浅谈天然气加气站的安全管理

郭文中(贵州华油天然气有限公司)

为了应对全球变暖，有效利用清洁能源做好节能减排保护大气环境，天然气汽车逐渐被人们接受。在20世纪后期，经济高速发展带来了汽车数量的飞速膨胀，汽车尾气严重加剧了大气污染，引起了世界各国的高度重视。我国在1988年开始研制天然气汽车与重启装置，并且由新西兰引进了当时领先的CNG技术。天然气污染较少，而且大大降低一氧化碳、二氧化硫、噪音等污染情况，是国际优秀的清洁燃料。

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。

根据以往经验来看，加气站安全管理主要注重以下几点安全特性。

1.实践性

天然气加气站主要安全管理目的是保证生产运行全过程有效可靠的安全性。在加气站实际生产作业中会遇到一些安全问题，这就需要制定切合实际有效的管理制度和应急策略来有效保证加气站的安全正常生产运行。

2.持续性

由于天然气的物理特性导致加气站工作过程存在相应的危险源，为了有效提高加气站安全防范，需要在整体生产过程中时时刻刻注意安全，一些常规工作更需要加强严格检查和管理的持续性。例如：天然气运输、储存、加注、设备检查、维护、修理、更换、外因安全因素等方面，安全管理必须贯穿全程。

3.普及性

加气站工作人员需要全员参与到日常安全管理工作之中，并且直接受益对象也是全体工作人员，加强安全生产管理可以有效提高全体人员安全意识，及时消除安全隐患的存在，预防安全事故的发生，保护员工生命财产安全。在全员安全管理的过程中，通过调动工作人员积极性与责任感，就可以有效提高加气站安全管理水平，对所有人员采取各项相关安全培训，培养安全意识的同时，加强安全管理知识的学习，增强安全工作的专业技能提高安全自主管理能力，把安全工作植根于每一个工作人员的脑子里，达到全员参与，人人有责。

二、加气站设备配选要求

1.总体布局与模块化系统

加气站的建设工艺技术既复杂又精密严谨，需要系统化的工程原理才可以降低投资成本。在建设过程需要选择国际领先技术，不仅可以提高用户满意度，还可以有效降低天然气浪费情况，增加企业利润。加气站设备配选要遵循“以社会经济效益位中心，以设备质量安全为重点”的原则，采用高标准、高技术的部件，以安全、可靠、实用、经济作为总原则，严格执行国家、行业有关标准和规范，确保整个加气站的运行安全、可靠。

L-CNG加气站，在选择设备时需要根据设计加气能力来确定基本参数，根据最终计算参数制定匹配方法。在选择工艺设计时需要保证运行安全性，设备日常维护检修方便、设备故障隐患处理能及时有效。

以设计规模为20000Nm3/d标准站为例：主要设备包括2台60m3LNG卧式储罐、1套LNG泵撬（含1台LNG潜液泵，1台卸车（储罐）增压器，1台EAG加热器）、1套L-CNG泵撬（含2台高压柱塞泵、2台高压气化器、1台高压EAG加热器、1台顺序控制盘）、1组储气瓶组、1台LNG加气机、2-3台CNG加气机。

2.使用高端柱塞泵

L-CNG天然气加气站设备主要核心为LNG高压柱塞泵，它可以决定加气站整体工作效率，其性能的好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济性，所以选择性能较好的柱塞泵至关重要。LNG高压柱塞泵品种较多，美国ACD是世界著名的低温泵的制造厂家，该公司生产的柱塞泵技术成熟，该泵具有运行稳定、故障率低、安全系数高、噪音小的特点，在全球L-CNG加气站中广泛运用。由于ACD泵较国产泵价格昂贵，增加了加气站的投建成本，随着中国天然气时代的到来，国内大力发展天然气加气站，国产LNG柱塞泵的发展也随之成长起来，在近几年的新站建设中，国产泵也得到了广泛使用。目前，如杭州新亚公司等生产的低温柱塞泵结构新颖、材质优良、加工精湛、性能稳定、容易操作、维护方便的特点。该泵传动机构为连杆十字头结构，泵头采用真空冷端夹套式，LNG冷损小、汽化量少、预冷开机时间短、操作方便、维护成本低等优点。活塞环、导向环和密封圈由具有良好耐磨性的高分子复合材料制成，使用寿命长，延长了泵的运行维护周期，电机动力防爆等级高，使安全系数范围更大。

3.管路及阀门系统

LNG管道材质为奥氏体不锈钢，钢号为0Crl8Ni9，符合GB/T14976-94《流体输送用不锈钢无缝钢管》。配管用标准外径采用GB8163或SH3405（壁厚系列为SCH10s）。输送LNG低温液体及BOG低温气体的管线需进行保冷，法兰、阀门均设法兰、阀门保冷套。LNG输送管线的保冷，有高真空夹套管保冷和聚异氰尿素脂管发泡隔热保冷两种方式。在高真空多层绝热低温管路中,由于没有空气的对流，绝热效果有大幅度的提高，设置的防辐射材料，能有效阻挡辐射热的穿透，近年在L-CNG加气站中得到广泛应用，在新建站中已逐步取代了传统的聚异氰尿素脂发泡隔热管保冷。

阀门采用专用低温阀门，满足输送LNG压力（压力级别PN1.6MPa）流量要求，且LNG具备耐低温性(-196℃)。主要包括：专用长轴截止阀、短轴截止阀、安全阀、止回阀、紧急切断阀等等。管道阀门选用按照API标准制造的专用液化天然气用不锈钢阀门，钢号为0Cr18Ni9，保温管段采用长轴式，不保温管段采用短轴。阀门与管道间的连接采用焊接型式连接，减少了管道静密封泄漏点数，有利于站区推行无泄漏管理标准，保证了站区泄漏事故能及时有效排除。

三、加气站安全管理策略

安全生产是天然气销售行业生存和发展的基本保证，“安全第一、预防为主”是我国企业劳动保护的基本方针，也是天然气销售行业必须遵循的一条准则。而天然气（L-CNG）加气站在各大城市异军突起，安全生产管理工作出现了许多新情况，产生了许多新问题。如安全管理体制的变化，安全法规的进一步完善，《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2012）经过修订后于2013年3月10日实施，安全环境与健康（HSE）管理体系也已全面实施。但由于天然气（L-CNG）加气站安全技术与管理涉及面广技术性强，如何加强完善对天然气（L-CNG）加气站管理做到“横向到边，纵向到底”，达到“防患于未然”都在许多初学者的研讨之中。

安全管理实质上就是对人、物、环境的管理。安全管理是研究人、物、环境三者之间的协调性，对企业安全工作进行决策、计划、组织、控制和协调，在法律制度，组织管理，技术和教育培训等方面采取综合措施，控制人、物、环境的安全因素，以实现安全生产为目的一门综合性学科。其中“人”是指企业职工，“物”是指与生产活动有关的设备、设施和工具等。“环境”是指生产过程中作业环境，包括设备布置、照明、噪声、振动、温度、标志和色彩等。

天然气加气站主要安全可分过去、现在、将来三个安全时态进行区分，即为设计安全（过去）、管理过程安全（现在）和安全风险防范（将来）。

1.设计安全

天然气加气站在建站初期首先同步进行的有安全环境评价、消防与安全设施设计、设备安全配备与配比选型等，其目的是为天然气加气站在建成后的安全运行上做好有效可靠环境现场、设备设施、岗位操作上的具体安全保障。

2.管理过程安全

（1）天然气泄漏与火灾防护

加气站需要较强的火灾防护管理，因为天然气的物理特性，导致泄露事件较为常见，并且在运输储存过程需要高压运行，如果存在火源隐患，就会造成严重后果。储罐、压缩机、储气瓶组和压力管线需要根据国家制定的施工规范进行安放，在事故发生后，需要控制事故范围，紧急手动阀是必备的安全装置。储气瓶组需要设置压力表与超压警报装置，对气瓶组出口需要设置截止阀。在储气瓶与汽车通道间需要设立必要的防撞栏，避免加气车辆失去控制与储气设备碰撞，从而发生意外。因此，加强提高设备的安全可靠性，可以有效降低意外事故的发生，同时若在发生意外时第一时间可有效采取应急措施。

（2）加气机安全设置

加气机是天然气加气站岗位操作使用最频繁的设备。

在安装加气机时需要加装安全限压装置，并且在进气管道设置防撞自动切断阀，加气软管使用拉断阀，如果拉断阀被外力拉开，两端自动封闭。如果加气软管内部压力为20Mpa，可以选择450-550N的分离拉力，为了加速泄放储气瓶内天然气，需要设置泄压保护阀，一旦发生紧急事件，可以通过放散管将天然气排放到专用回收罐，一次泄放550Nm3。由于天然气扩散能力较强，所以需要在泄压装置中使用防冻措施与防塞装置，不同级别的压力放散管需要分别设置。

（3）通风换气

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。

3.安全风险防范

在加气站生产作业中会遇到一些突发的安全问题，这就需要针对实际作业环境现场、设备、工艺、岗位进行全员安全危害风险辨识，分类分项逐一进行评价确认，从微小到重大危险源分别进行有效措施应对的制定，特别是对重大危险源要拟制详细、完整、有效、可靠的安全应急预案，并针对安全应急预案模拟演练，充分保证加气站安全正常生产。

危险源辨识、危险评价和风险控制在天然气加气站安全管理中具有重要性。

要控制风险，首先要辨识危险源，评价其带来危害的严重程度和可能性，制定其风险级别，考虑风险控制的措施及降低风险的优先顺序。

辨识危害源时要按以下业务活动进行，即为：加气站内外的地理位置；产品及活动或所提供服务的阶段，计划和被动性的工作；确定的任务；不经常发生的任务。

危害源从以下几个方面进行辨识，即为：物理和化学性危害；生物性、生理和心理性危险，行为性危险；与相关法律、法规或其他要求规定相悖的而存在的危险因素。

辨识危险工作及危害时，必须考虑危险、危害的状态和时态以及其他因素，即为：a正常、异常、紧急三种状态；b过去、现在、将来三种时态；c公司活动、产品或服务中危险因素；d对外部可施加影响的危险因素。只有辨识清楚危险源存在的点、线面，才能有效的管控避免事故的发生。

结束语：

加气站需要遵循一般管理原则，但是也要加强特殊规律的分析方法，要把加气站安全工作渗透到脑子里，体现在行动上，时刻保持强烈的忧患意识，绷紧安全生产这根弦，把安全生产工作持之以恒地抓好抓实，确保安全生产“全覆盖、零容忍、严执法、重实效”。通过现代化的管理经验，借鉴同行业先进管理体系，系统分析安全管理在加气站中的应用特点与内容。监督管理生产建设过程中存在的安全隐患，及时消除安全问题，完善安全管理方法，保护人民生命财产安全，获得更好的经济收益与社会效益。