天然气加气站的消防安全分析

甄 珍

(太原市公安消防支队，山西 太原 030009)

天然气加气站的消防安全分析

甄 珍

(太原市公安消防支队，山西 太原 030009)

对山西太原加气站的基本情况进行了简要介绍，阐述了天然气加气站的分类及工艺流程，并通过对天然气加气站火灾危险性的分析，研究了加气站应采取的消防安全措施，以确保天然气加气站的安全运营。

天然气，加气站，防火间距，消防设施

近年来，雾霾天气经常会不同程度的出现在各个城市，其中以中东部尤为严重。交通污染是雾霾形成的一个重要原因，因此，控制机动车的尾气排放成了当务之急。以天然气为燃料的汽车能有效避免汽车尾气污染城市环境。天然气汽车具有清洁、环保、节能等优点，已成为汽车工业发展的重要方向。在国家能源环保政策的引导下，加气站也在众多城市中如雨后春笋般的建立起来，但由于天然气是易燃易爆甲类气体，本身具有一定的火灾危险性，加气站的消防安全问题就显得越来越重要。笔者根据自己工作的实际经验，对加气站常见的消防设计问题进行探讨。

1 太原加气站的基本情况

虽然山西省没有天然气资源，但有陕京一线、陕京二线、西气东输共3条国家级天然气主干管线过境，到“十二五”末，全省省级天然气长输管网要达到3 500 km，年输气能力达到200亿m3。按照《太原市加油加气站布点专项规划方案(2010—2020年)》的规划，太原将在3年内建成15座公交车加气站，出租车、市政环保车等其他加气站39座，共计54座。太原市将有近4 000辆公交车、9 500辆出租车、400辆市政环保车和1 500辆社会车辆改装成加气运行。

2 天然气加气站的分类及工艺流程

天然气加气站可分为CNG加气站和LNG加气站。CNG加气站是指以压缩天然气(Compressed Natural Gas)形式向天然气汽车(Natural Gas Vehicle)和大型CNG子站车提供燃料的场所。LNG加气站是为LNG汽车储气瓶充装车用LNG的场所，LNG是液化天然气英文Liquefied Natural Gas的缩写。CNG常规加气站工艺流程简图见图1，LNG加气站工艺流程简图见图2。

3 天然气加气站火灾危险性分析

3.1 介质的危险性

天然气的主要成分甲烷属一级可燃气体，甲类火灾危险性，爆炸极限为5%～15%，最小点火能量仅为0.28 mJ，燃烧速度快，燃烧热值高(平均热值为33 440 kJ/m3)，对空气的比重为0.55，扩散系数为0.196，极易燃烧、爆炸，并且扩散能力强，火势蔓延迅速，一旦发生火灾难以施救。

3.2 工艺管道的危险性

CNG加气站的管道为高压管道，管道压力达到25 MPa以上，是目前国内可燃气体最高的储存容器。工艺设备和管道都需要长时间在高压状态下运行，一旦压力超过其承受能力，发生气体泄露或局部炸裂，便可发生爆炸或火灾事故。LNG加气站的管道压力虽不高，但管道为低温深冷管道，采用绝热材料绝热保温，但当绝热材料绝热性能下降时，管道压力会剧增，会引起管道的爆裂。

3.3 生产运行中的危险性

生产运行中，频繁出入的车辆，打火机火焰、手机电磁火花、穿钉鞋摩擦、撞击火花、化纤服装穿脱产生的静电火花，雷击等，可造成加气站火灾。加气系统工作时，天然气在管道中高速流动，易产生静电火源，操作中使用工具不当，或因不慎造成的摩擦、撞击火花等也可造成加气站火灾。加气站设备控制系统潜在着的电气火花也会造成加气站火灾。

4 天然气加气站消防重点问题分析

1)加气站设备与站外建(构)筑物的防火间距。首先，GB 50156—2012汽车加油加气站设计与施工规范要求在城市中心区内不应建一级加气站和CNG加气母站，在城市建成区不宜建一级加气站和CNG加气母站。其次，规范对加气站设备距重要性质的公共建筑以及明火地点或散发火花地点提出较高要求，主要考虑如若发生泄露事故，可控制扩延量或在10 min内能熄灭周围明火的安全距离。最后，规范对其他民用建筑、厂房、库房、室外变配电室、道路、架空电力线路也作出了明确的要求。在实际工作中，某些设计院和建设单位对加气站外的建筑随便定性，认为几百平米的平房为三类保护物，实际这些建筑已出租变为库房，导致防火间距不满足规范要求。

2)加气站内建筑物及平面布置。站内设施之间的防火间距应满足《汽车加油加气站设计与施工规范》要求。某加气站不按图纸设计施工，根据自己需要扩建站房面积，导致放散管口和天然气调压器距站房防火间距不足，并且使用聚苯乙烯彩钢板作为站房的围护结构。《汽车加油加气站设计与施工规范》第12.2.1条规定：“加油加气作业区内的站房及其他附属建筑物的耐火等级不应低于二级。”

站内平面布置还应注意消防泵房和消防水池取水口与站内设施之间的距离，以一级LNG加气站为例，消防泵房和消防水池取水口距LNG储罐要求20 m，距加气机15 m，距放散管管口12 m。这是因为如果加气站发生事故，确保消防泵房和消防水池与危险部位有足够的安全距离，消防泵房和水池能正常使用。

3)消防设施的设置。加气站的工艺装置区(储罐、储气瓶、压缩机、泵)和加气作业区应设可燃气体检测器，报警器宜集中设置在控制室或值班室内，当探测区域天然气泄漏浓度达到爆炸下限的20%(即甲烷浓度达到1%)时，现场和控制室声光报警，控制器上显示报警点位置和报警时间，操作人员可紧急切断管道上的阀门，防止气体继续泄露。

对于地上LNG储罐的一、二级LNG加气站应设消防给水系统，对于三级LNG加气站和CNG加气站可不设消防给水系统。设置消防给水系统的一、二级LNG加气站应注意消防水池的容量应满足连续给水时间不少于2 h,并且消防泵采用自动起泵、泵房手动控制和控制室控制三种控制方式。LNG加气站内的室外消火栓是不能用来扑灭站内火灾的，主要用于扑救、冷却相邻建构物的危险部位。液化天然气遇水只会加速液化天然气的气化,加快其燃烧速度，水对站内的火灾控制只会起到相反的作用。

灭火器材的配置应按照《汽车加油加气站设计与施工规范》第10.1.1条的规定。每2台加气机应配置不少于2具4 kg手提式干粉灭火器，加气机不足2台应按2台配置；加气站的储气设施应配置2台不少于35 kg推车式干粉灭火器；LNG泵和压缩机应按建筑面积每50 m2配置不少于2具4 kg手提式干粉灭火器。

4)紧急切断系统和防雷、防静电设计。加气站应设置紧急切断系统，在事故发生初期，迅速切断泵和压缩机的电源，关闭管道阀门，阻止事态进一步扩大。控制室和现场均应设置各紧急切断阀的紧急切断功能，在紧急事故状态下，按下紧急切断按钮，连锁切断所有紧急气动阀。

站内的防雷及接地设计应符合国标规范《建筑物防雷设计规范》《化工企业静电接地设计规程》及《交流电气装置的接地设计规范》的相关规定。所有电气设备全部外壳一律接地，防止人身触电；按规范对储气设施、管道、钢结构进行防雷接地，防止雷电引起火灾和爆炸事故；工艺管道设计防静电接地，防止静电火花引起火灾和爆炸事故。

5 结语

天然气被认为清洁、廉价的汽车燃料，由于国家政策大力扶持，天然气加气站发展速度极快。但天然气仍为易燃易爆的甲类气体，有较大的火灾危险性，一旦发生事故会造成巨大的生命财产损失。因此，在天然气加气站的设计、施工、消防审核验收环节，均需严格按照相关的规范标准进行，在保证人民群众生命财产安全的前提下促进经济健康发展。

[1] GB 50156—2012，汽车加油加气站设计与施工规范[S].

[2] GB 50028—2006，城镇燃气设计规范[S].

[3] GB 50016—2006，建筑设计防火规范[S].

[4] GB 50057—2010，建筑物防雷设计规范[S].

[5] 刘海燕.天然气加气站安全评价[D].成都：西南石油大学，2007.

[6] 吴 伟,王 璐,刘晅亚.煤制天然气火灾风险与防范措施探讨[J].消防科学与技术,2013,32(3):319-322.

Fire safety analysis of gas stations

Zhen Zhen

(TaiyuanPoliceFireBrigade,Taiyuan030009,China)

This paper simply introduced the basic situation of Shanxi Taiyuan gas station, elaborated the classification and process of natural gas station, and through the analysis on fire risk of natural gas station, researched the fire safety measures of gas station, to ensure the safety operation of natural gas station.

natural gas, gas station, fire prevention space, fire protection facility

2015-01-20

甄 珍(1983- )，女，工程师

1009-6825(2015)09-0245-02

TU998.1

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