CNG 加氣站設備失效與爆炸燃燒風險評價

張明

（陜西省燃氣設計院 陜西西安 710043）

前言：對于天然氣的應用尚處于推廣階段，相關的配套建設還處于初級階段，很多環(huán)節(jié)的內容都不夠成熟，沒有形成完善的系統(tǒng)，因此很難針對加氣站進行系統(tǒng)的風險評價。隨著相關安全事故的頻繁發(fā)生，國家相關部門開始針對這一問題進行關注，并針對風險評價進行了系統(tǒng)建設，以此來強化評價系統(tǒng)中的相關標準。

一、CNG加氣站安全事故概述

隨著社會的不斷發(fā)展，天然氣在人類社會中的應用越加的廣泛，對人們的生活產生了重要的影響。但是目前來看，社會中出現(xiàn)的天然氣事故也越來越多，嚴重的危害到人民的生命財產安全。以下主要針對CNG 加氣站的安全事故進行了簡單分析：

1.安全事故主要形式

CNG 加氣站存在著較多的不安全因素，一旦發(fā)生事故，將會導致很嚴重的后果，不僅會爆炸以及爆燃，還可能出現(xiàn)爆脫以及泄露，這樣一來將會產生較為嚴重的環(huán)境性損傷，還可能引發(fā)機件解體以及飛濺現(xiàn)象，最終造成設備受到系統(tǒng)性腐蝕。天然氣出現(xiàn)泄露的情況，是絕大多數(shù)事故的誘因，當泄露的天然氣達到一定的極限量時，如果遭遇明火將會發(fā)生極為嚴重的事故，導致災難性的后果。在這種情況下，就需要針對風險做出系統(tǒng)評價，以此來對事故可能發(fā)生的情況進行及時關注，從而通過預防遏制事故發(fā)生的概率。針對CNG 加氣站事故，我國已經出臺了相關文件，并針對爆炸危險區(qū)域做出了明確的標準化定。如果可以遵循相關標準，可以在很大程度上強化CNG 加氣站的系統(tǒng)安全性。在此基礎上，還針對相關CNG 加氣站設備的爆炸危險區(qū)域進行了詳細具體的劃分。

2.劃分爆炸危險區(qū)域

在現(xiàn)實狀況中，有很多CNG 加氣站在具體建設過程中，并沒有嚴格遵照相關標準，使得在針對危險區(qū)域進行具體劃分過程中不夠科學合理，沒有將相關距離控制在安全范圍。這樣不僅沒有對土地資源進行科學充分利用，同時還在無形中加劇了隱患的風險等級，使安全事故處于一觸即發(fā)的邊緣。面對這種情況，需要在進行具體的危險區(qū)域劃分時，遵循幾方面原則。首先將CNG加氣機殼體確定為一區(qū)，建立圓柱形空間，中心以CNG加氣機為標準，圓柱空間周邊距離CNG 加氣機保持0.5米，圓柱體的截面直徑保持9米，將這一空間確定為二區(qū)。

二、評價系統(tǒng)中的關鍵內容

CNG 加氣站整體結構相對復雜，存在著較為繁瑣的不安全因素。所以風險評價體系涉及到龐雜的內容，這就需要遵循一定的科學規(guī)律，堅決杜絕盲目進行。在這種情況下，就需要對現(xiàn)實情況進行充分兼顧，形成針對性的計劃，并且要保證長久的實行。以相關CNG 設備系統(tǒng)的構件壽命為標準，制定周期性評價計劃。CNG 加氣站需要系統(tǒng)性的結構支撐，才可以保證運行過程的安全穩(wěn)定，由設備的系統(tǒng)構成最終組成整個CNG 加氣站。但是在所有設備中，儲氣以及售氣設備發(fā)生事故的概率較高，同時天然氣增壓設備也存在著較大程度的危險性。所以在進行安全風險評價的過程中，需要針對這幾項內容進行重點關注，從這幾個關鍵環(huán)節(jié)入手進行安全防范措施的執(zhí)行，將會使安全事故得到極大程度的遏制。在進行安全風險評價過程中，還需要輔助性應用控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮這一系統(tǒng)中的監(jiān)控功能，一旦CNG 加氣站相關設備出現(xiàn)了某種程度的偏差，導致振動強度脫離正常軌道，這時控制系統(tǒng)就會發(fā)揮作用，進行自動化運作，將所有能源開關進行關閉，并將所有運行設備關閉。

三、危險因素中易被忽視的內容

1.氣質因素

通過大量的調查和研究發(fā)現(xiàn)，絕大部分的CNG 儲氣瓶之所以會最終報廢，并不是因為整體性能已經衰退，達到了標準使用壽命，而是因為CNG 儲氣瓶內部出現(xiàn)了某種程度的腐蝕，或者出現(xiàn)了積水，從而出現(xiàn)了雜質沉淀，導致脫硫反應受到限制，同時出現(xiàn)了其他不可控制的理化反應，導致CNG 儲氣瓶性能受損。不僅如此，如果脫水過程進行不夠徹底，CNG 氣體將會發(fā)生嚴重的節(jié)流制冷效應，使高壓管線出現(xiàn)異常，由于壓力上升造成冰堵。加氣站中相關設備上的除塵裝置，沒有在運行過程中發(fā)揮相應的作用，這將會導致塵埃出現(xiàn)堵塞設備的情況，影響到閥門運轉，形成不易察覺的安全隱患。

2.在線系統(tǒng)

在線系統(tǒng)中不僅有水分析儀，還有檢測儀，這兩項設備在CNG 加氣站中都較為常用。在CNG 加氣站設備系統(tǒng)中，以上兩項設備承擔著重要工作，但是這兩項儀器通過檢測形成的記錄并不夠完備和系統(tǒng)，并沒有針對氣質進行及時更新和公布。不僅如此，很多運行時間較長的CNG 加氣站中所設置的相關報警系統(tǒng)，都存在著某種程度上的損壞和老化，很難發(fā)揮應有的預警作用。從這幾方面來分析，就可以發(fā)現(xiàn)設備問題僅僅是表面問題，更深層次的原因出現(xiàn)在管理上。

3.保降溫以及通風設備

在凈化設備中會由于循環(huán)再生一定程度的節(jié)流制冷效應，這時如果整體氣溫偏低，并且空氣濕度較大的情況下，CNG 氣體就會受到這種情況的影響出現(xiàn)結冰的現(xiàn)象，最終造成冰堵。這將會使得管道整體壓力增加，造成嚴重的安全隱患，面對這種情況，可以通過對保溫以及加熱設備的應用，緩解閥門等構件出現(xiàn)冰堵的情況。

結語：由于CNG 加氣站設備系統(tǒng)中存在著很多方面的不安全因素，因此在針對設備風險進行具體評價過程中，需要兼顧多方面內容。在風險評價系統(tǒng)建立過程中，需要明確其中的關鍵性內容，做好具體的爆炸危險區(qū)域劃分，并且強化關鍵設備和環(huán)節(jié)的安全防范工作，同時還需要兼顧到設備中不易察覺的危險因素，加強CNG 加氣站自我管理水平。通過全面了解，采取針對性的防范手段，強化安全風險評價效果。

[1] 郭忠明,隆立紅.壓縮天然氣(CNG)加氣母站的工藝設計方案[J].油氣儲運.2007(05)

[2] 劉強,朱萬美.CNG 加氣站設施防火間距與爆炸危險區(qū)域探討[J].煤氣與熱力. 2014(11)