巩珊珊
中国石油大港油田天然气公司CNG管理站 ，天津 滨海新区 300280
摘 要：压缩天然气站的应用为汽车行业的发展带来了很大的便利，不同类型的压缩天然气站有不同的特点，然而压缩天然气加气站具有很多的不确定性，如在高压下运行，有一定的泄露和爆炸的风险，高压站本身如果建造质量比较差的话也容易造成爆炸的危险，压缩天然气加气站在运行的过程中也具有一定的危险性。本文将对压缩天然气加气站的特点、工作原理、容易产生危险的原因进行介绍，并压缩天然气站的安全运行提出自己的建议。
关键词： 压缩天然气；汽车加气站；安全设计
天然气是一种清洁燃料，和煤炭等燃料相比有污染小、热量足、燃烧充分、价格便宜、运输方便等等的特点，最近几年，越来越多的压缩天然气站在我国被建成并投入了使用，这些压缩天然气站受到了社会的广泛关注，也引起了人们对压缩天然气站的安全问题的关注，随着压缩天然气站的数量越来越多，压缩天然气站的安全技术标准也有了更高的要求，在压缩天然气站中，天然气站的建设材料、保护装置的设置是否到位、通风条件是否能够达到标准等等都会影响到压缩天然气站的安全，为了减少这些问题带来的风险，要从压缩天然气站的设计角度入手分析。
1 压缩天然气加气站工作原理及其类型
1.1 工作原理
压缩天然气加气站一般有六个系统，这些系统分别负责调节天然气站中的压力、计算天然气站中天然气的量，储存天然气，控制压缩天然气站中的设备和出售天然气的工作。压缩天然气站的工作原理是，压缩天然气被输送到天然气站，然后进入相应的系统被做净化处理，天然气中带的杂质被清理掉后会被送进负责压缩的空气的机器，这种机器会将天然气进行压缩，使天然气的压力达到25Ma，经过这些步骤后，天然气就达到可以售卖的标准了，被处理好的天然气会通过专门的售气机被输送进汽车中储存气体的瓶子。
1.2 压缩天然气站的类型
当前的压缩天然气加气站的类型划分主要是根据加气站的功能进行的，当前的加气站的主要类型有只为汽车加天然气的加气站和可为汽车提供石油和天然气的混合型加气站。除了这两种天然气加气站外，还有一种加气站在安全性上更有保证，这种天然气加气站被称为字母加气站，母站负责天然气的净化和压缩工作，在母站被加工好的天然气会被通过气瓶拖车输送到子站，子站中的气由母站提供，两个站点都能够完成给汽车加气的任务，这种气站具有占地面积小，投资资金少的优点。子站不需要负责净化天然气的工作，产生火灾的风险更小，适合被搭建在交通流量大的市中心。
1.3 压缩天然气站的结构
加气站有两种结构，一种是开放式，另一种是撬装式，不同的结构有不同的特点。开放式结构的加气站指加气站的各种设备会被安装在厂房内部，厂房中的加气站的各种系统会成为一个开放的环形系统。撬装式系统指加气站的各种设施和设备都被安装在一个底座上，这种底座是撬装的，所有设备在这个底座上被闭环控制，撬装式结构的天然气站的安全性高于开放式结构的气站。
2 压缩天然气站加气站中潜在的火灾风险
2.1 天然气燃烧性很强
天然气中的主要成分是甲烷，这是一种燃点很低的气体，并且在浓度达到百分之五时会产生爆炸，甲烷燃烧起来后火势会以非常快的速度蔓延，并且会释放出巨大的热量，甲烷燃烧很难扑灭，会在短时间内蔓延到很大范围内，造成严重的伤害。
2.2 天然气的泄漏
由于气站内的气压比较高，站内的设备，如管道的连接口、设备上的阀、气体储存罐和压缩器等等，在高压的影响下会出现泄漏，压缩天然气管道会很容易因为高压出现变形，管道上的缝隙也会变大，这时里面的气体就会泄漏，而泄漏的气体在温度足够高的情况下会燃烧，如果泄漏的气体体积较大，还可能发生爆炸。如果压缩天然气加气站发生泄漏并且没有得到及时处理，后果将非常严重，站内工作人员的安全和站内的设备都将严重受到损害。
2.3 高压储存容器的质量问题
压缩天然气加气站中的压缩机是国内压缩可燃气体压缩机中压力最高的，压缩机要能够把天然气压缩到至少25MPa，这种规格的压缩机对配套设备的质量要求很高，如果用来储存天然气的瓶子无法达到质量要求，那么储存瓶很容易因为压力过大而产生开裂甚至爆炸的情况，一旦气体泄漏，火灾必然会随之发生，气体爆炸带来的火灾会造成不可估量的损失和人员伤亡。
2.4 天然气的质量
天然气并非纯净气体，从地下开采的天然气中含有很多的杂质，如硫和水，这些气体会影响天然气的纯度，不仅影响天然气的燃烧效率更影响天然气的安全性，因此在天然气被输送到汽车中之前需要被净化，如果净化工作不够到位，那么天然气中会残存氢化硫，这种气体会腐蚀储存天然气的钢瓶，并且在高压情况下氢化硫对钢瓶有更强的腐蚀性，腐蚀速度会更快。去年某地就曾发生过压缩天然气加气站净化工作没有做到位，储存气体的钢瓶爆炸后发生火灾的情况。
2.5 多种引火源的存在
压缩天然气加气站主要是为私家车服务的，而私家车通常集中在市区，因此加气站也多建造在车辆密集的主干道附近，这导致加气站会受到多重火源的威胁，如加气站会受到城市中热岛效应的影响，经过加气站的行人如果用明火点烟也会为加气站带来火灾的风险，加气站设备在工作时本身就会出现因为摩擦而产生的火花，天然气在各种管道中流通的时候也会因为温度升高而产生静电。
3 消防安全设计中应注意的事项
3.1 注意加气站的总体布局
在我国，政府对加气站的设计有明确的规定，加气站中比较危险的设施，如储存气体的钢瓶和负责压缩气体的设备，必须与周围的建筑保持足够安全的距离。在加气站中，加气站的布置也有清晰的规定和设计，加气站内部除了运行必需的设备不应该有其他的建筑，并且必需的设之间也要有足够的距离和间隔。
3.2 注意天然气的安全储存
天然气的储存重中之重，因为天然气一旦泄露会产生严重的火灾，要想从根本上预防火灾，保证加气站的安全就要保证天然气的储存安全。首先要选择质量符合相关标准的储气瓶，加气站中使用的储气瓶应该符合安全规定，一个加气站中最好使用同一种类型的储气瓶。要注意保证加气站内的储气瓶的数量和总容积，加气站中的储气瓶的数量应被控制在60个以内，总容积应小于16立方米，这是在市区中的加气站的要求。最好选择小容积的钢气瓶，并将气瓶横着放在支架上，这样方便钢气瓶中的液体被排出，也容易安装和保养瓶身上的阀门。储气瓶的长度和宽度都有一定的规定，如长不能超过5米，高不能超过1.6米，每个储气瓶之间的距离应大于3厘米，每组储气瓶之间的距离应大于1.5米。关于加气站中的地下储气库，政府也有一定的规定，建造地下储气库施工单位必须要有天然气钻井资质。加气站中的通风条件非常重要，为了满足通风需要，加气站一定要设计成敞开式，加气站的屋顶表面要用防火的材料，以在发生火灾的情况下阻断火势的蔓延。
3.3 保证天然气的质量
政府对于加气站中的天然气的质量有明确的标准，进入气站的天然气必须符合政府的规定，如果气站中的天然气中的硫含量超过20克每立方，那么必须在站内进行脱硫，脱硫应在压缩前完成。脱硫后的天然气中的水含量会大大减少，这样能减少对钢气瓶的腐蚀，加气站的安全能够得到保证。
4 结束语
天然气的广泛使用有利于减少污染，降低燃烧成本，减缓石油消耗带来的危机，对城市发展和生态的保护有一定的有利影响，而将天然气作为汽车能源使用有利于减少汽车的尾气排放，压缩天然气气站则能更进一步地加快天然气的推进，压缩天然气气站的安全性关系着很多人的生命财产安全，因此一定要有足够的措施来保证气站的安全，要保证气站的标准和气体的纯净，还要保证天然气的储存安全，多方面做好措施才能促进气站的稳定运行。
参考文献：
[1]晓琴.国内外 CNG 加气站的发展趋势[J].油气储运,2020.
[2]罗予红.天然气汽车及天然气加气站[J].煤气与热力,2019.439-440.
[3]李建华.汽车加油加气站消防安全培训读本[J].中国劳动
社会保障出版社(北京),2020.