēng)口總面積不應小保護鋼管兩端的接地裝置的接地電阻不應大于10于300cm2/m2(地面),通風(fēng)口不應少于2個(gè),設置;保護接地電阻不應大于4Ω;天然氣管道始、末端在靠近可燃氣體易積聚的部位,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置時(shí),接地電阻小于1009采用強制通風(fēng)時(shí),通風(fēng)設備的通風(fēng)能力在工藝設備就可以消除靜電荷積聚,防止靜電火花。工作期間應按換氣15次/h計算,在工藝設備非工地上或管溝敷設的天然氣管道的始、末端和分作期間應按換氣5次/h計算支處應設防靜電和防感應雷的聯(lián)合接地裝置,將天7、可燃氣體檢測報瞀然氣在輸送過(guò)程中產(chǎn)生的靜電和感應雷通過(guò)接地裝加氣站應設置可燃氣體檢測報警系統,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(shí)檢測到可燃氣體非正常超量泄漏,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。壓縮炸危險區域內的天然氣管道上的法蘭及膠管兩端接天然儲氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機房(棚)等場(chǎng)處采用金屬線(xiàn)跨接,防止法蘭及膠管兩端連接處由所應設置可燃氣體檢測器。于連接不良(接觸電阻大于0.039)而發(fā)生靜電或可燃氣體檢測器、報警器的選用和安裝,應符合雷電火花。SH3063《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報加氣站的站房和罩棚一般采用較經(jīng)濟可靠的避警設計規范》的有關(guān)規定。報警器宜集中設置在控雷帶(網(wǎng))保護。制室或值班室內,使操作人員能及時(shí)報警。電火花、靜電、雷擊的預防參考文獻加氣站的爆炸危險區域應按照GB-50156《加1,宋曉琴:國內外CNG加氣站的發(fā)展趨勢,油氣儲運,2003,油加氣站設計與施工規范》劃分,根據爆炸危險區域22(8的分區、防爆結構的要求進(jìn)行電氣設備的選型、安羅予紅:天然氣汽車(chē)及天然氣加氣站,煤氣與熱力,2000,20(6)裝、電力線(xiàn)路敷設等,應符合GB50058《爆炸和火災3,黃鄭華李建華:汽車(chē)加油加氣站消防安全培訓讀本,中國勞動(dòng)危險環(huán)境電力裝置設計規范》的規定社會(huì )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4,GB50156-2002,汽車(chē)加油加氣站設計與施工規范備的工作接地、保護接地及信息系統的接地等共用個(gè)接地裝置,既經(jīng)濟又安全,但接地電阻不應大于(收稿日期:20040809)4Q。當各自單獨設置接地裝置時(shí),儲氣瓶組的防編輯:仇斌雷接地裝置的接地電阻、配線(xiàn)電纜金屬外皮兩端和《油氣儲運》廣告征訂《油氣儲運》雜志是經(jīng)國家科委和新聞出版暑批準出版,由中國石油天然氣股份有限公司管道公司主辦,是目前國內唯一專(zhuān)門(mén)報道油氣儲運學(xué)科科研成果、向國內外公開(kāi)發(fā)行的科技期刊。國內統一刊號為CN13-1093/TE;國際標準刊號為ISSN1000-8241;郵發(fā)代號為18-89;廣告經(jīng)營(yíng)許可證號為1310004000002。開(kāi)本尺寸為210mm×277mm本刊可為您的企業(yè)提供及時(shí)、準確、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(hù)的途徑。優(yōu)惠事項1,封面、封二、鄰封二、鄰目次頁(yè)、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(yè)及單色插頁(yè)廣告連登3期以上,九折優(yōu)惠;6期以上,八折優(yōu)惠。