浅析天然气加气子站危险有害因素分析及安全设施 - 图文

浅析天然气加气子站危险有害因素分析及安全设施

论文关键词:压缩天然气加气子站;环保节能新能源;危险有害因素分析;安全设施

论文摘要:对压缩天然气加气子站的主要工艺技术特点、主要危险有害因素及安全设施设置情况进行了介绍与分析。

车用压缩天然气(以下称CNG)是一种高质清洁型能源，是理想的环保燃料之一。压缩天然气加气子站主要设备设施一般为成套定型产品，而工艺上采用国内外较为先进的液压式工艺系统。

1、工艺流程 1.1工艺特点

液压式压缩天然气加气子站的工艺系统主要由储气瓶拖车、子站撬体及加气机(加气机可置于子站撬体内，也可设于室外罩棚下的加气岛上)几个部分组成。其工艺特点是以自动控制的方式，运用成套定型专用设备，将特殊性质的液体以高压注人储气瓶拖车的CNG储气瓶中(储气设施工作压力约为25 MPa )，以便将CNG储气瓶中的CNG推出，再通过设有拉断阀的加气机(工作压力约为20MPa )，将CNG注入汽车储气罐内。

该工艺系统具有设备集成化程度高、加气过程自动控制、占地面积小、安全可靠性高、安装维护简便、撬装结构灵活、便于移动、使用方便等特点。整套加气装置在运行时，除更换储气瓶拖车时由人工操作外，所有环节均由控制系统自动控制。 1.2流程简介

首先，将储气瓶拖车停至站内固定停车位，并利用液压系统将储气瓶拖车框架顶升起(仰角10°左右)，为系统运行做好准备。然后，将储气瓶拖车固定停车位处管路与储气瓶拖车连接好，由系统自动控制打开换向阀组的相应气动阀门及储气瓶拖车上的第1个储气瓶的进出液阀门、输出CNG阀门，利用液压系统将高压液体注人储气瓶拖车上的第1个储气瓶内;其液压系统设有压力控制阀(压力范围一般为19.5~21.5 MPa )、压力传感器，当液压系统压力达到高限时，压力控制阀即停止向高压系统供液;当系统压力降至低限，液压系统重新开始工作;同时CNG被推出储气瓶，输至位子站撬体内的缓冲罐缓冲后，经带有拉断阀的加气机将CNG注入汽车储气罐内。当储气瓶拖车上的第1个储气瓶内大约95%的CNG被推出后，系统自动发出指令停止注液，并利用第1个储气瓶内的余压使高压液体返回位于子站撬体内的液体储槽中，同时由系统自动控制打开储气瓶拖车上的第2个储气瓶的相应阀门开始注液。同样的工作原理和过程直至将CNG储气瓶拖车上8个储气瓶依次排空后，返回其母站进行CNG的充装作业。 2、主要危险有害因素分析

压缩天然气子站的主要危险有害因素为:易燃易爆、电危害、车辆伤害、中毒窒息等。 2.1易燃易爆

a)储气瓶拖车、液压式CNG子站撬体等处。CNG属易燃气体，危险货物编号21007，火灾危险性分类为甲类，与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限5%一14%。储气瓶拖车、子站撬体、加气场地等处均存在有CNG，故火灾爆炸是压缩天然气子站的主要危险有害因素。储气瓶拖车上的CNG储气瓶、子站撬体内的缓冲罐和高压液体储槽等属压力容器，而连接储气瓶拖车、子站撬体、加气机的管道属压力管道，压力容器及压力管道最重要的参数是温度和压力，如发生安全阀、压力表失灵或泄漏、阀门外漏、法兰面之间泄漏、液压泵泄漏、设备材质质量不合格、焊接质量较差等原因造成CNG泄漏，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热、雷电或静电火花会引起燃烧爆炸，容易引发火灾爆炸等事故。此外，压力容器以及压力管道亦存在物理爆炸危险。爆炸能产生巨大的冲击波，其破坏力与杀伤力极大。

CNG体积质量比空气小，如发生泄漏,CNG在子站撬体内部、罩棚下等处积聚，一旦遇明火、机械火星、静电火花、雷电、烟囱飞火等点火源，非常容易发生火灾爆炸。

b)加气场地。加气场地是使用加气机专为以CNG为燃料的汽车加注CNG的作业区域。由于人员、车辆流动频繁，不安全因素较多，是加气站事故多发高发的危险场所。如:未熄火加气、机动车储气罐漏气、加气机漏气、电器故障、作业过程中因修车或机械碰撞产生火花、加气时泄漏、加气时流速过快积聚静电荷等均容易引发火灾爆炸事故。如加气站未设置防撞柱(栏)，车辆意外失控而撞毁CNG加气机，则会造成大量CNG泄漏，可能引发火灾爆炸。此外，加气场地也可能因外来加气车辆违章驾驶、路面沉积油污、路面积雪积冰，以及场地照明不好等原因造成建(构)筑物车辆及人员伤害或燃爆事故等。

C)控制室、站房作为加气站必不可少的重要建筑物，其耐火等级和站内设施之间的防火距离是至关重要的。如有CNG窜人控制室、站房，遇到明火，随意吸烟，以及电气设备过载、短路、断线、接点松动、接触不良、绝缘下降等故障会产生电热和电火花，引燃CNG或周围可燃物，都有可能发生火灾或爆炸事故。 2.2电危害

a)触电伤害。电气伤害事故以触电伤害最为常见，如果与加气设施配套的各类电气设施、电器开关、电缆敷设的接地或接零或屏护措施不完善、耐压强度低、耐腐蚀性差，都会造成漏电，导致触电伤人事故。 b)静电危害。静电电荷产生的火花，是石油化工业发生火灾爆炸的一个根源。在设备内部，以及输送管线内都有产生静电电荷积累的可能性。尤其在CNG输送与付出等作业过程中，更容易产生静电火花引起火灾爆炸。如输送流速过快，以及无防静电设施或防静电设施未起作用和不按规定穿着防静电劳动保护护具等都极易产生静电，并积聚形成引爆(燃)源，或因其不能迅速泄放，其静电火花将导致火灾爆炸。

c)雷击。建构筑物如防雷装置失效，在雷雨天存在着被雷击的危险。由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强的特点，一旦被雷电击中，不但可能损坏生产设备和设施，而且还会导致火灾和爆炸，造成人员伤亡事故。 2.3中毒窒息

根据危险有害因素分析，CNG有一定的毒性，且大量泄漏时会降低空气中的氧分压造成人体窒息。压缩天然气加气子站毒性物质一般在密闭管道内运行，正常作业情况下，作业场所的毒性物质污染较少。但有部分工序还需手工操作完成(如:更换储气瓶拖车、连接相关管线等)及各种原因引起的跑、冒、漏气等现象，可使作业场所受到一定的污染。GNG主要经呼吸道和皮肤进人体内，亦可经消化道进人。对人体的危害主要可引起呼吸道系统、神经系统、血液系统、消化系统、循环系统、泌尿系统等的损伤。 2.4车辆伤害

当储气瓶拖车进站、汽车进站加气时，罩棚支柱、CNG加气机、站内设备设施和作业人员可能受到车辆的碰撞，造成财产损失和人员伤害。 3、安全设施设置情况

通过分析可知，CNG加气子站的主要危险有害因素为火灾爆炸和中毒窒息，对此，其设置有相应的安全设施及防范措施，见表1。

北京市机动车用燃气钢瓶安全管理办法（试行） 一、为了加强机动车

用燃气钢瓶的安全管理，保证安全运行，促进我市燃气汽车的发展，根据《锅炉压力容器安全监察暂行条例》的有关规定，特制定本办法。

二、本办法所称机动车用燃气钢瓶是指充装液化石油气、天然气介质，以体积计量固定安装在汽车上的钢瓶。

三、本办法是对我市行政区域内机动车用燃气钢瓶的基本要求。钢瓶的安装、充装、使用和检验等应符合本办法的规定。

四、改装燃气汽车的单位，必须具有相应的技术力量、工装设备和检测手段，必须建立质量保证体系和质量管理制度，能严格执行国家的有关规定、标准和技术要求，取得有关部门改装资格并到市劳动局进行安全注册登记后，方可进行改装燃气汽车工作。

五、机动车用燃气钢瓶的安装

（一）充装单位所安装的车用燃气钢瓶必须是经原劳动部批准的定点制造厂生产的合格产品。

（二）车用液化石油气a类钢瓶已经制造厂检测合格，不允许用户（或安装者）自行拆卸或更换组合部件。若由于特殊原因须更换组合部件时，应按规定重新检测。

（三）车用液化石油气b类钢瓶用户（或安装者）应选配与钢瓶相适应的组合部件装配，装配后应经车用钢瓶制造厂或有钢瓶检测资格证的单位逐只进行气密性试验。试验中，不允许泄漏，经检测合格后，应在钢瓶的钢印标记牌规定的位置，打印检测单位的鉴别标记及日期。

（四）车用燃气钢瓶安装位置应根据实际车型的空间选择适当的安全位置，但不得安装在驾驶室或载人的车厢内。

（五）钢瓶在安装使用时，严禁在瓶体上任何部位施焊。钢瓶安装应牢固。固定时，不得对瓶体造成过大的应力或磨损。

（六）车用液化石油气钢瓶安装时，必须保证安装角度的准确性，以保证钢瓶液面指示装置的有效、可靠。

（七）车用燃气钢瓶上的铭牌和其它标记的朝向应向易于观察的方位安装。

六、机动车用燃气钢瓶相连管路及安装，应满足以下要求：

（一）车用燃气钢瓶相连管路附件材料的选用应符合国家和专业标准的规定。

（二）管材接触燃气部分，应具有耐腐蚀、抗变形、不易老化的特点。金属管材和软管的耐压强度等级应符合国家相应标准的规定。

（三）管路和接头应排列有序，便于维修，管路不得通过和安装在驾驶室和载人的车厢内。

（四）钢性管线或软管固定应牢靠，管线与相邻部件接触或穿越孔板等可能受到损伤的部位应加以保护。为消除热涨冷缩和振动的影响，弯管半径应不小于管直径的5倍。 <>>

（五）所有管端的连接、紧固必须密封牢靠，保证车辆运行中不得出现松动、脱落的情况。

七、安装后的系统检验

（一）车用燃气钢瓶及其管路（压力大于0.1mpa）附件在完成组装后，要进行系统密封性能试验。试验介质为氮气或空气，试验环境温度不应低于5℃，试验压力为燃气气瓶的公称工作压力。

（二）密封性能试验的检验，必须是经过劳动安全监察部门培训并持证的检验员来完成。检验员应认真填写检验记录和检验结论。检验记录应保存在检验单位，保存一个检验周期备查。

八、使用、充装和定期检验

（一）车用燃气钢瓶的使用单位、充装单位应根据市主管部门的有关规定，结合本单位的具体情况，制定相应的安全操作规程和管理制度，并对操作、充装和管理等有关人员进行安全技术教育。

（二）车用燃气钢瓶的使用单位必须认真按照改装汽车厂提供的燃气汽车使用说明的要求，制定车用燃气钢瓶的日常检查和维护制度，经常检查钢瓶、附件、管接头有无泄漏、损伤等。

（三）车用燃气钢瓶的充装单位，应向市劳动局提出注册登记申请，经审查，确认合格的方可从事车用燃气钢瓶的充装。

（四）车用燃气钢瓶充装前，充装单位应有专人对钢瓶进行检查，确认合格的可以充装。充装时，对液化石油气钢瓶应确保充装容积不得超过80％，天然气钢瓶不得超过钢瓶的公称工作压力。

（五）属于下列情况之一的，应先进行处理，否则严禁充装：

（1）钢印标记、颜色标记不符合规定的。

（2）改装不符合规定的，或用户自行改装的。

（3）附件不全、损坏或不符合规定的。

（4）瓶内无剩余压力的。

（5）超过检验期限的。

（6）经外观检查有漏气或明显损伤的。

（7）进口气瓶未经安全监察机构批准使用的。

（8）钢瓶首次充装，事先未经置换和抽真空的。

（六）承担车用燃气钢瓶定期检验的单位，应符合国家标准《气瓶定期检验站技术条件》的规定，并按照原劳动部有关规定，经资格审查取得资格证书后，方可进行。

（七）车用燃气钢瓶的检验周期，按正常情况下，液化石油气钢瓶每5年检验一次，压缩天然气钢瓶每3年检验一次。但在使用过程中，如发现有损伤、腐蚀和组合件（限充阀、液位计等）出现故障

，不能可靠工作的，应提前进行检验。

（八）凡经确定报废的车用钢瓶，应采取切割的方法进行彻底破坏，以防止再次被使用。

九、附则

（一）车用燃气钢瓶及组合阀件和管路附件，若从国外进口，其进口的钢瓶和部件应符合国外的相应标准，并同时也应满足国内标准的要求，经安全性能检验后，方可使用。

（二）车用燃气钢瓶发生事故时，发生事故的单位应按照原劳动部第8号令《锅炉压力容器压力管道设备事故处理规定》及时报告主管部门和北京市劳动局。

（3）附件不全、损坏或不符合规定的。

（4）瓶内无剩余压力的。

（5）超过检验期限的。

（6）经外观检查有漏气或明显损伤的。

（7）进口气瓶未经安全监察机构批准使用的。

（8）钢瓶首次充装，事先未经置换和抽真空的。

（六）承担车用燃气钢瓶定期检验的单位，应符合国家标准《气瓶定期检验站技术条件》的规定，并按照原劳动部有关规定，经资格审查取得资格证书后，方可进行。

（七）车用燃气钢瓶的检验周期，按正常情况下，液化石油气钢瓶每5年检验一次，压缩天然气钢瓶每3年检验一次。但在使用过程中，如发现有损伤、腐蚀和组合件（限充阀、液位计等）出现故障

，不能可靠工作的，应提前进行检验。

（八）凡经确定报废的车用钢瓶，应采取切割的方法进行彻底破坏，以防止再次被使用。

九、附则

（一）车用燃气钢瓶及组合阀件和管路附件，若从国外进口，其进口的钢瓶和部件应符合国外的相应标准，并同时也应满足国内标准的要求，经安全性能检验后，方可使用。

（二）车用燃气钢瓶发生事故时，发生事故的单位应按照原劳动部第8号令《锅炉压力容器压力管道设备事故处理规定》及时报告主管部门和北京市劳动局。

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