2022年CNG汽车加气站火灾危险性分析与预防教程文件

1、CNG 汽车加气站火灾危险性分析与预 防 随着汽车工业的不断进展和车辆保有量的增加, 汽车尾气的排放 对大气环境的污染也进一步加剧； 随着自然气资源的开发利用, 为改 善汽油,柴油燃烧后对环境造成的污染,压缩自然气 CNG汽车得到 了广泛的推广和应用,压缩自然气 CNG汽车加气站也随之建立,以 中意自然气汽车燃料的需要；然而,自然气具有火灾爆炸危险性,尤 其是高压运载与储存, 油气双燃料站等安全技术问题, 必需引起高度 重视； 一, CNG 汽车加气站的工作原理及类 型 1 压缩自然气加气站的工作原理 加气站的工作原理是将通过管线输送到加气站的自然气,先 进行净化处理,再通过压缩系统使其压力达

2、到 25MPa,最终由高压储 气瓶组和售气机将压缩自然气加入车辆储气瓶； 压缩自然气加气站通 常由六个系统组成, 即调压计量系统, 净化干燥系统, 气体压缩系统, 气体储存系统,设备把握系统和售气系统； 2 类型 压缩自然气汽车加气站按其使用功能,通常分为：自然气汽 车加气站,油气混加站,子,母加气站等几种形式；单一的自然气加 气站只能为汽车加自然气燃料,油气混加站可加注油,气两种燃料； 子母站设计, 母站是与输气管道相连的站, 在母站内完成自然气的净 化,压缩等主要工作,自然气被增压至 25MPa,给气瓶或气瓶拖车充 气；子站不需要连接供气管线,依靠母站来的气瓶拖车供气；子,母 第 1 页,

3、共 10 页站都可以完成给汽车加气的工作； 子,母加气站式节省建站资金和土 地,有利于母站集中净化, 子站的火灾危险性较低,可建在交通枢纽 邻近,便于使用； 从设备结构上来分,加气站可分为开放式 结构和撬装式结构；开放式结构是将加气站全部设备安装在厂房内, 按工艺流程高低压管道和各种阀门将这些设备组装起来, 形成一个开 环工艺系统；撬装式结构是将加气站的主要设备 净化,压缩,冷却, 把握,储气等 集中在一个撬装的底座上,形成一个可闭环把握的整 体设备系统；从安全性上讲,撬装式结构要优于开放式结构； 二, CNG 汽车加气站的火灾危险性分 析 1 自然气具有危险性 自然气的主要成分甲烷属一级可燃

4、气体,甲类火灾危险性, 爆炸极限为 5 15 V V,最小点火能量仅为 028mJ,燃烧 速度快,燃烧热值高 平均热值为 33440kJm ,对空气的比重为 0 55,扩散系数为 0 196,极易燃烧,爆炸,并且扩散才能强,火 势扩散快速,一旦发生火灾难以施救； 2 泄漏引发事故 站内工艺过程处于高压状态,工艺设备简洁造成泄漏,气体 外泄可能发生地点很多,管道焊缝,阀门,法兰盘,气瓶,压缩机, 干燥器,回收罐, 过滤罐等都有可能发生泄漏；当压缩自然气管道被 拉脱或加气车辆意外失控而撞毁加气机时会造成自然气大量泄漏； 泄 漏气体一旦遇引火源,就会发生火灾和爆炸； 1995 年 9 月 29 日,

5、四 川自贡富顺华油公司压缩自然气加气站因钢瓶泄漏燃烧发生爆炸, 造 第 2 页,共 10 页成重大经济缺失和人员伤亡事故； 3 高压运行危险性大 压缩自然气加气站技术要求充装站的压缩机必需加压至 25MPa 以上,才能将自然气压缩到钢瓶内, 这是目前国内可燃气体的最高压 力贮存容器； 如钢瓶质量或加压设备不能中意基本的技术要求, 稍有 疏忽,便可发生爆炸或火灾事故； 1995 年 10 月 7 日,四川省遂宁市 压缩自然气加气站因钢瓶质量问题发生喷射燃烧,火焰柱高达 20 余 米,造成直接经济缺失 18 万余元； 系统高压运行简洁发生超压, 系统压力超过了其能够承担的许用 压力,最终超过设备及

6、配件的强度极限而爆炸或局部炸裂； 4 自然气质量差带来危险 在自然气中的游离水未脱净的情形下,积水中的硫化氢简洁 引起钢瓶腐蚀； 从理论上讲, 硫化氢的水溶液在高压状态下对钢瓶或 容器的腐蚀,比在 4MPa 以下的管网中进行得更快,更简洁；从以 往 事故被炸裂钢瓶的检查情形看, 瓶内积存伴有刺鼻气味的黑水, 有的 达到了 25-5kg ,其中积水里的硫化氢含量超过了 8083mg L；1995 年 8 月 12 日,四川绵阳地方自然气公司压缩自然气加气站,因脱水 工序处理不净,在给钢瓶充气时而发生爆炸并起火成灾； 5 存在多种引火源 商业性汽车加气站绝大多数建立在车辆来往频繁的交通干道 之侧,

7、四周环境较复杂,受外部点火源的威逼较大,如邻近建筑烟囱 的飞火,邻近建筑的火灾,频繁出入的车辆,人为带人的烟火,打火 第 3 页,共 10 页机火焰,手机电磁火花,穿钉鞋摩擦,撞击火花,化纤服装穿脱产生 的静电火花,燃放鞭炮的散落火星,雷击等,均可成为加气站火灾的 点火源； 操作中也存在多种引火源,加气站设备把握系统是对站内各 种设备实施手动或自动把握的系统, 潜在着电气火花； 售气系统工作 时,自然气在管道中高速流淌,易产生静电火源；操作中使用工具不 当,或因不慎造成的摩擦,撞击火花等； 6 安全培训不规范 新建 CNG 加气站的操作人员因不熟 识 CNG 新技术和未经过 必 要的培训就上岗

8、操作, 或没有定期复训, 简洁显现违章作业或违反安 全操作规程, 对安全学问特殊是消防学问知之甚少, 不能准时发觉火 灾隐患和没有处理突发事故的才能； 随着燃气行业多种经营体制的发 展,部分经营不规范的中小型企业,严肃忽视操作人员的业务培训； 三, CNG 汽车加气站的火灾预 防 1 防火间距符合要求 压缩自然气加气站内压缩机组和贮气瓶组与四周建,构筑物 等 的 防 火 间 距 , 不 应 小 于 汽 车 加 油 加 气 站 设 计 与 施 工 规 范GB50156 2002 的规定；加气站内的总平面布置应依据 建筑设计 防火规范和城市燃气设计规范进行,除储气瓶 储气井 ,生产 建筑和必要的帮

9、忙设施外,不宜布置其他建筑；加气站生产,办公室 应分区设置；加气站区内的储气瓶组 储气井 ,压缩机间,调压间, 加气机等应有明显分隔,并符合规范规定的间距； 第 4 页,共 10 页2 保证自然气储存安全 储气瓶应选用符合国家有关规定和标准的产品；加气站宜选 用同一种规格型号的大容积储气瓶, 大容积储罐具有瓶阀少, 接口少, 安全性高等优点； 目前我国加气站接受较多的是国产 60L 钢瓶； 当选 用小容积储气瓶时,每组储气瓶的总容积不宜大于 4m3,且瓶数不宜 大于 60 个；在城市建成区内总容积不应超过 16m； 小容积储气瓶应固定在独立支架上,卧式存放,便于布置管 道及阀件, 便利操作保养

10、, 易于外排除积液； 依据安装, 检修,保养, 操作等工作需要,卧式瓶组限宽为 1 个储气瓶的长度,限高 1 6m, 限长 55m；同组储气瓶之间净距离不应小于 003m,储气瓶组间距 不应小于 15m； 储气井的设计,建造和检验应符合国家行业标准高压气地 下储气井 SY T6535 的有关规定；储气井的建造应由具有自然气钻 井资质的单位进行； 加气站的储气瓶 储气井 间宜接受开敞式或半开敞式钢筋混 凝土结构或钢结构, 有利于可燃气体扩散和通风, 并增大建筑物的泄 压比,屋面应接受非燃烧轻质材料制作； 储气瓶组 储气井 与压缩机, 调压器间,变酉己电间,在不能中意相应防火间距要求时,应接受钢

11、筋混凝土防火隔墙隔开,隔墙顶部应比储气瓶组 储气井 顶部高 1m 及以上,隔墙长度应为储气瓶组 储气井 总长,并在两端各加 2m 及 以上,隔墙厚度不应小于 o 2m,可防止事故时相互影响；防火墙应 能抗击确定的爆炸压力； 第 5 页,共 10 页3 自然气质量符合标准 进 站 天 然 气 的 质 量 应 符 合 现 行 国 家 标 准 天 然 气 GBl78201999 中规定的类气质标准和压缩机运行要求的有关规 定；增压后进入储气装置及出站的压缩自然气的质量必需符合现行国 家标准车用压缩自然气 GBl8047 的规定；如进入加气站的自然气 硫化氢含量大于 20ms m 时,站内应设置脱硫装

12、置, 脱硫塔设在压 缩 机前可爱惜压缩机组,选用双塔轮换使用,有利于装置运行和爱惜； 当进站自然气需脱水处理时, 脱水可在自然气增压前, 增压中或增压 后进行,脱水装置设双塔； 4 设置安全爱惜装置 在远离作业区的自然气进站管道上应设紧急手动截断阀,一 旦发生火灾或其他事故, 自控系统失灵时, 操作人员牢靠近并关闭截 断阀,切断气源, 防止事故扩大；手动紧急截断阀的位置应便于发生 事故时能准时切断气源； 锗气瓶组 储气井 进气总管上应设安全阀及紧急放散管,压 力表及超压报警器； 每个储气瓶 井 出口应设截止阀； 以保证储气设 备的安全运行及发生事故时能准时切断气源； 为防止进站加气汽车控 制失

13、误撞上储气设施造成事故, 储气瓶组或储气井与站内汽车通道相 邻一侧,应设安全防撞拦或实行其他防撞措施； 压缩机出口与第一个截断阀之间应设安全阀,安全阀的泄放 才能不应小于压缩机的安全泄放量；压缩机进,出口应设高,低压报 警和高压越限停机装置； 压缩机组的冷却系统应设温度报警及停车装 第 6 页,共 10 页置；压缩机组的润滑油系统应设低压报警及停机装置； 加气机应设安全限压装置；加气机的进气管道上宜设置防撞 事故自动切断阀； 加气机的加气软管上应设拉断阀, 拉断阀在外力作 用下分开后,两端应自行密封,当加气软管内的自然气工作压力为 20MPa 时,拉断阀的分别拉力范畴宜 为 400-600N；

14、加气机邻近应设防 撞柱 栏 ,防止进站汽车失控撞上加气机； 加气站内的自然气管道和储气瓶组应设置泄压爱惜装置,以 便快速排放自然气管道和储气瓶组中需泄放的自然气； 在储气瓶组事 故时紧急排放的气体, 火灾或检修设备时排放系统气体, 一次泄放量 3大于 500m 基准状态 ,很难予以回收,只能通过放散管快速排放； 压缩机停机卸载的自然气量,一般太于 2m 基准状态 ,并且泄放次 数平均每小时 23 次以上,排放到专用回收罐较为妥当；由于自然 气比重小于空气, 能很快扩散, 拆修外表或加气作业时一次泄放量小 于 2m3基准状态 的气体可排人大气；泄压爱惜装置应实行防塞和防 冻措施； 加气站不同压力

15、级别系统的放散管宜分别设置,放散管管口 应高出设备平台 2m 及以上,且应高出所在地 面 5m 及以 上； 5 选择适当材质的设备 增压前的自然气管道应选用无缝钢管,并应符合现行国家标 准输送流体用无缝钢管 GB8163 的有关规定；增压后的自然气管 道应选用高压无缝钢管, 并应符合现行国家标准 高压锅炉用无缝钢 管 GB5310 或不锈钢无缝钢 管 GB T14976 的有关规定；对冰冷 第 7 页,共 10 页地区的室外架空管道选材仍要考虑环境温度的影响； 由于自然气内含 有硫化氢,二氧化碳,残存凝析油等腐蚀性介质,加气站内与压缩天 然气接触的全部设备,管道,管件,阀门,法兰,垫片等的材质

16、应具 备抗腐蚀,耐老化等才能； 加气站内的全部设备,阀门,管道,管件的设计压力应比最 大工作压力高 10,且在任何情形下不应低于安全阀的起始工作压 力； 埋地管道防腐设计应符合国家现行标准 钢质管道及储罐腐 蚀把握工程设计规范 SY0007 的有关规定,并应接受最高级别防腐 绝缘爱惜层； 6 把握和排除引火源 加气站内爆炸危险区域的等级范畴划分应按 汽车加油加气 站设计与施工规范 GB501562002确定；依据 爆炸和火灾危险环 境电力装置设计范 GB50058 的规定,使用高于或等于相应作业区 域 气体级别的防爆电气设备；爆炸危险区域慎用移动式和便携式电器, 禁止私拉乱接,违章用电； 加气

17、站的站房和罩棚按建 构 筑物的防雷考虑,一般都接受 避雷带 网 爱惜；自然气储气瓶组必需进行防雷接地, 接地点不少于 2 处；储气瓶组, 管道,法兰及其他金属附件均进行电气连接并接地； 雷雨天气应停止加气作业； 严格把握修理用火,严禁烟火和明火,防止摩擦撞击打火, 作业时不得使用电气焊,割； 第 8 页,共 10 页7 实行通风措施 为了防止爆炸性混合物的形成,加气站爆炸危险区域内的房 间应实行通风措施,以防止发生中毒和爆炸事故；接受自然通风时, 通风口总面积不应小于 300cm； m 地面 ,通风口不应少于 2 个, 且应靠近可燃气体易积聚的部位设置,尽可能均匀,不留死角,以便 可燃气体能够快速扩散； 对于可能泄漏自然气的建筑物, 以上排风为 主；接受强制通风时, 通风设备的通风才能在工艺设备工作期间应按 每小时换气 15 次运算,在工艺设备非工作期间应按每小时换气 5 次 运算； 8 设置可燃气体检测报警装置 为了能准时检测到可燃气体非正常超量泄漏,以便工作人员 尽快进行泄漏处理, 防止或排除爆炸事故隐患, 加气站应设置可燃气 体检测报警系统； 压缩自然气储气瓶间 棚 ,自然气泵和压缩机房 棚 等场所应设置可燃气体检测器； 报警器宜集中设置在把握室或值班室 内,操作人员能准时得