淺談天然氣加氣站的安全管理

郭文中(貴州華油天然氣有限公司)

為了應(yīng)對全球變暖，有效利用清潔能源做好節(jié)能減排保護(hù)大氣環(huán)境，天然氣汽車逐漸被人們接受。在20世紀(jì)后期，經(jīng)濟高速發(fā)展帶來了汽車數(shù)量的飛速膨脹，汽車尾氣嚴(yán)重加劇了大氣污染，引起了世界各國的高度重視。我國在1988年開始研制天然氣汽車與重啟裝置，并且由新西蘭引進(jìn)了當(dāng)時領(lǐng)先的CNG技術(shù)。天然氣污染較少，而且大大降低一氧化碳、二氧化硫、噪音等污染情況，是國際優(yōu)秀的清潔燃料。

一、加氣站安全管理特點

天然氣易燃、易爆并且容易擴散，因此天然氣加氣站在安全管理方面需要有健全完善的管理制度才可以有效預(yù)防安全事故發(fā)生，防止燃燒與爆炸等事故，有效保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。制定健全合理的管理制度，才可以使加氣站在日常運營過程中及時按制度進(jìn)行巡視檢查發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，做到急時處理解決問題排除隱患。同時根據(jù)加氣站的特殊性質(zhì)，結(jié)合實際擬制應(yīng)急預(yù)案針對性的做好對突發(fā)事件、事故的處理措施。

根據(jù)以往經(jīng)驗來看，加氣站安全管理主要注重以下幾點安全特性。

1.實踐性

天然氣加氣站主要安全管理目的是保證生產(chǎn)運行全過程有效可靠的安全性。在加氣站實際生產(chǎn)作業(yè)中會遇到一些安全問題，這就需要制定切合實際有效的管理制度和應(yīng)急策略來有效保證加氣站的安全正常生產(chǎn)運行。

2.持續(xù)性

由于天然氣的物理特性導(dǎo)致加氣站工作過程存在相應(yīng)的危險源，為了有效提高加氣站安全防范，需要在整體生產(chǎn)過程中時時刻刻注意安全，一些常規(guī)工作更需要加強嚴(yán)格檢查和管理的持續(xù)性。例如：天然氣運輸、儲存、加注、設(shè)備檢查、維護(hù)、修理、更換、外因安全因素等方面，安全管理必須貫穿全程。

3.普及性

加氣站工作人員需要全員參與到日常安全管理工作之中，并且直接受益對象也是全體工作人員，加強安全生產(chǎn)管理可以有效提高全體人員安全意識，及時消除安全隱患的存在，預(yù)防安全事故的發(fā)生，保護(hù)員工生命財產(chǎn)安全。在全員安全管理的過程中，通過調(diào)動工作人員積極性與責(zé)任感，就可以有效提高加氣站安全管理水平，對所有人員采取各項相關(guān)安全培訓(xùn)，培養(yǎng)安全意識的同時，加強安全管理知識的學(xué)習(xí)，增強安全工作的專業(yè)技能提高安全自主管理能力，把安全工作植根于每一個工作人員的腦子里，達(dá)到全員參與，人人有責(zé)。

二、加氣站設(shè)備配選要求

1.總體布局與模塊化系統(tǒng)

加氣站的建設(shè)工藝技術(shù)既復(fù)雜又精密嚴(yán)謹(jǐn)，需要系統(tǒng)化的工程原理才可以降低投資成本。在建設(shè)過程需要選擇國際領(lǐng)先技術(shù)，不僅可以提高用戶滿意度，還可以有效降低天然氣浪費情況，增加企業(yè)利潤。加氣站設(shè)備配選要遵循“以社會經(jīng)濟效益位中心，以設(shè)備質(zhì)量安全為重點”的原則，采用高標(biāo)準(zhǔn)、高技術(shù)的部件，以安全、可靠、實用、經(jīng)濟作為總原則，嚴(yán)格執(zhí)行國家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保整個加氣站的運行安全、可靠。

L-CNG加氣站，在選擇設(shè)備時需要根據(jù)設(shè)計加氣能力來確定基本參數(shù)，根據(jù)最終計算參數(shù)制定匹配方法。在選擇工藝設(shè)計時需要保證運行安全性，設(shè)備日常維護(hù)檢修方便、設(shè)備故障隱患處理能及時有效。

以設(shè)計規(guī)模為20000Nm3/d標(biāo)準(zhǔn)站為例：主要設(shè)備包括2臺60m3LNG臥式儲罐、1套LNG泵撬（含1臺LNG潛液泵，1臺卸車（儲罐）增壓器，1臺EAG加熱器）、1套L-CNG泵撬（含2臺高壓柱塞泵、2臺高壓氣化器、1臺高壓EAG加熱器、1臺順序控制盤）、1組儲氣瓶組、1臺LNG加氣機、2-3臺CNG加氣機。

2.使用高端柱塞泵

L-CNG天然氣加氣站設(shè)備主要核心為LNG高壓柱塞泵，它可以決定加氣站整體工作效率，其性能的好壞直接影響加氣站運行的可靠性和經(jīng)濟性，所以選擇性能較好的柱塞泵至關(guān)重要。LNG高壓柱塞泵品種較多，美國ACD是世界著名的低溫泵的制造廠家，該公司生產(chǎn)的柱塞泵技術(shù)成熟，該泵具有運行穩(wěn)定、故障率低、安全系數(shù)高、噪音小的特點，在全球L-CNG加氣站中廣泛運用。由于ACD泵較國產(chǎn)泵價格昂貴，增加了加氣站的投建成本，隨著中國天然氣時代的到來，國內(nèi)大力發(fā)展天然氣加氣站，國產(chǎn)LNG柱塞泵的發(fā)展也隨之成長起來，在近幾年的新站建設(shè)中，國產(chǎn)泵也得到了廣泛使用。目前，如杭州新亞公司等生產(chǎn)的低溫柱塞泵結(jié)構(gòu)新穎、材質(zhì)優(yōu)良、加工精湛、性能穩(wěn)定、容易操作、維護(hù)方便的特點。該泵傳動機構(gòu)為連桿十字頭結(jié)構(gòu)，泵頭采用真空冷端夾套式，LNG冷損小、汽化量少、預(yù)冷開機時間短、操作方便、維護(hù)成本低等優(yōu)點。活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)和密封圈由具有良好耐磨性的高分子復(fù)合材料制成，使用壽命長，延長了泵的運行維護(hù)周期，電機動力防爆等級高，使安全系數(shù)范圍更大。

3.管路及閥門系統(tǒng)

LNG管道材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，鋼號為0Crl8Ni9，符合GB/T14976-94《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》。配管用標(biāo)準(zhǔn)外徑采用GB8163或SH3405（壁厚系列為SCH10s）。輸送LNG低溫液體及BOG低溫氣體的管線需進(jìn)行保冷，法蘭、閥門均設(shè)法蘭、閥門保冷套。LNG輸送管線的保冷，有高真空夾套管保冷和聚異氰尿素脂管發(fā)泡隔熱保冷兩種方式。在高真空多層絕熱低溫管路中,由于沒有空氣的對流，絕熱效果有大幅度的提高，設(shè)置的防輻射材料，能有效阻擋輻射熱的穿透，近年在L-CNG加氣站中得到廣泛應(yīng)用，在新建站中已逐步取代了傳統(tǒng)的聚異氰尿素脂發(fā)泡隔熱管保冷。

閥門采用專用低溫閥門，滿足輸送LNG壓力（壓力級別PN1.6MPa）流量要求，且LNG具備耐低溫性(-196℃)。主要包括：專用長軸截止閥、短軸截止閥、安全閥、止回閥、緊急切斷閥等等。管道閥門選用按照API標(biāo)準(zhǔn)制造的專用液化天然氣用不銹鋼閥門，鋼號為0Cr18Ni9，保溫管段采用長軸式，不保溫管段采用短軸。閥門與管道間的連接采用焊接型式連接，減少了管道靜密封泄漏點數(shù)，有利于站區(qū)推行無泄漏管理標(biāo)準(zhǔn)，保證了站區(qū)泄漏事故能及時有效排除。

三、加氣站安全管理策略

安全生產(chǎn)是天然氣銷售行業(yè)生存和發(fā)展的基本保證，“安全第一、預(yù)防為主”是我國企業(yè)勞動保護(hù)的基本方針，也是天然氣銷售行業(yè)必須遵循的一條準(zhǔn)則。而天然氣（L-CNG）加氣站在各大城市異軍突起，安全生產(chǎn)管理工作出現(xiàn)了許多新情況，產(chǎn)生了許多新問題。如安全管理體制的變化，安全法規(guī)的進(jìn)一步完善，《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》（GB50156-2012）經(jīng)過修訂后于2013年3月10日實施，安全環(huán)境與健康（HSE）管理體系也已全面實施。但由于天然氣（L-CNG）加氣站安全技術(shù)與管理涉及面廣技術(shù)性強，如何加強完善對天然氣（L-CNG）加氣站管理做到“橫向到邊，縱向到底”，達(dá)到“防患于未然”都在許多初學(xué)者的研討之中。

安全管理實質(zhì)上就是對人、物、環(huán)境的管理。安全管理是研究人、物、環(huán)境三者之間的協(xié)調(diào)性，對企業(yè)安全工作進(jìn)行決策、計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)，在法律制度，組織管理，技術(shù)和教育培訓(xùn)等方面采取綜合措施，控制人、物、環(huán)境的安全因素，以實現(xiàn)安全生產(chǎn)為目的一門綜合性學(xué)科。其中“人”是指企業(yè)職工，“物”是指與生產(chǎn)活動有關(guān)的設(shè)備、設(shè)施和工具等。“環(huán)境”是指生產(chǎn)過程中作業(yè)環(huán)境，包括設(shè)備布置、照明、噪聲、振動、溫度、標(biāo)志和色彩等。

天然氣加氣站主要安全可分過去、現(xiàn)在、將來三個安全時態(tài)進(jìn)行區(qū)分，即為設(shè)計安全（過去）、管理過程安全（現(xiàn)在）和安全風(fēng)險防范（將來）。

1.設(shè)計安全

天然氣加氣站在建站初期首先同步進(jìn)行的有安全環(huán)境評價、消防與安全設(shè)施設(shè)計、設(shè)備安全配備與配比選型等，其目的是為天然氣加氣站在建成后的安全運行上做好有效可靠環(huán)境現(xiàn)場、設(shè)備設(shè)施、崗位操作上的具體安全保障。

2.管理過程安全

（1）天然氣泄漏與火災(zāi)防護(hù)

加氣站需要較強的火災(zāi)防護(hù)管理，因為天然氣的物理特性，導(dǎo)致泄露事件較為常見，并且在運輸儲存過程需要高壓運行，如果存在火源隱患，就會造成嚴(yán)重后果。儲罐、壓縮機、儲氣瓶組和壓力管線需要根據(jù)國家制定的施工規(guī)范進(jìn)行安放，在事故發(fā)生后，需要控制事故范圍，緊急手動閥是必備的安全裝置。儲氣瓶組需要設(shè)置壓力表與超壓警報裝置，對氣瓶組出口需要設(shè)置截止閥。在儲氣瓶與汽車通道間需要設(shè)立必要的防撞欄，避免加氣車輛失去控制與儲氣設(shè)備碰撞，從而發(fā)生意外。因此，加強提高設(shè)備的安全可靠性，可以有效降低意外事故的發(fā)生，同時若在發(fā)生意外時第一時間可有效采取應(yīng)急措施。

（2）加氣機安全設(shè)置

加氣機是天然氣加氣站崗位操作使用最頻繁的設(shè)備。

在安裝加氣機時需要加裝安全限壓裝置，并且在進(jìn)氣管道設(shè)置防撞自動切斷閥，加氣軟管使用拉斷閥，如果拉斷閥被外力拉開，兩端自動封閉。如果加氣軟管內(nèi)部壓力為20Mpa，可以選擇450-550N的分離拉力，為了加速泄放儲氣瓶內(nèi)天然氣，需要設(shè)置泄壓保護(hù)閥，一旦發(fā)生緊急事件，可以通過放散管將天然氣排放到專用回收罐，一次泄放550Nm3。由于天然氣擴散能力較強，所以需要在泄壓裝置中使用防凍措施與防塞裝置，不同級別的壓力放散管需要分別設(shè)置。

（3）通風(fēng)換氣

加氣站需要使用自然通風(fēng)時，總通風(fēng)面積不可小于350cm/m，通風(fēng)口不少于兩個，并且位置盡量接近可燃?xì)怏w聚集區(qū)，通風(fēng)分配均勻，盡量不留死角，方便可燃?xì)怏w擴散。對于天然氣泄露可能性較大的地區(qū)，需要通過風(fēng)力進(jìn)行疏散，在強制通風(fēng)時，通風(fēng)設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇每小時換氣18次，如果工藝設(shè)備處于非工作期間需要每小時換氣6次。

3.安全風(fēng)險防范

在加氣站生產(chǎn)作業(yè)中會遇到一些突發(fā)的安全問題，這就需要針對實際作業(yè)環(huán)境現(xiàn)場、設(shè)備、工藝、崗位進(jìn)行全員安全危害風(fēng)險辨識，分類分項逐一進(jìn)行評價確認(rèn)，從微小到重大危險源分別進(jìn)行有效措施應(yīng)對的制定，特別是對重大危險源要擬制詳細(xì)、完整、有效、可靠的安全應(yīng)急預(yù)案，并針對安全應(yīng)急預(yù)案模擬演練，充分保證加氣站安全正常生產(chǎn)。

危險源辨識、危險評價和風(fēng)險控制在天然氣加氣站安全管理中具有重要性。

要控制風(fēng)險，首先要辨識危險源，評價其帶來危害的嚴(yán)重程度和可能性，制定其風(fēng)險級別，考慮風(fēng)險控制的措施及降低風(fēng)險的優(yōu)先順序。

辨識危害源時要按以下業(yè)務(wù)活動進(jìn)行，即為：加氣站內(nèi)外的地理位置；產(chǎn)品及活動或所提供服務(wù)的階段，計劃和被動性的工作；確定的任務(wù)；不經(jīng)常發(fā)生的任務(wù)。

危害源從以下幾個方面進(jìn)行辨識，即為：物理和化學(xué)性危害；生物性、生理和心理性危險，行為性危險；與相關(guān)法律、法規(guī)或其他要求規(guī)定相悖的而存在的危險因素。

辨識危險工作及危害時，必須考慮危險、危害的狀態(tài)和時態(tài)以及其他因素，即為：a正常、異常、緊急三種狀態(tài)；b過去、現(xiàn)在、將來三種時態(tài)；c公司活動、產(chǎn)品或服務(wù)中危險因素；d對外部可施加影響的危險因素。只有辨識清楚危險源存在的點、線面，才能有效的管控避免事故的發(fā)生。

結(jié)束語：

加氣站需要遵循一般管理原則，但是也要加強特殊規(guī)律的分析方法，要把加氣站安全工作滲透到腦子里，體現(xiàn)在行動上，時刻保持強烈的憂患意識，繃緊安全生產(chǎn)這根弦，把安全生產(chǎn)工作持之以恒地抓好抓實，確保安全生產(chǎn)“全覆蓋、零容忍、嚴(yán)執(zhí)法、重實效”。通過現(xiàn)代化的管理經(jīng)驗，借鑒同行業(yè)先進(jìn)管理體系，系統(tǒng)分析安全管理在加氣站中的應(yīng)用特點與內(nèi)容。監(jiān)督管理生產(chǎn)建設(shè)過程中存在的安全隱患，及時消除安全問題，完善安全管理方法，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全，獲得更好的經(jīng)濟收益與社會效益。