本站原创摘 要：随着煤层气作为一种新兴能源的不断推广应用,煤层气加气站的数量在全国范围内将不断增多,在感受到新型能源带来便利的同时要清醒地认识到其危险性并高度重视,从技术上和制度上加强对加气站的管理,及时发现运行中存在的问题并及时完善,在实现变废为宝的同时取得良好的社会效益和经济效益.
关 键 词 ：CNG加气站；火灾危险性；安全管理
引言：
为满足压缩天然气（CNG）汽车的需要,CNG加气站也随之建立.分析探讨CNG加气站的火灾危险性,对搞好消防安全管理具有重大意义.
一、加气站的火灾危险性分析
1.天然气
1.1 天然气性质
天然气主要成分为甲烷,属甲类火灾危险,爆炸极限为5.3%～14%,最低点火能0.28mJ,引燃温度538℃,燃烧时温度可达1950℃,燃烧热889.5kJ/mol,扩散系数0.196,极易燃烧爆炸,扩散能力强,火势蔓延迅速.
1.2 天然气质量
天然气中除甲烷外,还含有硫化氢、可溶性硫化物、水分及二氧化碳等组分.硫化氢在潮湿的环境下对高强钢存在应力腐蚀；天然气中的油和水,进入压缩机气缸内,会造成很高的压力,呈现“液击”现象,损坏设备.
2.工艺设备
CNG加气站的工艺过程都处于高压之下,可能发生气体外泄的部位很多,管道焊缝、阀门、法兰、气瓶、压缩机、干燥器、回收罐、过滤罐等都有可能发生泄漏；违章检修作业也可能造成泄漏.
3.压缩机
压缩机的出口压力达 25MPa,天然气经压缩后温度会迅速升高,如果冷却系统不能有效地运行,会使设备内温度过高,引起火灾爆炸事故.压缩机气缸润滑油选择不当、加油量过多、油质不佳或过滤器污垢严重,吸入气体含尘量大均易形成积碳.积碳在高温、机械撞击、气流冲击、电器短路、外部火灾等引燃条件下都有可能燃烧.积碳燃烧后产生大量的一氧化碳,当压缩机系统中一氧化碳的含量达到 15%～75%时就会发生爆炸,并引起压缩机爆炸.
4.储气装置
国内越来越多的加气站采用大容积无缝容器作为储气装置,天然气储气装置的压力在 25MPa 以上,这是目前国内可燃气体的最高压力贮存容器.若容器质量或加压设备不能满足要求,便可发生爆炸或火灾事故.
5.高压系统
压缩天然气加气站的工作压力为高压,而且压力变化频繁,影响因素较多,容易发生超压爆炸或局部爆裂.
二、加气站安全管理
1.安全监控和保护措施
橇装结构.主要设备都集中在一个封闭的金属箱体中,该箱体具有防雨、降噪和便于运输等优点.
防爆设计.橇装体内和加气机中所有电动机、控制箱、阀门、仪表、管道等均采用防爆元件和防爆措施.
放散系统.压缩机停机后滞留在系统中的气体、各气动阀门的回位气体、安全阀释放的气体、压缩机润滑系统所泄漏的气体、加气机软管中的剩余气体等,都集中通过压缩机橇顶部的集中放散系统,排放到大气中去.
紧急自动关闭阀.在压缩机入口前、优先控制盘与加气机之间,安装了 2 组紧急自动关闭阀,在系统中多处安装了单向阀.一旦系统出现异常情况,阀门会自动关闭,确保天然气封闭在系统中,不会泄漏和倒流.
手动紧急制动阀.在加气站控制室里主控制屏,橇装体外壁,以及加气机分别安装手动紧急制动阀,一旦出现异常情况,自动控制系统未动作或者失灵时,可保证人工能及时切断电源和气路.
风冷系统.可在橇装体内产生强风,保证机组运行时,即使系统有天然气泄漏,也会立即被排出到大气中,不会产生爆炸的危险.
橇内安装天然气泄漏报警器.一旦有天然气泄漏,可立即停机报警.
安全阀.整个系统共设置了多个安全阀,分别保证压缩机各级出口压力、缓冲罐压力、储气瓶组压力、高压管道压力以及加气机压力等不会超压,否则安全阀会自动泄压,确保系统安全.
传感器.控制系统的重点在于确保运行安全.在关键环节和重点部位都设置了各种传感器,当某部位出现异常时,控制系统能及时测得,并立即紧急停机.
计算机远程监控.计算机远程监控系统可使管理人员在加气站的集中控制室里及时发现加气站的工作异常情况,并采取紧急措施.
2.安全运行管理
人员配置.合理设置工作岗位,明确工作职责,使每个人员明确其工作范围和内容.
编制操作规程.必须对每类设备编制操作规程,对操作人员进行岗位技能培训,严格按规程操作,严防因误操作而引发事故.
建立运行台账.对每类设备建立运行台账,记录运行过程中设备的主要参数,以便检查设备的工作状态、性能,为设备维护保养及检修提供依据.
编制维修计划.根据运行记录及检查情况,制定维护维修计划,并组织执行,保证加气站长期正常地运营.
编制应急预案.CNG 加气站属于高压高危工作区,根据事故的不同种类和部位编制应急预案,建立应急抢险组织机构,并开展演练.
3.设备及施工资质
压力容器类设备制造资质.加气站中的许多重要设备为压力容器,对于进口设备,不但要求制造商具有相应的资质,设计制造符合AE标准要求,而且要取得中国进口许可证；国产设备要选用有压力容器制造许可证的厂家生产的合格产品.
燃气高压管道及设备的安装资质.燃气高压管道及设备的安装施工质量,直接影响加气站的运行安全,一般选用有三类压力容器制造和安装资格的单位进行施工,确保加气站的施工质量和安全生产.
三、站内设备的安装与调试
设备安装应由专业安装技术人员进行.设备安装主要是压缩机的安装和管道的连接.压缩机是加气站的核心设备,其工作压力高、振动大、工作温度高、结构复杂,安装要求较高,特别要求基础水平、牢固,以保证压缩机不会因振动引起事故.加气站设备之间的连接全为管道连接,接口较多,管道工作压力高,部分管道又埋在地下,容易发生泄漏,因此连接管道时应特别注意.建议高压部分用不锈钢无缝钢管,低压应选择无缝钢管,并且高压管道应按要求对其外观和化学成分进行复检以保证质量.管道的焊接接头或卡套式接头必须符合技术质量要求,在出厂前和连接后都要求做 100 %射线探伤和压力试验.地下管道部分因所处环境恶劣、泄漏不易发现,应做好防腐工作,保证安全.一般地下管道中水压试验残存的少量水分是开机调试中造成冰堵的主要原因,在水压试验后,要求将一张干净的软纸放在排放口,确认排放出的全部为气体,没有水分时才允许连接,这样的操作能够保证高压气体充进管道.所有管道连接结束后应对管道内部进行清理,去除一切遗留物（焊渣等杂物）,以防堵塞管道,损坏设备.设备在运输过程中由于振动等原因,安装后可能不符合使用工况的要求,性能有所变化.正式使用前都应进行调试,调试的结果关系到日后设备运行效果.设备调试应以设备说明书为准,由设备制造商负责,由建设单位、安装单位协调配合.安装调试应做好工作记录,以便日后维护、检修.
四、结语
通过技术引进、中外结合建设 CNG 汽车加气站的实践,我们的技术队伍进一步得到锻炼,技术水平进一步提高.在密切注意国际先进技术发展方向的基础上,应加大加气站设备维修及备件国产化力度,加快设备技术改造的国产化步伐,促进 CNG 加气站的发展.