城市CNG加气站安全问题研究

摘要：由于经济的快速发展，汽车作为一种主要的交通工具走进了千家万户，导致世界对于石油的消耗剧增，同时产生大量的汽车尾气给环境带来严重的危害。在此背景之下，天然气以其经济、高效、环保、清洁的优势，成为替代石油的主要交通能源。近几年，我国CNG加气站的数量也越来越多，其中存在的安全问题也逐渐暴露出来，如何有效应对这些安全问题是值得我们去探讨的。

关键词：CNG加气站分类问题

Abstract: Due to the rapid development of economy, the car as a major traffic tools into the country, leading to the world for oil consumption has increased sharply, and have a lot of car tail gas causes serious harm to the environment. In this context, natural gas to its economy, efficiency and environmental protection, and clean advantage, an alternative to oil major transportation energy. In recent years, the number of CNG fueling station in our country more and more, the existing security has exposed, how to effectively deal with these security problem is worth us to discuss.

Keywords: CNG, fueling station, classification ,problem

中图分类号： P624 文献标识码： A 文章编号：

近年来，我国为了控制严重的空气污染，维护生态环境稳定，迅速有效地改善城市大气环境质量，由科学技术部和国家环保总局牵头，会同各有关部委共同组织实施了“空气净化工程－－清洁汽车行动”。因此，天然气以其自身的优势，逐渐成为替代石油的主要能源，自然而然，也加快了CNG加气站的建设步伐。

1、城市CNG加气站的概念

CNG加气站是指以压缩天然气（CNG）形式给天然气汽车和大型CNG子站车提供燃料的场所。 经过前置净化处理后天然气中的硫份和水份已经去除，然后经过压缩后通过售气设备为所需车辆加气。CNG具有经济、高效、环保、清洁等优势，其应用技术也是日臻完善。

2、CNG的基本特性

CNG加气站生产运行过程中涉及的主要危险、有害物质是天然气。天然气是一种混合气体，其主要成份是甲烷，还含有少量的乙烷、C3、C4 等，如果泄漏，能迅速扩散，顺风飘移，遇明火回燃。若与空气混合形成爆炸性混合物，遇明火极易燃烧爆炸。根据《危险化学品名录》，天然气属于第 2． 1 类易燃气体，根据《石油天然气工程设计防火规范》，天然气的火灾危险性分类为甲 B 类。天然气作为一种无色无味、轻于空气而不溶于水的气体，其最低点火能量为0.28MJ,具有易燃、易爆、强力扩散、窒息等危险性质。

天然气的爆炸极限为5％～15％，爆炸下限较低，泄漏到空气中易形成爆炸性混合物，遇明火易燃烧爆炸，燃烧分解产物为一氧化碳、二氧化碳和水 。

天然气一旦发生火灾难以施救。加气站内较为常见的火灾隐患主要来自以下两个方面：一方面，加气站内的天然气泄漏，由于加气站内工艺流程长期处于高压密闭状态，很容易造成工艺设备及其附件老化导致气体泄漏。常见有管道连接焊点、阀门、压缩机等等。当压缩天然气管道拉脱、外力因素导致的意外事故发生时，很容易造成天然气大量泄漏。另一方面，高压存储容器也是火灾防范的重点，CNG加气站对压缩机加压要求为 25MPa，目前，这是国内可燃气体最高压力存储容器，这就对钢瓶质量要求更高，如钢瓶质量或加压设备出现故障，均有发生爆炸火灾的可能性。

天然气的密度比空气小，泄漏后不易留在低洼处，有较好的扩散性。

天然气为烃类混合物质，是无色、无臭气体。甲烷无毒，但空气中甲烷浓度过高能使人窒息，当空气中甲烷达到25%～30%时，由于使氧含量相对降低而能引发一系列缺氧症状，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作故障等，甚至窒息、昏迷。

3 城市CNG加气站需要采取的安全措施

3.1加气站施工建设规避消防威胁

首先，加气站在设计施工过程中，应严格执行我国对于压缩天然气加气站的设计标准，例如：加气站内的总平面布置要求和竖向设计，应严格按照《汽车加油加气站设计与施工规范》、《工业企业总平面设计规范》 、《建筑设计防火规范》的规定执行。

其次，针对增压线的天然气管道做重点预防，优化设备材质选择，严格依据 GB8163《输送流体用无缝钢管》、GB5310《高压锅炉用无缝钢管》进行材料选择。压力管道及附件、压力容器及安全附件、车载储气瓶等特种设备的生产厂家要具备生产资质，产品合格证、检验检测报告、锅炉压力容器安全性能监督检验证书等质量证明文件应齐全。承建压力容器、压力管道安装单位应取得特种设备许可证，焊接压力管道的焊工，应取得压力容器焊工合格证。施工单位应严格按照设计进行施工。

针对埋地管道设计，应以严格执行SY0007《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》。最后，加气站对天然气存储设备的选取设计，必须要符合国家有关标准。

加气站应设应急照明，配齐消防器材，爆炸危险场所，按爆炸危险场所等级选配电气设备和电气线路，并安装可燃气体报警器。压缩机房、储气瓶组等重要设备做好防雷、防静电接地，接地电阻值符合要求。

3.2 防雷接地装置

自然灾害对CNG加气站的破坏力同样惊人，对于雷击的预防需更加谨慎。加气站场中设备设施存在很多问题：防雷设施未设置、设置不合理，或防雷设施损坏未及时进行修复，电气设施如果接地不良、布线错误，各供电线路、电源线、信号线、通信线、馈线未安装相应的避雷器或未采取屏蔽措施，都有可能在遭受雷击后，造成被雷击物体遭受严重的破坏，电力、电气系统损害以及引发火灾爆炸等事故的发生。

要在通过安装各种防雷接地设备，完成对加气站整体的防护。主要防雷接地装置包括防雷接地、电气设备工作接地、防静电接地、信息系统接地、保护接地等，可将以上共享接地装置，既能降低成本的同时，也可以提高安全系数。但是，要注意在共享接地装置时，要注意接地电阻不应大于4Ω。当各自单独接地时，要注意防雷接地过程中储气瓶两端电阻。

3.3 建立有效的安全保护装置

CNG加气站安全保护装置，主要以下方面：第一，非工作区内天然气紧急截断阀；第二，储气瓶组或者储气井总管安全阀、独立截止阀、压力表与超压报警器；第三，压缩机出口处与第一截断阀之间安全阀的设立、压缩机组冷却系统温度报警器、压缩机系统低压报警器与停车装置；第四，加气机安全限制系统，加气机进气管自动切断阀、加气机加气软管拉断阀；第五，天然气管道和储气瓶组泄压装置的设置。