畢業(yè)論文--cng加氣站火災危險性分析及安全措施

1、<p>　　題目：CNG加氣站火災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外CNG加氣站的一般組成結構,即調壓計量系統、凈化干燥系統、氣體壓縮系統、壓縮天然氣儲存系統、控制系統和售氣系統6個子系統;接著對近幾年發(fā)生的加氣站事故進行統計與分析,指出了加氣站易發(fā)生事故的關鍵部位-售氣系統、高壓儲氣

2、系統和CNG壓縮系統;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;最后根據辨識結果,研究提出了建設安全監(jiān)控預警與事故應急綜合管理系統等具體事故預防措施，CNG加氣站的應用前景及發(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加氣站的火災危險性，提高防范措施，及CNG市場的價格承受能力。</p><p>　　關鍵

3、詞：ＣＮＧ；危險分析；事故預防</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加氣站的火災危險性分析5</p><p>　　5加氣站事故統計分析7</p><p><b>　　5.1案例統計7</b></p><p>　　5.2案例分析及結論7</p&g

6、t;<p>　　6CNG汽車加氣站的火災預防及措施8</p><p>　　6.1加氣站的火災預防8</p><p>　　6.2應采取的措施10</p><p><b>　　7結論與展望12</b></p><p>　　7.1本文總結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,其應用技術經數十年發(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ΑNG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問題必須引起高度重視。油氣屬于易燃易爆物質，很容易發(fā)生火災、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。爆炸原因已經查明，是加油站停業(yè)檢修過程中，現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，導致儲氣罐內

10、未經清洗置換的液化石油氣與壓縮空氣混合，引起化學性爆炸。</p><p>　　雖然近年來,國家不斷推廣燃氣汽車, CNG 加氣站的數量不斷攀升，CNG 加氣站增長幅度喜人, 但總體看來, 國內燃氣汽車氣站的發(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生的能影響人類呼吸系統健康的物質極少，產生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產生，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在適當的壓力下以液態(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預防。</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加氣站的系統組成</p><p>　　縱觀國內外CNG加氣站, 一般由6個子系統組成, 即調壓計量系統、凈化干燥系統、氣體壓縮系統、壓縮天然氣儲存系統、控制系統和售氣系統。這6個子系統, 對于不同地區(qū)、不同環(huán)境條件的用戶來說, 其設備配置可能不大一樣, 有少, 有多, 有簡單,也有比較復雜的, 但作為一個完整的加氣站卻是缺一不可的。</p><p>　　1)調壓計量系統： 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。其主要設備為過濾器、調壓器、流量計、壓力表、旁通閥以及主閥門等。</p><p>　　2）干燥系統：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。嚴格講, 壓縮系統中每級壓縮前后的冷凝除油過程也可歸于凈化系統。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)動機產生任何危害, 同時也可避免可能出現的對售氣系統的損害。這兩種凈化干燥處理方式, 既可同時應用, 也可只采用其中一種。從目前國內外實際應用來看, 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備壓縮機不會受到腐蝕和損壞。</p><p>　　3）

19、氣體壓縮系統：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;壓縮機和壓縮天然氣的冷卻系統; 除油凈化系統;控制系統等6 大分。其中控制部分比較復雜, 我們將把它作為一個單獨的子系統, 預以講述。</p><p>　　4）壓縮天然氣的儲氣系統：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3~6個, 在國外應用得最多; 二是每個氣瓶容積在40~80L的小氣瓶

20、組, 每站設40~ 200個, 國內外, 尤其國內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：加氣站控制系統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;系統安全控制;售氣控制(含順序加氣控制和自動收款系統)。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, 還可以通過網絡對各地多臺加氣站, 實現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、事故應急等。先進的加

22、氣站設計必須依賴于先進的控制, 所以控制系統占了加氣站投資的相當比例。</p><p>　　6）售氣系統：系統包括高壓管路、閥門、加氣槍、計量、計價以及控制部分。最簡單的售氣系統, 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, 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和計算機經營管理系統等。</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, 子站的火災危險性較低, 可建在交通樞紐附近, 便于使用。從設備結構上來分, 加氣站可分為開放式結構和撬裝式結構。開放式結構是將加氣站所有設備安裝在廠房內,按工藝流程經由高低壓管道和各種閥門將設備組裝起來,形成一個開環(huán)工藝系統; 撬裝式結構是將加氣站的主要設備( 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)控制的整體設備系統。</p><p>　　3.4CNG加氣站工藝流程</p><p>　　將來自天然氣高壓管網的原料天燃氣壓入開放式結構，力調至壓縮機額定進口壓力，經過過濾、計量、深度凈化后進入壓縮機，經過多級壓縮加壓至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留慢加氣管道給汽車直接加

26、氣；在字母站系統中，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為：a)易擴散性。當設備或管道密封不嚴時，天然氣極易發(fā)生泄漏，并可隨風四處擴散，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熱源，容器內的介質受熱膨脹造成容器內壓增大而膨脹。而天然氣的主要成分是甲烷，密度為0．55，擴散系

29、數為0．196。天然氣極易燃燒、爆炸，并且火災發(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主要設備的危險性分析</p><p>　　1）氣體處理系統的危險性</p><p>　　氣體處理系統主要包括調壓、除

30、塵、脫水、干燥等工序。由于工程設計考慮不周到、施工時埋下事故隱患或設備、管道、閥門等質量原因，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閥門、法蘭盤及焊縫處泄漏等現象。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)生重大火災爆炸事故的危險。</p><p>　　2）氣體壓縮系統危險性：氣體壓縮系統是天然氣汽車加氣站的核心部分，該系統主要是通

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施。氣體在壓縮時，處于受壓、受熱狀態(tài)，工藝管網易造成泄漏，遇火源就會發(fā)生火災和爆炸，其危險性表現在以下幾個方面。a)當壓縮機房泄放面積不足，同時又沒安裝通風換氣設施、可燃氣體檢測報警和強制通風、排氣、緊急切斷等設施時，一旦造成天然氣聚集，遇明火就會引發(fā)火災、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，造成泄漏導致事故發(fā)生。活塞環(huán)的作用是使活塞兩側氣體不互相泄漏，即不使活塞一側的高壓氣體漏入另一側，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，使活塞一側高壓氣體部分漏入另一側，造成排氣量減少，能力降低。摩擦損壞造成泄漏，遇明火易產生燃燒爆炸。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密，造成漏氣，產生事故隱患。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，加之如果冷卻系統溫度及高壓警報系統失靈，則易造成燃燒爆炸事故。</p><p>　　3）儲氣井（儲氣系統）危險性： 無論是哪種形式的儲氣系統都屬于高壓容器，因此，儲氣設備的質量問題非常重要，儲氣設施基本都是鋼質耐壓，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，極易造成儲氣設施或零部件損壞，發(fā)生泄漏引起火災和爆炸事故。地下

34、儲氣井使用中出現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螺紋處和井口裝置中的閥門、管件處，這類泄漏現象比較容易發(fā)現，也較容易處理，一般不致釀成嚴重后果。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。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。若固井質量良好，則爆裂后僅產生天然氣的泄漏現象，否則將會導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，出現井管慢慢地向上爬的現象，甚至出現處理一次后，又繼續(xù)上爬的現象；有些儲氣井在使用一段時間后，出現氣井有下沉的現象。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，導致大量氣體從井內噴出，其后果也是較為嚴重的。此種情況多數是由于固井質量不良所致。</p>&

36、lt;p>　　4） 設備控制系統的危險性</p><p>　　設備控制系統主要是對加氣站內各種設備實施手動或自動控制。因此，加氣站內存在著潛在的點火源，各生產環(huán)節(jié)防靜電接地不良或各種電器設備、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)生火災爆炸事故。</p><p>　　5）售氣系統的危險性</p><p>　　a)售氣系統工作時，易產生靜電，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象，都為CNG生產安全埋下了重大隱患。售氣系統的管線進入含有微量油污和雜質的氣體，造成電磁閥泄漏，由于某高、中或低壓閥關閉不嚴，閥門損壞漏氣，遇明火都會引起火災爆炸事故。</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，產生放電，遇泄漏的氣

38、體易發(fā)生火災爆炸事故。</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，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以及貼有規(guī)定的標簽。操作工在加氣時沒有觀察流量，在加氣過程中發(fā)生氣體嚴重泄漏時，沒有及時關閉車輛氣瓶閥和現場緊急關閉按鈕，沒有把氣體泄漏控制在最小范圍內。</p><p>　　

39、5加氣站事故統計分析</p><p><b>　　5.1案例統計</b></p><p>　　近年來CNG加氣站已經發(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)生了儲氣井制造質量不合格，儲存的ＣＮＧ氣質不符合標準；１９９７年７月，瀘州一加氣站某汽車加氣時，由于駕駛員未關閉防漏閥

40、，使天然氣在車內泄露，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論</p><p>　　對近幾年發(fā)生的加氣站事故統計表明, 在加氣站各組成系統中, 發(fā)生的安全事故主要集中在售氣系統和高壓儲氣系統, 其次是CNG 壓縮系統, 共占事故總數的90% , 如圖4.1所示。在售氣系統引發(fā)的56起安全事故中, 電磁閥、質量流量計、加氣槍開關或顯示器失效、安

41、全拉斷閥等關鍵部位引發(fā)事故占46起, 占安全事故總數的46% ; 因CNG漏氣和硫化氫超標等氣質質量不合格, 嚴重損傷關鍵部位誘發(fā)安全事故4起。</p><p>　　圖4.1加氣站事故按位置統計</p><p>　　6CNG汽車加氣站的火災預防及措施</p><p>　　6.1加氣站的火災預防</p><p>　　1）防火間距符合要求：壓縮天

42、然氣加氣站內壓縮機組和貯氣瓶組與周圍建筑物等的防火間距，不應小于(汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范)GB50156—2002的規(guī)定。加氣站內的總平面布置應按照(建筑設計防火規(guī)范》和《城市燃氣設計規(guī)范》進行，除儲氣瓶(儲氣井)、生產建筑和必要的輔助設施外，不宜布置其他建筑。加氣站生產、辦公室應分區(qū)設置。加氣站區(qū)內的儲氣瓶組(儲氣井)、壓縮機間、調壓間、加氣機等應有明顯分隔，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：儲氣瓶應選用符合國家有關規(guī)定和標準的產品。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60L鋼瓶。當選用小容積儲氣瓶時，每組儲氣瓶的總容積不宜大于4m3，且瓶數不宜大于60個。在城市建成區(qū)內總容積不應超過16m3。 小容積儲氣瓶應固定在獨立支架上，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小于0．03m，儲氣瓶組間距不應小于1．5m。    儲氣井的設計、建造和檢驗應符合國家行業(yè)標準《高壓氣地下儲氣井》SY／T6535的有關規(guī)定。儲氣井的建造應由具有天然氣鉆井資質的單位進行。</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構或鋼結構，有利于可

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

46、然氣的質量應符合現行國家標準《天然氣》GBl7820—1999中規(guī)定的Ⅱ類氣質標準和壓縮機運行要求的有關規(guī)定。增壓后進入儲氣裝置及出站的壓縮天然氣的質量必須符合現行國家標準《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，站內應設置脫硫裝置，脫硫塔設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，脫水裝置設雙塔

47、。</p><p>　　4）設置安全保護裝置：在遠離作業(yè)區(qū)的天然氣進站管道上應設緊急手動截斷閥，一旦發(fā)生火災或其他事故，自控系統失靈時，操作人員可靠近并關閉截斷閥，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)進氣總管上應設安全閥及緊急放散管、壓力表及超壓報警器。每個儲氣瓶(井)出口應設截止閥。以保證儲氣設備的安全運行及

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施造成事故，儲氣瓶組或儲氣井與站內汽車通道相鄰一側，應設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設安全閥，安全閥的泄放能力不應小于壓縮機的安全泄放量；壓縮機進、出口應設高、低壓報警和高壓越限停機裝置；壓縮機組的冷卻系統應設溫度報警及停車裝置；壓縮機組的潤滑油系統應設低壓報警及停機裝置。</p>&

49、lt;p>　　加氣機應設安全限壓裝置；加氣機的進氣管道上宜設置防撞事故自動切斷閥；加氣機的加氣軟管上應設拉斷閥，拉斷閥在外力作用下分開后，兩端應自行密封，當加氣軟管內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。加氣機附近應設防撞柱(欄)，防止進站汽車失控撞上加氣機。</p><p>　　加氣站內的天然氣管道和儲氣瓶組應設置泄壓保護裝置，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，火災或檢修設備時排放系統氣體，一次泄放量大于500m3(基準狀態(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(基準狀態(tài))，并且泄放次數平均每小時2—3次以上，排放到專用回收罐較為妥當。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(基準狀態(tài))的氣體可排入大氣。泄壓保護裝置應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的放散管宜分別設置，放散管管口應高出設備平臺2m及以上，且應高出所在地面。</p><p>　　5）選擇適當材質的設備：增壓前的天然氣管道應選用無縫鋼管，并應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB8163的有關規(guī)定。增壓后的天然氣管道應選用高壓無縫鋼管，并應符合現行國家標準《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310或《不銹鋼無縫鋼管》GB／T14976的有關規(guī)定。對嚴寒地區(qū)的室外架空管道

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

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

54、氣體級別的防爆電氣設備。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)筑物的防雷考慮，一般都采用避雷帶(網)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。雷雨天氣應停止加氣作業(yè)。</p><p>　　嚴格控制修理用火，嚴禁煙火和明火，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)域內的房間應采取通風措施，以防止發(fā)生中毒和爆炸事故。采用自然通風時，通風口總面積不應小于300cm；／m·(地面)，通風口不應少于2個，且應靠近可燃氣體易積聚的部位設置，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，以上排風為主。采用強制通風時，通風設備的通風能力在工藝設備工

56、作期間應按每小時換氣15次計算，在工藝設備非工作期間應按每小時換氣5次計算。</p><p>　　3）設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，加氣站應設置可燃氣體檢測報警系統。壓縮天然氣儲氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機房(棚)等場所應設置可燃氣體檢測器。報警器宜集中設置在控制室或值班室內，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，應符合國家行業(yè)標準(石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》SH3063的有關規(guī)定?？扇細怏w檢測器報警(高限)設定值應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：對于目前加氣站內工作人員專業(yè)素質參差不齊的現象，應加大安全培訓和考核的力度，嚴格崗前培訓、定期培訓制度，并進行考核。熟悉加氣站各類設備的原理、結構等生產專業(yè)知識和操作規(guī)程，了解

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

59、;<p>　　研究提出了國內外ＣＮＧ加氣站的一般組成結構，即由調壓計量系統、凈化干燥系統、氣體壓縮系統、控制系統和售氣系統等六個子系統組成。</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加氣站常見事故預防措施如建設安全監(jiān)控預警與事故應急綜合管理

60、系統、設置安全保護裝置等，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較好的經濟效益。如果說較好的經濟效益是車用CNG發(fā)展的直接驅動力，那么CNG的價格承受能力是車用CNG發(fā)展的持久驅動力。</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、結合當前國際石油、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。可以預見，隨著國內天然氣管網和全國范圍內CNG加氣母子站網絡的建設完善，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加氣站事故的統計分析及對策研究[J]；中國安全生產科學技術；2009,5（1）：71～75.</p><p>　　[3]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;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)安全評價中的應用[A];中國職業(yè)安全健康協會2007年學術年會論文集[C];2007年.</p><p>　　[4]張江華；突發(fā)公共事件應急管理研究[D]；復旦大學;2008年</p><p>　　康榮學；吳宗之；關磊；桑海泉；；重大危險源監(jiān)控系統發(fā)展歷程[J]；中國安全生產科學技術；2009年第01期.</

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68、.</p><p>　　[8]楊高峰. CNG加氣站設計中幾個問題的探討[J]平頂山工學院學報, 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與管理.北京: 化學工業(yè)出版社, 2005</p>&l

69、t;p>　　3 GB 50156《汽車加油加氣站設計與施工規(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。在這個寒風凜冽的日子里，隨著論

70、文的終結，也預示著我的學生時代即將結束，回首三年來的求學歷程，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、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

71、習上、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