2022年CNG汽車加氣站火災危險性分析與預防教程文件

1、CNG 汽車加氣站火災危險性分析與預 防 隨著汽車工業(yè)的不斷進展和車輛保有量的增加, 汽車尾氣的排放 對大氣環(huán)境的污染也進一步加劇； 隨著自然氣資源的開發(fā)利用, 為改 善汽油,柴油燃燒后對環(huán)境造成的污染,壓縮自然氣 CNG汽車得到 了廣泛的推廣和應用,壓縮自然氣 CNG汽車加氣站也隨之建立,以 中意自然氣汽車燃料的需要；然而,自然氣具有火災爆炸危險性,尤 其是高壓運載與儲存, 油氣雙燃料站等安全技術(shù)問題, 必需引起高度 重視； 一, CNG 汽車加氣站的工作原理及類 型 1 壓縮自然氣加氣站的工作原理 加氣站的工作原理是將通過管線輸送到加氣站的自然氣,先 進行凈化處理,再通過壓縮系統(tǒng)使其壓力達

2、到 25MPa,最終由高壓儲 氣瓶組和售氣機將壓縮自然氣加入車輛儲氣瓶； 壓縮自然氣加氣站通 常由六個系統(tǒng)組成, 即調(diào)壓計量系統(tǒng), 凈化干燥系統(tǒng), 氣體壓縮系統(tǒng), 氣體儲存系統(tǒng),設(shè)備把握系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)； 2 類型 壓縮自然氣汽車加氣站按其使用功能,通常分為：自然氣汽 車加氣站,油氣混加站,子,母加氣站等幾種形式；單一的自然氣加 氣站只能為汽車加自然氣燃料,油氣混加站可加注油,氣兩種燃料； 子母站設(shè)計, 母站是與輸氣管道相連的站, 在母站內(nèi)完成自然氣的凈 化,壓縮等主要工作,自然氣被增壓至 25MPa,給氣瓶或氣瓶拖車充 氣；子站不需要連接供氣管線,依靠母站來的氣瓶拖車供氣；子,母 第 1 頁,

3、共 10 頁站都可以完成給汽車加氣的工作； 子,母加氣站式節(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 鄰近,便于使用； 從設(shè)備結(jié)構(gòu)上來分,加氣站可分為開放式 結(jié)構(gòu)和撬裝式結(jié)構(gòu)；開放式結(jié)構(gòu)是將加氣站全部設(shè)備安裝在廠房內(nèi), 按工藝流程高低壓管道和各種閥門將這些設(shè)備組裝起來, 形成一個開 環(huán)工藝系統(tǒng)；撬裝式結(jié)構(gòu)是將加氣站的主要設(shè)備 凈化,壓縮,冷卻, 把握,儲氣等 集中在一個撬裝的底座上,形成一個可閉環(huán)把握的整 體設(shè)備系統(tǒng)；從安全性上講,撬裝式結(jié)構(gòu)要優(yōu)于開放式結(jié)構(gòu)； 二, CNG 汽車加氣站的火災危險性分 析 1 自然氣具有危險性 自然氣的主要成分甲烷屬一級可燃

4、氣體,甲類火災危險性, 爆炸極限為 5 15 V V,最小點火能量僅為 028mJ,燃燒 速度快,燃燒熱值高 平均熱值為 33440kJm ,對空氣的比重為 0 55,擴散系數(shù)為 0 196,極易燃燒,爆炸,并且擴散才能強,火 勢擴散快速,一旦發(fā)生火災難以施救； 2 泄漏引發(fā)事故 站內(nèi)工藝過程處于高壓狀態(tài),工藝設(shè)備簡潔造成泄漏,氣體 外泄可能發(fā)生地點很多,管道焊縫,閥門,法蘭盤,氣瓶,壓縮機, 干燥器,回收罐, 過濾罐等都有可能發(fā)生泄漏；當壓縮自然氣管道被 拉脫或加氣車輛意外失控而撞毀加氣機時會造成自然氣大量泄漏； 泄 漏氣體一旦遇引火源,就會發(fā)生火災和爆炸； 1995 年 9 月 29 日,

5、四 川自貢富順華油公司壓縮自然氣加氣站因鋼瓶泄漏燃燒發(fā)生爆炸, 造 第 2 頁,共 10 頁成重大經(jīng)濟缺失和人員傷亡事故； 3 高壓運行危險性大 壓縮自然氣加氣站技術(shù)要求充裝站的壓縮機必需加壓至 25MPa 以上,才能將自然氣壓縮到鋼瓶內(nèi), 這是目前國內(nèi)可燃氣體的最高壓 力貯存容器； 如鋼瓶質(zhì)量或加壓設(shè)備不能中意基本的技術(shù)要求, 稍有 疏忽,便可發(fā)生爆炸或火災事故； 1995 年 10 月 7 日,四川省遂寧市 壓縮自然氣加氣站因鋼瓶質(zhì)量問題發(fā)生噴射燃燒,火焰柱高達 20 余 米,造成直接經(jīng)濟缺失 18 萬余元； 系統(tǒng)高壓運行簡潔發(fā)生超壓, 系統(tǒng)壓力超過了其能夠承擔的許用 壓力,最終超過設(shè)備及

6、配件的強度極限而爆炸或局部炸裂； 4 自然氣質(zhì)量差帶來危險 在自然氣中的游離水未脫凈的情形下,積水中的硫化氫簡潔 引起鋼瓶腐蝕； 從理論上講, 硫化氫的水溶液在高壓狀態(tài)下對鋼瓶或 容器的腐蝕,比在 4MPa 以下的管網(wǎng)中進行得更快,更簡潔；從以 往 事故被炸裂鋼瓶的檢查情形看, 瓶內(nèi)積存伴有刺鼻氣味的黑水, 有的 達到了 25-5kg ,其中積水里的硫化氫含量超過了 8083mg L；1995 年 8 月 12 日,四川綿陽地方自然氣公司壓縮自然氣加氣站,因脫水 工序處理不凈,在給鋼瓶充氣時而發(fā)生爆炸并起火成災； 5 存在多種引火源 商業(yè)性汽車加氣站絕大多數(shù)建立在車輛來往頻繁的交通干道 之側(cè),

7、四周環(huán)境較復雜,受外部點火源的威逼較大,如鄰近建筑煙囪 的飛火,鄰近建筑的火災,頻繁出入的車輛,人為帶人的煙火,打火 第 3 頁,共 10 頁機火焰,手機電磁火花,穿釘鞋摩擦,撞擊火花,化纖服裝穿脫產(chǎn)生 的靜電火花,燃放鞭炮的散落火星,雷擊等,均可成為加氣站火災的 點火源； 操作中也存在多種引火源,加氣站設(shè)備把握系統(tǒng)是對站內(nèi)各 種設(shè)備實施手動或自動把握的系統(tǒng), 潛在著電氣火花； 售氣系統(tǒng)工作 時,自然氣在管道中高速流淌,易產(chǎn)生靜電火源；操作中使用工具不 當,或因不慎造成的摩擦,撞擊火花等； 6 安全培訓不規(guī)范 新建 CNG 加氣站的操作人員因不熟 識 CNG 新技術(shù)和未經(jīng)過 必 要的培訓就上崗

8、操作, 或沒有定期復訓, 簡潔顯現(xiàn)違章作業(yè)或違反安 全操作規(guī)程, 對安全學問特殊是消防學問知之甚少, 不能準時發(fā)覺火 災隱患和沒有處理突發(fā)事故的才能； 隨著燃氣行業(yè)多種經(jīng)營體制的發(fā) 展,部分經(jīng)營不規(guī)范的中小型企業(yè),嚴肅忽視操作人員的業(yè)務培訓； 三, CNG 汽車加氣站的火災預 防 1 防火間距符合要求 壓縮自然氣加氣站內(nèi)壓縮機組和貯氣瓶組與四周建,構(gòu)筑物 等 的 防 火 間 距 , 不 應 小 于 汽 車 加 油 加 氣 站 設(shè) 計 與 施 工 規(guī) 范GB50156 2002 的規(guī)定；加氣站內(nèi)的總平面布置應依據(jù) 建筑設(shè)計 防火規(guī)范和城市燃氣設(shè)計規(guī)范進行,除儲氣瓶 儲氣井 ,生產(chǎn) 建筑和必要的幫

9、忙設(shè)施外,不宜布置其他建筑；加氣站生產(chǎn),辦公室 應分區(qū)設(shè)置；加氣站區(qū)內(nèi)的儲氣瓶組 儲氣井 ,壓縮機間,調(diào)壓間, 加氣機等應有明顯分隔,并符合規(guī)范規(guī)定的間距； 第 4 頁,共 10 頁2 保證自然氣儲存安全 儲氣瓶應選用符合國家有關(guān)規(guī)定和標準的產(chǎn)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； 目前我國加氣站接受較多的是國產(chǎn) 60L 鋼瓶； 當選 用小容積儲氣瓶時,每組儲氣瓶的總?cè)莘e不宜大于 4m3,且瓶數(shù)不宜 大于 60 個；在城市建成區(qū)內(nèi)總?cè)莘e不應超過 16m； 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, 便利操作保養(yǎng)

10、, 易于外排除積液； 依據(jù)安裝, 檢修,保養(yǎng), 操作等工作需要,臥式瓶組限寬為 1 個儲氣瓶的長度,限高 1 6m, 限長 55m；同組儲氣瓶之間凈距離不應小于 003m,儲氣瓶組間距 不應小于 15m； 儲氣井的設(shè)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(guān)規(guī)定；儲氣井的建造應由具有自然氣鉆 井資質(zhì)的單位進行； 加氣站的儲氣瓶 儲氣井 間宜接受開敞式或半開敞式鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu), 有利于可燃氣體擴散和通風, 并增大建筑物的泄 壓比,屋面應接受非燃燒輕質(zhì)材料制作； 儲氣瓶組 儲氣井 與壓縮機, 調(diào)壓器間,變酉己電間,在不能中意相應防火間距要求時,應接受鋼

11、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,隔墻厚度不應小于 o 2m,可防止事故時相互影響；防火墻應 能抗擊確定的爆炸壓力； 第 5 頁,共 10 頁3 自然氣質(zhì)量符合標準 進 站 天 然 氣 的 質(zhì) 量 應 符 合 現(xiàn) 行 國 家 標 準 天 然 氣 GBl78201999 中規(guī)定的類氣質(zhì)標準和壓縮機運行要求的有關(guān)規(guī) 定；增壓后進入儲氣裝置及出站的壓縮自然氣的質(zhì)量必需符合現(xiàn)行國 家標準車用壓縮自然氣 GBl8047 的規(guī)定；如進入加氣站的自然氣 硫化氫含量大于 20ms m 時,站內(nèi)應設(shè)置脫硫裝

12、置, 脫硫塔設(shè)在壓 縮 機前可愛惜壓縮機組,選用雙塔輪換使用,有利于裝置運行和愛惜； 當進站自然氣需脫水處理時, 脫水可在自然氣增壓前, 增壓中或增壓 后進行,脫水裝置設(shè)雙塔； 4 設(shè)置安全愛惜裝置 在遠離作業(yè)區(qū)的自然氣進站管道上應設(shè)緊急手動截斷閥,一 旦發(fā)生火災或其他事故, 自控系統(tǒng)失靈時, 操作人員牢靠近并關(guān)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 事故時能準時切斷氣源； 鍺氣瓶組 儲氣井 進氣總管上應設(shè)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(shè)截止閥； 以保證儲氣設(shè) 備的安全運行及發(fā)生事故時能準時切斷氣源； 為防止進站加氣汽車控 制失

13、誤撞上儲氣設(shè)施造成事故, 儲氣瓶組或儲氣井與站內(nèi)汽車通道相 鄰一側(cè),應設(shè)安全防撞攔或?qū)嵭衅渌雷泊胧?壓縮機出口與第一個截斷閥之間應設(shè)安全閥,安全閥的泄放 才能不應小于壓縮機的安全泄放量；壓縮機進,出口應設(shè)高,低壓報 警和高壓越限停機裝置； 壓縮機組的冷卻系統(tǒng)應設(shè)溫度報警及停車裝 第 6 頁,共 10 頁置；壓縮機組的潤滑油系統(tǒng)應設(shè)低壓報警及停機裝置； 加氣機應設(shè)安全限壓裝置；加氣機的進氣管道上宜設(shè)置防撞 事故自動切斷閥； 加氣機的加氣軟管上應設(shè)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(nèi)的自然氣工作壓力為 20MPa 時,拉斷閥的分別拉力范疇宜 為 400-600N；

14、加氣機鄰近應設(shè)防 撞柱 欄 ,防止進站汽車失控撞上加氣機； 加氣站內(nèi)的自然氣管道和儲氣瓶組應設(shè)置泄壓愛惜裝置,以 便快速排放自然氣管道和儲氣瓶組中需泄放的自然氣； 在儲氣瓶組事 故時緊急排放的氣體, 火災或檢修設(shè)備時排放系統(tǒng)氣體, 一次泄放量 3大于 500m 基準狀態(tài) ,很難予以回收,只能通過放散管快速排放； 壓縮機停機卸載的自然氣量,一般太于 2m 基準狀態(tài) ,并且泄放次 數(shù)平均每小時 23 次以上,排放到專用回收罐較為妥當；由于自然 氣比重小于空氣, 能很快擴散, 拆修外表或加氣作業(yè)時一次泄放量小 于 2m3基準狀態(tài) 的氣體可排人大氣；泄壓愛惜裝置應實行防塞和防 凍措施； 加氣站不同壓力

15、級別系統(tǒng)的放散管宜分別設(shè)置,放散管管口 應高出設(shè)備平臺 2m 及以上,且應高出所在地 面 5m 及以 上； 5 選擇適當材質(zhì)的設(shè)備 增壓前的自然氣管道應選用無縫鋼管,并應符合現(xiàn)行國家標 準輸送流體用無縫鋼管 GB8163 的有關(guān)規(guī)定；增壓后的自然氣管 道應選用高壓無縫鋼管, 并應符合現(xiàn)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(guān)規(guī)定；對冰冷 第 7 頁,共 10 頁地區(qū)的室外架空管道選材仍要考慮環(huán)境溫度的影響； 由于自然氣內(nèi)含 有硫化氫,二氧化碳,殘存凝析油等腐蝕性介質(zhì),加氣站內(nèi)與壓縮天 然氣接觸的全部設(shè)備,管道,管件,閥門,法蘭,墊片等的材質(zhì)

16、應具 備抗腐蝕,耐老化等才能； 加氣站內(nèi)的全部設(shè)備,閥門,管道,管件的設(shè)計壓力應比最 大工作壓力高 10,且在任何情形下不應低于安全閥的起始工作壓 力； 埋地管道防腐設(shè)計應符合國家現(xiàn)行標準 鋼質(zhì)管道及儲罐腐 蝕把握工程設(shè)計規(guī)范 SY0007 的有關(guān)規(guī)定,并應接受最高級別防腐 絕緣愛惜層； 6 把握和排除引火源 加氣站內(nèi)爆炸危險區(qū)域的等級范疇劃分應按 汽車加油加氣 站設(shè)計與施工規(guī)范 GB501562002確定；依據(jù) 爆炸和火災危險環(huán) 境電力裝置設(shè)計范 GB50058 的規(guī)定,使用高于或等于相應作業(yè)區(qū) 域 氣體級別的防爆電氣設(shè)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； 加氣

17、站的站房和罩棚按建 構(gòu) 筑物的防雷考慮,一般都接受 避雷帶 網(wǎng) 愛惜；自然氣儲氣瓶組必需進行防雷接地, 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)； 嚴格把握修理用火,嚴禁煙火和明火,防止摩擦撞擊打火, 作業(yè)時不得使用電氣焊,割； 第 8 頁,共 10 頁7 實行通風措施 為了防止爆炸性混合物的形成,加氣站爆炸危險區(qū)域內(nèi)的房 間應實行通風措施,以防止發(fā)生中毒和爆炸事故；接受自然通風時, 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(shè)置,盡可能均勻,不留死角,以便 可燃氣體能夠快速擴散； 對于可能泄漏自然氣的建筑物, 以上排風為 主；接受強制通風時, 通風設(shè)備的通風才能在工藝設(shè)備工作期間應按 每小時換氣 15 次運算,在工藝設(shè)備非工作期間應按每小時換氣 5 次 運算； 8 設(shè)置可燃氣體檢測報警裝置 為了能準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, 防止或排除爆炸事故隱患, 加氣站應設(shè)置可燃氣 體檢測報警系統(tǒng)； 壓縮自然氣儲氣瓶間 棚 ,自然氣泵和壓縮機房 棚 等場所應設(shè)置可燃氣體檢測器； 報警器宜集中設(shè)置在把握室或值班室 內(nèi),操作人員能準時得