王江華
(克拉瑪依市富城天然氣有限責任公司,新疆克拉瑪依 834007)
CNG加氣站危險性分析及事故防范措施
王江華
(克拉瑪依市富城天然氣有限責任公司,新疆克拉瑪依 834007)
CNG加氣站由于其特殊性質具有較高的物理風險和化學風險,針對其危險因素進行分析,有利于及時發現安全隱患,并采取有效的防范措施。當前,CNG加氣站主要風險有高壓、易燃易爆、氣體泄漏、點火源等多項因素,只有切實認識其風險根源,才能制定更有效的防范措施,將安全隱患消除在萌芽狀態。
CNG加氣站;危險分析;事故防范
CNG作為替代車輛燃油的新能源,具有環保清潔、價格低廉的特點,而且經過數十年技術發展,已經形成了相對成熟的技術體系。尤其是在近年來,國家大力倡導新能源經濟,CNG汽車保有量不斷增加,同時CNG加氣站數量也在持續增加。在發展新能源經濟的同時,也要對CNG加氣站的安全因素提起重視,通過加氣站安全管理促進CNG經濟的穩步發展。
CNG加氣站壓縮設備運行壓力需要保持在25MPa以上,達到這一壓力后才能將壓縮口的天然氣注入鋼瓶,這就需要加壓設備和鋼瓶質量能夠達到相應要求,如果稍有差錯,就有可能導致氣體外泄,進而造成火災或者爆炸事故。壓縮設備有可能造成超壓允準,如果設備或者鋼瓶壓力承載超過預期負荷值,也有可能造成配件壓力過爆造成具備炸裂。
如果天然氣中存在游離態的水,那么水中的硫化氫物質有可能導致鋼瓶腐蝕。而且從其化學屬性和物理原理來看,在高壓環境下硫化氫對于鋼瓶的腐蝕作用更強,而且防范難度更大。
天然氣的核心成分是甲烷,這是一種高危易燃易爆氣體,5%~15%即可達到爆照濃度。而且天然氣一旦燃燒就會形成巨大熱值,擴散系數可達0.196。基于其化學性質,一旦發生燃燒或者爆炸,就會在極短時間內快速蔓延,而且很難采取有效控制手段,風險危害及其巨大。
CNG加氣站多數位于主干道一側,交通流量較大,而且周邊環境相對復雜,需要重視明火風險。加氣過程中還會有很多引火源存在,尤其是各類加氣設備有可能存在電氣火花。加氣過程中天然氣會在輸氣管道內快速流動,這一物理現象容易造成靜電火源。
CNG天然氣處于高壓存儲狀態,如果存儲設備、輸送管道等有縫隙,就會造成氣體泄漏,一般容易出現泄漏的不穩有焊縫、壓縮機、法蘭盤、儲氣瓶、過濾罐等。在運輸過程中則有可能由于管道密閉不嚴造成其他泄露,或者在車輛運輸中由于碰撞造成氣體外泄。如果不能采取及時有效的補救措施,就會造成重大火災或爆炸。
CNG加氣站需要構建功能完善的安全預警設施,配備應急處理系統,能夠對站內安全狀態、工藝流程進行全面監管,尤其能夠對氣源質量、站內核心工作節點進行實時監控,如檢測硫化氫含量、壓縮機運行性能等,設置相應的安全閾值和預警閾值,一旦有事故隱患能夠及時報警。監控系統接到預警通知后,能夠啟動緊急處理裝置。安全監管人員能夠通過視頻對現場進行控制,強化人為操作規范,減少由于操作失誤造成的站內風險。如有事故發生,系統能夠及時啟動應急裝置,并計算出最佳故障解決方案,為事故處置起到良好的輔助作用。
在CNG加氣站輸氣管道安裝緊急截斷閥,保證該閥門與作業區保持安全距離,如果事故發生時控制系統失靈,則能夠通過手動截斷輸氣管道,有效控制事態。儲氣井需要在進氣管道上加裝安全閥、應急放散管以及壓力表及報警器。井口安裝截止閥,一旦有風險故障能夠及時切斷天然氣供應。壓縮機與截斷閥間要安裝安全閥,保證其泄放能力高于壓縮機泄放量。壓縮機要配備高壓、低壓報警裝置。
如果輸氣管道位于寒冷環境中,則需要對室外管道架設進行嚴格選擇,強化其保溫性能。天然氣中包含CO2、H2S以及凝析油等殘留物,這些物質對天然氣管道、存儲鋼瓶、管道閥門等具有一定的腐蝕作用,這就需要在材質選擇上突出抗氧化、抗腐蝕特性。地下管道需要做好絕緣層鋪設和防腐保護,儲氣瓶存放位置需要與站內運輸車輛同側,以減少車輛碰撞造成的安全隱患。
為了減少易燃易爆混合物聚集,需要及時進行通風喚起,以減少有害氣體中毒或者爆炸事故發生,在CNG加氣站要做好防雷暴、防靜電等安全接地,保證監控儀器正常運行,接地電阻要小于4Ω。
以上討論了CNG加氣站高發風險因素,并針對這些風險因素提出相應的改進措施,以減少風險事故發生。同時還需要加強CNG加氣站工作人員的安全意識,主動落實各項安全措施,制定明確的安全管理規范,保證安全監控儀器運行正常,并做好安全日志。良好的安全管理措施有利于CNG加氣站正常運行,為CNG用戶提供更優質、更安全的能源服務。
[1] 韓中華.CNG加氣站的火災危險性分析及預防措施探討[J].煤炭技術,2016,(12).
[2] 劉錫麟.CNG加氣站的系統配置[J].城市煤氣,2014,(4).
[3] 周南竹.淺議CNG加氣站消防安全問題[J].江西化工,2017,(3).
Risk Analysis and Accident Prevention Measures of CNG Filling Station
Wang Jiang-hua
Because of its special nature,CNG gas station has high physical risk and chemical risk,analyzes its risk factors,and helps to detect hidden dangers in time,and take effective preventive measures.At present,the main risks of CNG filling stations have high pressure,flammable gas leakage,fire point,a number of factors,only to understand the origin of the risk,in order to develop more effective preventive measures,to eliminate hidden dangers in the bud.
CNG filling station;risk analysis;accident prevention
U473.8
A
1003-6490(2017)12-0244-01
2017-10-11
王江華(1982—),男,湖南隆回人,助理工程師,主要研究方向為天然氣的CNG、LNG、LPG的生產、安全、管理。