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【摘 要】 随着社会经济的快速发展,天然气汽车使用范围的不断扩大和压缩天然气汽车加气站数量的大幅增加,监管难度加大,加气站的安全问题因此成为安全工作中新的不容忽视的重要问题。基于此,本文就压缩天然气加气站安全问题及对策进行分析与研究。
【关键词】 压缩天然气;加气站;安全
引言
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。
一、加气站安全管理特点
天然气易燃、易爆并且容易扩散,因此天然气加气站在安全管理方面需要有健全完善的管理制度才可以有效预防安全事故发生,防止燃烧与爆炸等事故,有效保护人民生命财产安全。制定健全合理的管理制度,才可以使加气站在日常运营过程中及时按制度进行巡视检查发现存在的安全隐患,做到急时处理解决问题排除隐患。同时根据加气站的特殊性质,结合实际拟制应急预案针对性的做好对突发事件、事故的处理措施。
二、压缩天然气加气站设备构成及危险性分析
(一)调压计量装置
调压计量装置的主要作用是使输入的天然气保持稳定压力,满足压缩机组对于入口压力的要求。同时对输入加气站的天然气量进行计量。
因为进入调压计量系统的天然气气压不高,除去泄露、电火花等因素,其本身是一个相对不容易发生事故的系统。但由于这是加气站工艺的第一阶段,如果气体处理不当,出口气体压力、流速、流量不符合规定,则会使后续的脱水脱硫、压缩等工艺事故发生概率增大。
(二)净化干燥装置
净化干燥装置的主要作用是将从调压计量系统出来的天然气送入脱硫塔与吸附器,进行脱硫脱水处理,使得进入压缩装置的天然气中硫化氢和水含量达到相关标准。
在储存过程中,最高储存压力下气体水露点如果达不到要求,CNG可能会析出液态水,而液态水的存在会加强酸性成分(硫化氢、二氧化碳)对压力容器及管道的腐蚀,并可能发生硫化氢应力腐蚀开裂及二氧化碳腐蚀开裂,使设备无法运行甚至发生爆炸。美国工程师协会规定,CNG中硫化氢含量应小于20毫克/立方米。同时CNG汽车的充气温度如达70℃以上,析出的液态水会在管道和阀门处产生冰堵,使充气无法进行;在高压状态下,液态水的存在还会使CNG在储气装置中生成水化物,堵塞管道和阀门,使设备无法正常运行。
(三)压缩装置
压缩系统是CNG汽车加气站的核心部分,原料天然气经过脱硫脱水处理后,进入压缩系统,使其压力达到25MPa,再进入储气系统储存。
压缩系统长时间处于高热、高压状态,如操作失误,很容易发生天然气泄露;如有设备故障,比如安全阀失灵、测量仪表故障、管道密闭性不够好等,也容易发生泄露,一旦遇到引火源就会发生火灾或爆炸事故。
(四)储气装置
压缩天然气的储存方式目前有三种形式,即瓶储式、罐储式和井储式。其中瓶储式已被逐步淘汰。罐储式是我国主要采用的储气方式之一,该储气方式管线连接少,不容易发生气体泄漏,安全性能相对较高。但是作为压力容器,输送和存储过程均处于高压状态,不排除设备老化、阀门管线故障等原因致使天然气外泄,造成火灾或爆炸事故。井储式储气较前二者而言是一种较 为新型的储气方式,正因如此,井储技术也相对不完善。虽然此种储气方式具安全牢固、维护简单、占地面积小等优点,但由于磨损、腐蚀、老化等原因,还是会导致事故发生。储气井事故主要包括泄露、井管爆裂、筒体严重浮动三种。无论何种储存系统,其内部压力都在25-30MPa之间,都属于高压容器。因此储气设备的质量就显得非常重要。
三、压缩天然气加气站的安全管理
(一)制度化的有效管理模式
在压缩天然气加气站的安全技术管理上,制度建设也是一个关键点。因此,要从多方面细化压缩天然气加气站的制度管理,做到安全运行的制度化、规范化。首先要加强对人员的配置。对于压缩天然气的工作岗位设置,要合理配备人员,明确职责,让每一个人员都熟悉自己的工作内容。二是要建立严格的运行台账。对每类设备的运行要有细致的记录,并建立专门的操作规程,对人员进行技术培训,详细记载每一种涉笔的主要参数,为检修运行提供强有力的数据支持。三是要编制应急处理预案。对于压缩天然气加气站的高压高危工作,要有全面化的分析模式,严格组织,建立应急处理措施,为整体的安全管理提供良好的服务。
(二)安全监控和保护措施的运用
在具体的安全措施运用上,要结合压缩天然气加气站的整体特点,对每一个环节进行深入分析。一是在橇装结构上,主要设备都集中在一个封闭的金属箱体(类似集装箱)中,该箱体具有防雨、降噪和便于运输等优点。在站内设备区发生危险时,还能起到隔爆作用。二是放散系统的运用,压缩机停机后滞留在系统中的气体、各气动阀门的回位气体、安全阀释放的气体、压缩机润滑系统所泄漏的气体、加气机软管中的剩余气体等,都集中通过压缩机橇顶部的集中放散系统,排放到大气中去。
(三)设备及施工资质严格化管理
加气站中的许多重要设备,如脱水干燥装置、储气瓶组和缓冲罐等都属于压力容器。燃气高压管道及设备的安装施工质量,直接影响加气站的运行安全。具有相应资质的施工队伍才能承建加气站。选用有三类压力容器制造和安装资格单位进行施工,确保加气站的施工质量和安全生产。管道的焊接接头或卡套式接头必须符合技術质量要求,在出厂前和连接后都要求做100%射线探伤和压力试验。
(四)加强制度建设与人员管理
做好CNG汽车加气站的安全管理工作,只注重设备的配置是不够的,还必须根据加气站的特点,结合石化行业的有关规定,制定一套切实可行的安全管理办法和各项操作规程,并落实到岗、到人,严格执行,以有效地预防、控制和消除事故的发生。一是根据加气站实际,科学合理地制定适应各岗位的工作制度,并强化员工的安全教育,包括气体燃料知识的学习、树立安全观念、增强安全意识等。二是强化明火管理制度,严防火种进入。三是制定明确规范的接卸气、净化、压缩、储存、加气等各个流程的操作规程,严格按照操作规程进行作业。四是制定完善的应急预案,以保证在事故发生时能有效应对,并能进行简单的预处理,使事故损失降到最低。
(五)通风换
加气站需要使用自然通风时,总通风面积不可小于350cm/m,通风口不少于两个,并且位置尽量接近可燃气体聚集区,通风分配均匀,尽量不留死角,方便可燃气体扩散。对于天然气泄露可能性较大的地区,需要通过风力进行疏散,在强制通风时,通风设备应当选择每小时换气18次,如果工艺设备处于非工作期间需要每小时换气6次。
结束语
随着经济的发展和工业化社会的到来,石油天然气这些能源在国家建设和人们生活中都成为了必不可少的因素,推广以压缩天然气为主的清洁燃料是防治低空大气污染的一项切实有效可行的措施。因为汽车用压缩天然气替代汽油的优点有:污染少,运行费用低,运行安全,汽车燃料可备用;而且从汽车用户调查和汽车用天然气用量预测来看,我国发展车用压缩天然气项目,有充足的资源保证,有广阔的市场前景。对于车用压缩天然气企业而言,要想持续稳定的生存与发展,就必须加强安全管理工作,促进企业经济与社会效益的全面实现。
参考文献:
[1]韩延新.吉林市加气母站安全风险评价研究[D].吉林大学,2013.
[2]韩金丽.复合型压缩天然气加气站供应模式研究[D].天津大学,2010.
[3]张庆志,任开立,陈栋.压缩天然气加气站的安全设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2011,05:96.
[4]刘晓龙,史少帅,王涛.压缩天然气加气母站安全评价中若干问题的探讨[J].安全、健康和环境,2010,11:31-33.
[5]宋振兴.LNG加气站工艺技术、安全及经济性分析[D].哈尔滨工业大学,2010.
【关键词】 压缩天然气;加气站;安全
引言
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。
一、加气站安全管理特点
天然气易燃、易爆并且容易扩散,因此天然气加气站在安全管理方面需要有健全完善的管理制度才可以有效预防安全事故发生,防止燃烧与爆炸等事故,有效保护人民生命财产安全。制定健全合理的管理制度,才可以使加气站在日常运营过程中及时按制度进行巡视检查发现存在的安全隐患,做到急时处理解决问题排除隐患。同时根据加气站的特殊性质,结合实际拟制应急预案针对性的做好对突发事件、事故的处理措施。
二、压缩天然气加气站设备构成及危险性分析
(一)调压计量装置
调压计量装置的主要作用是使输入的天然气保持稳定压力,满足压缩机组对于入口压力的要求。同时对输入加气站的天然气量进行计量。
因为进入调压计量系统的天然气气压不高,除去泄露、电火花等因素,其本身是一个相对不容易发生事故的系统。但由于这是加气站工艺的第一阶段,如果气体处理不当,出口气体压力、流速、流量不符合规定,则会使后续的脱水脱硫、压缩等工艺事故发生概率增大。
(二)净化干燥装置
净化干燥装置的主要作用是将从调压计量系统出来的天然气送入脱硫塔与吸附器,进行脱硫脱水处理,使得进入压缩装置的天然气中硫化氢和水含量达到相关标准。
在储存过程中,最高储存压力下气体水露点如果达不到要求,CNG可能会析出液态水,而液态水的存在会加强酸性成分(硫化氢、二氧化碳)对压力容器及管道的腐蚀,并可能发生硫化氢应力腐蚀开裂及二氧化碳腐蚀开裂,使设备无法运行甚至发生爆炸。美国工程师协会规定,CNG中硫化氢含量应小于20毫克/立方米。同时CNG汽车的充气温度如达70℃以上,析出的液态水会在管道和阀门处产生冰堵,使充气无法进行;在高压状态下,液态水的存在还会使CNG在储气装置中生成水化物,堵塞管道和阀门,使设备无法正常运行。
(三)压缩装置
压缩系统是CNG汽车加气站的核心部分,原料天然气经过脱硫脱水处理后,进入压缩系统,使其压力达到25MPa,再进入储气系统储存。
压缩系统长时间处于高热、高压状态,如操作失误,很容易发生天然气泄露;如有设备故障,比如安全阀失灵、测量仪表故障、管道密闭性不够好等,也容易发生泄露,一旦遇到引火源就会发生火灾或爆炸事故。
(四)储气装置
压缩天然气的储存方式目前有三种形式,即瓶储式、罐储式和井储式。其中瓶储式已被逐步淘汰。罐储式是我国主要采用的储气方式之一,该储气方式管线连接少,不容易发生气体泄漏,安全性能相对较高。但是作为压力容器,输送和存储过程均处于高压状态,不排除设备老化、阀门管线故障等原因致使天然气外泄,造成火灾或爆炸事故。井储式储气较前二者而言是一种较 为新型的储气方式,正因如此,井储技术也相对不完善。虽然此种储气方式具安全牢固、维护简单、占地面积小等优点,但由于磨损、腐蚀、老化等原因,还是会导致事故发生。储气井事故主要包括泄露、井管爆裂、筒体严重浮动三种。无论何种储存系统,其内部压力都在25-30MPa之间,都属于高压容器。因此储气设备的质量就显得非常重要。
三、压缩天然气加气站的安全管理
(一)制度化的有效管理模式
在压缩天然气加气站的安全技术管理上,制度建设也是一个关键点。因此,要从多方面细化压缩天然气加气站的制度管理,做到安全运行的制度化、规范化。首先要加强对人员的配置。对于压缩天然气的工作岗位设置,要合理配备人员,明确职责,让每一个人员都熟悉自己的工作内容。二是要建立严格的运行台账。对每类设备的运行要有细致的记录,并建立专门的操作规程,对人员进行技术培训,详细记载每一种涉笔的主要参数,为检修运行提供强有力的数据支持。三是要编制应急处理预案。对于压缩天然气加气站的高压高危工作,要有全面化的分析模式,严格组织,建立应急处理措施,为整体的安全管理提供良好的服务。
(二)安全监控和保护措施的运用
在具体的安全措施运用上,要结合压缩天然气加气站的整体特点,对每一个环节进行深入分析。一是在橇装结构上,主要设备都集中在一个封闭的金属箱体(类似集装箱)中,该箱体具有防雨、降噪和便于运输等优点。在站内设备区发生危险时,还能起到隔爆作用。二是放散系统的运用,压缩机停机后滞留在系统中的气体、各气动阀门的回位气体、安全阀释放的气体、压缩机润滑系统所泄漏的气体、加气机软管中的剩余气体等,都集中通过压缩机橇顶部的集中放散系统,排放到大气中去。
(三)设备及施工资质严格化管理
加气站中的许多重要设备,如脱水干燥装置、储气瓶组和缓冲罐等都属于压力容器。燃气高压管道及设备的安装施工质量,直接影响加气站的运行安全。具有相应资质的施工队伍才能承建加气站。选用有三类压力容器制造和安装资格单位进行施工,确保加气站的施工质量和安全生产。管道的焊接接头或卡套式接头必须符合技術质量要求,在出厂前和连接后都要求做100%射线探伤和压力试验。
(四)加强制度建设与人员管理
做好CNG汽车加气站的安全管理工作,只注重设备的配置是不够的,还必须根据加气站的特点,结合石化行业的有关规定,制定一套切实可行的安全管理办法和各项操作规程,并落实到岗、到人,严格执行,以有效地预防、控制和消除事故的发生。一是根据加气站实际,科学合理地制定适应各岗位的工作制度,并强化员工的安全教育,包括气体燃料知识的学习、树立安全观念、增强安全意识等。二是强化明火管理制度,严防火种进入。三是制定明确规范的接卸气、净化、压缩、储存、加气等各个流程的操作规程,严格按照操作规程进行作业。四是制定完善的应急预案,以保证在事故发生时能有效应对,并能进行简单的预处理,使事故损失降到最低。
(五)通风换
加气站需要使用自然通风时,总通风面积不可小于350cm/m,通风口不少于两个,并且位置尽量接近可燃气体聚集区,通风分配均匀,尽量不留死角,方便可燃气体扩散。对于天然气泄露可能性较大的地区,需要通过风力进行疏散,在强制通风时,通风设备应当选择每小时换气18次,如果工艺设备处于非工作期间需要每小时换气6次。
结束语
随着经济的发展和工业化社会的到来,石油天然气这些能源在国家建设和人们生活中都成为了必不可少的因素,推广以压缩天然气为主的清洁燃料是防治低空大气污染的一项切实有效可行的措施。因为汽车用压缩天然气替代汽油的优点有:污染少,运行费用低,运行安全,汽车燃料可备用;而且从汽车用户调查和汽车用天然气用量预测来看,我国发展车用压缩天然气项目,有充足的资源保证,有广阔的市场前景。对于车用压缩天然气企业而言,要想持续稳定的生存与发展,就必须加强安全管理工作,促进企业经济与社会效益的全面实现。
参考文献:
[1]韩延新.吉林市加气母站安全风险评价研究[D].吉林大学,2013.
[2]韩金丽.复合型压缩天然气加气站供应模式研究[D].天津大学,2010.
[3]张庆志,任开立,陈栋.压缩天然气加气站的安全设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2011,05:96.
[4]刘晓龙,史少帅,王涛.压缩天然气加气母站安全评价中若干问题的探讨[J].安全、健康和环境,2010,11:31-33.
[5]宋振兴.LNG加气站工艺技术、安全及经济性分析[D].哈尔滨工业大学,2010.