CNG加气站设备安全风险评价研究

赵蕾蕾+任星宇

摘要：随着城市加气站的数量越来越多，CNG汽车加气站及设备的数量呈现直线上升的状态，安全隐患也随之增加，这使得对加气站设备安全风险评价变得十分重要。设备的安全风险评价可以通过统计所有发生过事故的加气站进行分析，利用广义方差极小法对统计数据进行遴选，建立CNG加气站设备安全风险评价指标体系通用层次模型。通过对模型分解，可以发现加气站各大系统的安全性存在的缺陷，从而可以针对性地建立有关CNG加气站设备安全风险评价指标体系及评价标准。

关键词：CNG加气站；设备安全；风险评价；爆炸危险区域；在线检测

中图分类号：U473文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）21-0004-02

由于在我国加气站设备安全风险评价尚处于起步阶段，因此目前我国建立起来的评价指标体系以及评级标准并不完善和成熟。近几年，由于CNG加气站发生了多起安全事故，国家科技部重点开展对CNG汽车加气站安全性研究，为完善评价指标体系以及评级标准提供了有利的条件。本文主要分析研究了加气站设备安全风险中存在的几个比较严重的问题。

1加气站安全事故表现形式及爆炸危险区域

1.1表现形式

如果加气站发生安全事故，会导致爆炸、爆燃、泄漏、爆脱、环境性损伤、机件解体或飞溅、设备内腐蚀、设备外腐蚀等各种后果。很多事故都是由于天然气的泄漏，当天然气泄漏量达到爆炸极限，同时恰好遇到明火，就会造成更大的灾害性事故。此时风险评价就体现出了自身的价值，它之所以非常关键是因为它可以预防和减少重特大事故的发生和蔓延，在2006年颁布的《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002），将爆炸危险区域的标准进行了划分，只要能够严格遵守该标准，加气站的主动安全性以及被动安全性都是可以得到保障的，另外标准中还详细地划分了加气机、储气瓶（井）、压缩机组及相关法兰、阀件发生爆炸的危险区域。

1.2爆炸危险区域划分

实际情况是，2002年之后修建的加气站有很大一部分是没有遵照上述标准修建，导致划分的爆炸危险区域非常不合理，安全距离也是远远不够的，这在一定程度上加剧了加气站的安全隐患，同时也没有充分利用好有限的土地资源。因此在划分CNG加气机的爆炸危险区域时应遵照以下几点原则：（1）将加气机壳体的内部空间划分作为1区；（2）以加气机中心线为中心做一个圆柱形空间，该空间的高度要保证大于加气机顶部0.5m，另外该圆柱底面的直径为9m，这个圆柱形空间就是2区。如果CNG储气瓶组是用于室外以及棚内时，那么它在划分爆炸危险区域时也不能太过随意，它也需要遵照一定的规定：以放散管管口为中心，作一个半径为3m的球形空间，从储气瓶组到壳体4.5m的空间都划为2区。

2评价应考虑的关键系统及部件

由于加气站设备安全风险评价体系是非常复杂的，不能盲目地发展，必须根据实际运行的情况进行重点发展同时又要规划一个较为长久的发展计划，评价的周期是以各系统、各部件的一个产品寿命的时间为标准。加气站安全运行与设备的几大组成系统都有着密切的联系，但一般加气站发生事故主要集中在储气设备、售气设备、天然气增压设备，因此这几个设备是评价系统的关键，如果能够保证这几个设备的安全性，那么加气站发生事故的概率就会降低很多。同时，也要合理使用控制系统，它有一个监控的功能，如果加气站中的设备出现了温度压力偏大或者偏小，振动烈度不正常，润滑油位偏低或偏高等瞬间，控制系统就会马上运作起来，它会迅速关闭气源跟电源，同时将压缩机等运动设备立即关闭。另外，加气站必须严禁携带易燃易爆物品，容易产生静电的物品也不能携带。

3评价中容易忽略的危险因素

3.1气质问题

通过采访CNG汽车驾驶员和到公交公司咨询以及将气瓶送到气瓶检测站检测之后发现，许多气瓶报废不是因为使用寿命已经结束，相当大一部分是因为内部腐蚀、积水导致杂质慢慢沉积或者脱硫的程度不够导致了很多意想不到的理化反应，可能会让气瓶的瓶底变薄。另外还发现如果脱水不净，CNG会出现节流制冷效应，导致高压管线发生冰堵现象或者压力上升，如果加气站安装了前置的除尘装置，而装置在正常运行后没有彻底除尘，会堵塞高压管或者阀门，这些都会造成安全隐患。

3.2在线检测及报警系统

在线水分析仪、在线H2S检测仪都是在线检测设备常用设备。在大部分加气站都已经配备了这两种常用设备，但是它们的检测记录都不是很完整，气质成分不是每一天都公布，另外一个比较严重的问题是很多加气站报警系统都有所损坏，这不仅是设备上的问题，更在一定程度上反映出管理上的问题。

3.3辅助电加热（保温）、降温及强制通风设备

在净化设备循环再生过程中会发生节流制冷效应，因此如果天气偏冷的时候，并且恰好天然气本身带有少量的水分，就会使天然气马上结冰，产生冰堵，增大了整个管道的压力，安全隐患堪忧，要避免这种情况的发生可以在管件或者阀门处使用辅助电加热或者保温设计；另外气体的压力会随着温度的增大而上升，如果储存瓶组在高温地区下或者天气下使用，应设置相应的降温措施（最简单的方法就是采用喷淋的方式），这样不仅能够有效提高储气的效率，同时又能使储气瓶组的最高储气压力能够满足安全的要求。

天然气的密度远远小于空气，发生机械爆炸（如压缩机机体爆裂、机件解体等）的概率非常低，如果能保证足够的空间和良好的通风条件，完全可以消除发生恶性事故，

因此储气棚还必须具备通风系统，但对于储气井是例外。

4结语

在对加气站设备进行安全风险评价时，首先应在评价指标体系及评价标准基础上，严格划分出爆炸的危险区域、核心系统及核心设备、容易发生损伤的设备，研究它们的安全可靠性以及它们的使用寿命、气质、站外因素、不同的储气型式，这样得到的评价结果才会是客观公正的。在这个基础才能真正获得加气站设备整体的安全风险水平，并对加气站安全风险关键控制点进行分析和解剖，从而提出相应的安全风险削减措施，而这也将会是未来的发展方向。

参考文献

[1]何太碧，黄海波，朱小华，杨菡．CNG加气站设备安全风险评价指标体系[J]．天然气工业，2007，27（4）.

[2]谭金会，何太碧，杨菡，林秀兰．CNG加气站设备安全风险评价的关键问题[J]．天然气工业，2008，（11）．

[3]乔蓓，陈忱，陈学峰．CNG加气站风险识别评价和对策措施分析[J]．石油与天然气化工，2011，（1）．

[4]朱清澄，黄海波，何太碧．CNG加气站几个安全技术问题[J]．西华大学学报（自然科学版），2006，（1）.

[5]何太碧，黄海波，张浩，莫玲．CNG汽车加气站国产设备使用情况研究（Ⅱ）[J]．天然气工业，2006，（9）.

作者简介：赵蕾蕾（1986-），女，辽宁海城人，山东中曼石油天然气有限公司助理工程师，研究方向：CNG加气站设备安全。