临沂中裕能源有限公司 山东 276023
摘要:天然气是CNG加气站主要涉及到的危险化学品。并且CNG加气站内设施设备精细,工艺流程复杂,安全隐患防控难度大。基于此,本文阐述了CNG加气站的结构组成及其工艺流程,对CNG加气站的危险性及其安全运营管理策略进行了探讨分析。
关键词:CNG加气站;结构;工艺;危险性;安全运营管理;策略
天然气是一级可燃性气体中的一种,其主要成分是甲烷,火灾危险性极强,最小点火能量仅仅是0.28兆焦耳,燃烧的速度非常快。并且燃烧所产生的热值也非常高,扩散能力极强,一旦天然气加气站发生火灾,火势蔓延的速度非常快,并且很难施救。因此为了保证CNG加气站安全运营,以下就CNG加气站的危险性及其安全运营管理策略进行了探讨分析。
一、CNG加气站的结构组成及其工艺流程分析
CNG加气站主要是由六个子系统共同组成的,每一个子系统之下又包含了相对应的设备。第一、计量调压系统:包含的设备主要有流量计、调压器;第二、脱硫、净化、脱水干燥系统:包含的设备主要有分离器、过滤器、脱硫塔、前置脱水装置、缓冲罐等;第三、压缩系统:包含的设备主要有压缩机,主要作用是进行增压处理;第四、循环水冷却系统;第五、控制系统;第六、售气系统。CNG加气站的工艺流程主要表现为:首先天然气会通过相应的管道进入到加气站之中,然后加气站会通过计量调压系统对其进行一定程度的过滤分离、计量、调压处理,处理之后的天然气会进入到气体缓冲罐之中,缓冲之后的气体会由脱硫、净化、脱水干燥系统进行相应的脱硫、干燥脱水处理并进入到压缩机之中进行压缩,最后再通过加气机充装给气瓶。
二、CNG加气站的危险性分析
1、泄漏引发的安全事故。压缩天然气在天然气加气站当中全程都处于高压状态,在加气站中比较容易发生的安全事故就是天然气泄漏。而且气体外泄的地点也比较多,比如管道焊缝、气瓶、压缩机、回收罐、阀门等地方,如果操作或管理不当都可能发生不同程度的天然气泄漏事故。此外,如果压缩天然气的运输管道被拉脱或者被撞毁,也会造成大量的天然气泄漏,一旦泄露的天然气遇见火源,就可能诱发火灾甚至是爆炸。
2、高压运输的危险性分析。压缩天然气加气站的压缩机技术要求,是必须要将天然气加压到20-25MPa,才能够顺利将天然气压缩到钢瓶当中进行运输储存。这是当前我国可燃气体的最高压力储存容器。如果钢瓶的质量不符标准或者天然气压缩机不能够满足国家相应的技术标准,即使有一点疏忽,都可能导致安全事故的发生。在对天然气钢瓶进行运输储存的过程中,如果系统压力超过了钢瓶能够承载的最大压力,钢瓶就会发生爆炸或者局部炸裂。
3、劣质天然气的危险性分析。如果天然气在压缩过程中,没有将游离水完全分离出去,积水中的硫化氢就会对对钢瓶产生腐蚀作用。理论上硫化氢的水溶液在高压状态下,对钢瓶或者其他容器的腐蚀作用,比在4兆帕斯卡以下的管网中发展的速度更快,腐蚀作用也更强,同时其危险性也就更大,所造成的损失也就更严重。
4、加气站周围存在潜在的火源。当前,在世界范围内的商业性压缩天然气加气站,通常都是建立在车辆往来比较频繁的交通干道附近,加气站周围的环境非常复杂,很容易受到外部火源的威胁。附近建筑的火源、往来加气的汽车、司机身上的烟火以及手机的磁电效应等,都可能成为加气站火灾的引火源。同时,在加气过程中也存在很多潜在的引火源,加气站设备的控制系统是对站内各种设备实施手动或者自动控制的系统,潜在的电气火花、售气系统在运行过程中,加上天然气在运输管道内高速的流动,非常容易产生静电火花,加气工具由于使用不当也会产生火花或者静电。这些都是潜在的引火源,都会对加气站的安全运行造成巨大的安全隐患。
5、员工安全培训问题。随着压缩天然气在国内的广泛应用,很多地方都在兴建压缩天然气加气站,这些加气站会在很大程度上缓解我国能源紧缺的现状。但同时,新建的压缩天气加气站的很多工作人员并没有接受过系统的安全培训,对压缩天然气新技术并不是非常熟悉。有的人虽然对压缩天然气有一定的了解,但是并没有定期进行专门的学习和培训,非常容易出现违规操作的现象。
三、加强CNG加气站安全运营管理的策略
1、天然气质量要符合相关标准。压缩天然气加气站的天然气的质量必须要符合现行国家标准规定的Ⅱ类气质标准以及天然气压缩机运行要求的相关规定。经过加压之后,进入天然气储存容器当中的天然气和出站的天然气质量,都必须要符合现行国家标准《车用压缩天然气》的相关标准和规定。如果进入加气站的天然气硫化氢含量大于20ms/m3,加气站内部必须要设置专门的脱硫脱水设置,对天然气质量进行控制。
2、加气站的防火间距要符合国家标准。压缩天然气加气站内的天然气压缩机和储气瓶组,与周围的建筑物之间要保留专门的防火间距,而且防火间距应该大于汽车加油加气设计与施工规范当中的规定,除了加气站里的储气瓶组以及必须的辅助性的设备之外,其他的建筑则不应该进行布置。此外,加气站的生产区和办公区应该分区设置,加气站的储气瓶、压缩机、加气间等应该有明显的隔离,并且隔离间距要符合国家规定。
3、保证天然气瓶的储存安全。首先,储气瓶必须要选用国家明文规定的产品和标准,压缩天然气加气站适宜选用同一种规格型号的大容积储气瓶,因为这种储气瓶的阀门少、接口少而且安全性能较高;储气瓶应该选用开敞式或者半开敞式钢筋混凝土结构或者钢筋结构,这样有利于可燃性气体的扩散和通风;储气室的屋顶应该采用非燃烧轻质材料制作。如果储气瓶和压缩机、配电间之间不能够设置符合要求的防火间距时,一定要采用钢筋混凝土防火墙将其分隔开,而且该防火墙一定要具备一定的抵抗爆炸的能力。
4、控制和消除潜在的引火源。加气站的爆炸危险区内,要慎用移动式和便携式的电器,严禁私拉乱接电器。加气站的站房和罩棚等还要考虑防雷措施,采用避雷网进行防护;天然气的储气瓶组必须要进行防雷接地处理,而且接地点还不应低于两处;雷雨天气应该停止加气作业,站内严格控制明火。
5、加强日常安检工作,提升工作人员的素质。加强工作人员安全的系统培训,使其掌握操作中的各项安全规范的制度,并熟练掌握加气站的全部设备的结构和操作原理等方面的专业知识,并使员工意识到天然气火灾的危险程度,加强安全意识,增强安全培训,使员工的处理事故和反应的能力增强,培训后还要进行考核;最后,要每年组织应急预案演习的活动,使员工掌握火灾发生后的应急处理措施并提高全方面的综合素质。在日常工作中,管理的负责人要组织每天的安全会议,每天都要强调安全生产和操作规范的工作内容;每天的巡逻人员还要按时检查,做好检查的记录,若是发现问题和安全隐患也立即上报或立即维护,还要做好日常的设备清洁和养护工作。对于来到加气站的人员和车辆,要严格的监督和管理,坚决禁止吸烟和带火源的问题出现,要求外来人员关闭手机,在汽车熄火后以及客人下车后,在进行加气工作。
结束语
综上所述,CNG加气站安全运营管理的目标是消除和防范不安全事件的发生,降低应急管理的成本,使有限资源得到最大的发挥,因此必须加强对CNG加气站的危险性及其安全运营管理策略进行分析。
参考文献:
[1]王垚钦.CNG加气站运行中的安全隐患与防范措施[J].工程技术(全文版),2016(05)
[2]刘金菊.CNG加气站的天然气安全管理[J].化工管理,2016(34)
[3]李振宏.CNG加气站运营管理问题及应对措施[J].中国化工贸易,2019(09)