压缩天然气加气站的安全设计研究

伴随人们生活水平的提高，车辆数量也逐渐增多，世界性的油价上涨使得石油供需矛盾愈加突出，买得起车加不起油的尴尬情况也越来越多。一直作为节能资源的天然气则有效地缓解了这一矛盾，人们从天然气身上看到清洁、高效、价格低廉等诸多优点，是天然气迅速成为有车一族的新宠。天然气加气站也应运而生，因天然气自身易燃易爆等特性，使压缩天然气加气站在设计和建设上受到格外的重视，应采取措施将危险因素消灭在源头。本文将对天然气加气站的安全设计提出合理化建议。

天然气在石油供需矛盾激烈的时机，走入大众视野，并凭靠自身优越性受到人们的青睐。不仅运用于汽车运行，做饭、生产等也同样有天然气的参与。需求产生，供给必须跟上，压缩天然气站便开始出现。如何保证天然气站的安全及险情出现如何处理则是人们应面对的问题，这就要求在天然气站的设计上加入更多安全要素，将危险几率将至最低。

压缩天然气站的现行情况

压缩天然气的运用量增加使得天然气站随之增多，国家的调控对于天然气的发展与推行来说是一个重大机遇。将有新增气源加入输送行列，原本各省份供气不均问题会随之得到解决。行业报告出具的数据显示，到今年中旬，全国使用中的压缩天然气站将达285座，还有至少73座新的压缩天然气站将投入使用。这大大缓解了天然气的供给压力，被高价汽油所绑架的车主也可舒一口气，且天然气汽车市场也会成为新的投资热门。

压缩天然气潜在的危险因素

1. 属易燃易爆气体：拥有化学常识的人都知道，天然气的主要成分是甲烷，是一级可燃气体，燃烧蔓延的速度很快，且会产生约38KJ/M3的高热值。天然气空气密度小，因而在空气中极易扩散，强大的扩散能力使得火势极难控制，一旦着火很难扑救。天然气也属易爆炸气体，如果浓度达到5%-15%，就会有爆炸危险，爆炸所带来的后果是不堪设想的。

2. 有泄漏危险：天然气对于压缩工艺有很高要求，本身所处的高压状态就容易使设备发生泄漏，设备部件包括阀门、气瓶、压缩机、过滤罐等等，一旦其中一环出现问题，泄漏就不可避免。在加气站内，如果缺少必要的保护措施，使得天然气管道损毁或是加气机受到撞击破坏，都会发生泄漏。泄漏气体遇到火源，会引起火灾或爆炸，由此带来的财产损失和人员伤亡都是不可估量的。

3. 质量不纯有潜在危险：天然气要加以运用必须保证脱水完全，因其组成部分除了甲烷，还有硫化氢等。而硫化氢对储存天然气的钢瓶会有腐蚀作用，如果在高压状态下腐蚀速度会进一步加快。因而脱水工序必须严谨，从而保证天然气的质量。

4. 压缩技术缺少保障：压缩天然气对技术和设备都有很高要求，最基本的就是，压缩机必须对天然气施加25M Pa的压力才能将其充入钢瓶内，这种压力要求属国内最高，如若加压设备达不到要求或是钢瓶质量没有保障，就会有巨大的安全隐患，一旦疏忽也会引来火灾或爆炸的重大险情。

5. 引火源难把控：天然气极易被点燃，火花或是静电都可能成为点燃天然气的引火源，存在把控难度。加气站多建于交通主路旁侧，环境复杂，加气车主或是工作人员稍不留意就可能产生明火，遇天然气后也会产生上述可怕后果。

设计天然气站的注意事项

1. 安全储存

储存天然气的储气瓶必须符合国家标准，同一规格的储气瓶更适合加气站的要求，容积大、安全性高都是选择标准。如果要使用小型储气瓶，则要控制容积和数量，容积不超过4立方米，个数则在60个之内。小型储气瓶需要平卧并在支架上固定好，储气瓶之间应保持至少3厘米的距离，组与组之间则要保持至少1.5米的距离。储气库的建造也有很多要求，施工单位必须有天然气钻井资质，建造的储气库要保证通风，在放置储气瓶组时，要保证防火间距或用墙体进行隔离，以免一处失火殃及其他瓶组，势必将危险性降至最低。

2. 保证质量

压缩天然气的质量不仅影响天然气站的安全，同样对加气车主来说也是一大安全隐患。压缩天然气的质量必须符合GB 18047—2000所规定的标准，含硫量不能超过20MG/M3，如果不能保证，那么在天然气站内应设有脱硫装置。在天然气增压的前、中、后全过程都要保证有脱水处理，以使压缩天然气达到最高纯度。

3. 材质选用

参与天然气压缩、输送的设备所用的材质也有相应标准。增压前应使用无缝钢管，增压后要选用高压无缝钢管，前者要符合国家《输送流体用无缝钢管》GB8163的规定，后者要符合《高压锅炉用无缝钢管》GB5310的相关规定。这些钢材必须能应对严寒酷暑的考验，还要有耐腐蚀、抗老化的特性，只有具备这些特点的材质才能被应用到输送天然气管道的打造中。同样储气瓶和天然气泵也应具备这些素质，且要预留10%的空间，也就是超过安全值10个百分点来进行设备的加工和应用。

4. 报警系统

压缩天然气站应该设有检测系统，一旦问题出现，能及时提醒工作人员进行处理。在放有储气瓶的储气室内、压缩天然气的机房还有放置天然气泵的厂房等工作场地都要放入天然气检测器，出现非正常量泄漏，及时提醒。要经常查看检测器，保证其一直处于正常工作状态。在工作人员触手可及的地方要安置报警器，以便及时报警处理险情。

5. 预防明火

整个加气站要根据规定进行区域划分，划定出危险区域，进行相应防范。要设立防雷、防静电的接地系统，将可能产生的电量和火花导入大地，并有效避免静电累积带来的雷击伤害。输送管道两端采用金属线连接，避免不良接触产生的静电。除了设备和区域方面的硬性防范，人为制造明火也不可忽视，要求工作人员在严格自律的同时做好加气车主的监督，加气站内及周围区域严禁吸烟、燃放鞭炮等产生明火的行为，为站内安全保驾护航。

结束语

天然气的运用势不可挡，压缩天然气站的建设也在调控中稳步进行。在此过程中，必须将安全问题作为重中之重，这是所有天然气站投建的保证。在天然气站的建设中，建设者必须按照国家相关规定，做好天然气的存放、运输、压缩工作，一步都不可有所疏漏。只有建立起安全的天然气供给站，才能使人们在使用天然气时减少顾虑，天然气的发展之路也会更加畅通。

（作者单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司）