南京中燃城市燃气发展有限公司 江苏 南京 210000
摘要：CNG是一种绿色、高效的能源，但在使用过程中也有许多的安全因素需要注意。同时，由于CNG加气站自身的运行方式，风险不可避免。因此，应当对CNG加气站进行有效的安全管理，保障CNG加气站的运营安全，防止安全事故的发生。本文基于此，将对加气站安全风险因素及对策进行分析及探讨，以期为相关业内同仁提供些许借鉴。
关键词：加气站；安全风险；对策
与以柴油、汽油为燃料的传统汽车相比，以CNG为燃料的CNG汽车具有节能环保、价格低廉的优势。近年来，在国家大力发展新能源经济的背景下，我国CNG汽车保有量日益上升，CNG加气站的数量逐渐增多。与此同时，CNG加气站的安全问题也受到了越来越多的重视，加强对CNG加气站的危险性分析，制定科学合理的事故防范措施，有着十分重要的意义。
1 CNG 加气站的基本概述
CNG 加气站简单来说就是压缩天然气向天然气汽车和大型子站车提供燃料的媒介。CNG 加气站主要有三种形式，分别为压缩天然气加气母站、 压缩天然气标准站和压缩天然气加气子站。这三种形式加气工艺十分相似，但又略有不同。CNG 加气站母站是从地下获取干燥天然气，经过处理增压后，通过加气机给汽车输送天然气，而压缩天然气加气站的标准站是从站外的天然气管道中取气，经过工艺处理，由加气机给汽车 CNG 储气瓶充装车用压缩天然气。至于 CNG 加气站子站，主要是用车载储气瓶，拖车运进 CNG，通过加气机为汽车CNG 储气瓶充装压缩天然气。
为了保证 CNG 加气站的安全，其生产工艺系统十分复杂，主要有过滤、计量、压缩、脱硫脱水、储存、加气等流程组成，除此之外，还需要用循环冷却水、处理冷凝液、废润滑油回收等工艺系统进行辅助。由于压缩天然气具有极易燃易爆的特质，所以，国家规定在高压状态下，中国燃气 CNG 的空气质量技术指标必须达到以下标准（见表 1），确保加气站生产安全。
表 1 国家标准《天然气》（ GB17820-2012 ）规定的天然气质量
技术指标
2 CNG加气站安全风险因素分析
2.1天然气自身特点存在安全风险
众所周知，甲烷是天然气的主要成分，而甲烷本身属于易燃易爆的一级燃烧气体，由于天然气扩散性极强，因此，天然气一旦泄漏容易爆炸等严重事故的发生。
2.2加气站工艺设备存在安全风险
CNG加气站每道工序均处在一个高压状态之下，因此，每个环节都有发生泄漏的可能，如各种法兰盘、各种阀门以及天然气管道焊接处等等都容易发生泄漏事故。加气站通常需要把天然气通过加压压缩到储气钢瓶当中，这就要求加压站气压必须达到25兆帕以上，一旦储存天然气的高压钢瓶设备性能指标达不到相应标准，就容易导致火灾或者更严重事故发生。
2.3 CNG加气站天然气的质量好坏存在安全风险
天然气质量的好坏直接影响到安全风险的大小。根据以往事故经验来看，一部分发生事故的储气钢瓶内H2S含量明显超标，部分达到了8.08mg/L以上，主要原因是天然气游离水没脱净时，H2S对钢瓶瓶体产生腐蚀作用，导致最终事故发生。
2.4加气站所处周围环境存在安全风险
城市中，CNG加气站一般都会建于交通便利、相对比较繁华路段，由于周围环境的复杂特殊性，受到外部环境火源威胁相对较大，比如静电影响、恶劣天气雷击影响以及摩擦撞击影响等都会形成外部火源。
2.5加气站日常操作过程中存在安全风险
当压缩天燃气加气站引进新技术时，对操作工人的培训不及时，没有掌握安全操作之前上岗，容易因违章操作导致事故的发生。
3 CNG加气站安全事故防范对策
3.1建立安全监控预警系统及应急处理系统
为有效防范CNG加气站安全事故的出现，应建立健全安全监控预警系统，并配备事故的应急处理系统。通过应用安全监控预警系统，全面监管CNG加气站内的工艺流程及安全状态，实时监控CNG加气站内的核心节点及气源质量，包括压缩机运行性能、H2S含量检测等，设置预警阈值、安全阈值，一旦检测出安全事故隐患，便可以及时报警。在安全监控预警系统接收到预警信号的时候，可以启动应急处理系统，通过视频，安全监管人员便可以及时控制现场，避免严重后果的出现。
3.2保障天然气的质量
在天然气进行进行压缩或者运输前，一定要对天然气的质量进行检查，确保其里面没有含进液态水、氧气或者其他杂质，如果发现了其他杂质，一定要立即将其进行分离，对直径大于 10mm 的杂质，应进行除尘净化。除尘装置应设置在脱水装置前，当过滤装置的最大压力达到 6.08MPa，最大压降为0.015MPa 时，可开启阀盖，进行脱水脱硫。在脱水脱硫前要注意，脱硫装置必须要设在室外，并且安装必要的备用脱硫塔，采用的脱硫剂要为固体状态。在经过上述除杂工艺后，确保其分离完整方可进入储气罐中。除此之外，在天然气压缩时，也一定要注意质量，要严格按照国家要求标准进行压缩。
3.3加强通风，预防静电、雷击等事故的出现
为减少CNG加气站中易燃、易爆混合物的大量聚集，应及时通风，避免有害气体中毒事故的出现，预防爆炸事故的发生。除此之外，还要在CNG加气站中做好防静电、防雷暴的安全接地，接地电阻应低于4Ω，确保监控设备始终保持正常运行状态。
3.4做好防腐、防撞措施
天然气中含有凝析油、H2S、CO2等物质，其会给金属材料带来一定的腐蚀，包括天然气管道、管道阀门、钢材料容器等。基于此，在选择这些设备的材料时，应优先选择具有抗腐蚀性、抗氧化性等特征的材料。对于位于寒冷环境的输气管道，应认真选择室外管道，确保其具有良好的保温性能，并要加强保温处理。对于地下管道，应做好防腐保护、绝缘层铺设，站内运输车辆与储气瓶存放保持同侧，避免车辆碰撞而导致的气体泄漏、爆炸等安全事故。
3.5配置安全保护装置
CNG加气站，应将紧急截断阀安装在输气管道中，并要使作业区、阀门之间保持一定的安全距离，一旦发生事故，应急处理系统失灵，则可以采取手动开启紧急截断阀、截断输气管道的方法，来控制事故的后果。对于储气井来说，应将压力表、安全阀、报警器、应急放散管安装在进气管道上，并将截止阀安装在井口位置，若发生故障，则可以将天然气供应及时切断。压缩机应配置低压报警装置、高压报警装置。
CNG加气站储存、装卸和输送的介质为液化天然气，存在易燃易爆与低温的危险特性。而加气站设备设施在运行过程中的老化、腐蚀、破裂及缺陷，或超压运行，会存在严重的安全隐患，导致燃气泄漏火灾爆炸的发生。因此，应该要做好CNG加气站设备设施，特别是对CNG加气站核心关键设备：如CNG储罐、管道、低温泵、加注机、气化器等设备设施的维护保养和隐患排查工作。加强安全管理和安全巡查，确保加气站的生产作业安全运行。只有这样才能确保设备完好、安全的投入生产，才能把加气站的设备管理工作做得规范化、科学化，才能防止和预防事故的发生，确保CNG加气站的长周期、安全运行。
参考文献
[1]王江华.CNG加气站危险性分析及事故防范措施[J].化工设计通讯，2017，43(12):244.
[2]程立明.CNG加气站安全研究与管理技术路线[J].中国石油石化，2017(11):55-56.
[3]何洧.CNG加气站安全研究与管理技术路线[J].中国石油企业，2017(03):28-32.
论文作者:钱惠华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签：天然气论文; 事故论文; 风险论文; 发生论文; 管道论文; 钢瓶论文; 设备论文; 《防护工程》2018年第29期论文;