CNG加氣站事故分析及處理對策

徐東成

(江陰市富仁高科股份有限公司，江蘇 江陰 214432)

CNG加氣站事故分析及處理對策

徐東成

(江陰市富仁高科股份有限公司，江蘇 江陰 214432)

統(tǒng)計近幾年發(fā)生的CNG加氣站事故案例，分析了CNG加氣站事故的主要影響因素，將CNG加氣站事故類型的劃分為燃燒、爆炸、泄露三種。總結(jié)了CNG加氣站存在的主要安全問題：天然氣特性、加氣設(shè)備問題、CNG儲氣瓶問題、CNG氣質(zhì)問題、存在多種引火源、違規(guī)操作問題。針對實際情況提出了有針對性保證加氣站安全運行的對策措施：保障CNG加氣站氣質(zhì)、提高加氣機(jī)安全性能、解決儲氣瓶問題、提高員工素質(zhì)、制訂嚴(yán)格的規(guī)章制度，對CNG站的安全管理和運營有一定的指導(dǎo)意義。

壓縮天然氣；加氣站；安全；事故

1 緒論

為了響應(yīng)國家節(jié)能減排和能效倍增政策，我國大力推廣環(huán)保型汽車燃料，其中CNG汽車是最經(jīng)濟(jì)的燃料能源。近些年，隨著CNG加氣站的數(shù)量的不斷增加，加氣站火災(zāi)爆炸事故也越來越多，加氣站安全問題成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點問題[]。

2008年3月6日，成都金牛區(qū)營門口北一段CNG加氣站違規(guī)操作更換儲氣罐壓力表，造成泄漏；2004年2月13日，鄭州市豐慶路CNG加氣站在給汽車加氣時，由于儲氣瓶采用全復(fù)合材料，造成儲氣瓶爆炸起火，燒傷三人死亡一人；2005年10月8日，重慶石橋鋪白馬凼加氣站發(fā)生儲氣井泄露，事故原因為儲氣井下部發(fā)生泄漏，導(dǎo)致井口鋼制管線變形拉壞，低壓儲氣井閥門脫落，發(fā)生天然氣嚴(yán)重泄漏；2010年11月8日，重慶沙坪壩區(qū)白鶴林加氣站內(nèi)，一臺正在作業(yè)的加氣機(jī)氣槍管道意外斷裂，導(dǎo)致高壓氣浪瞬間“爆炸性”沖出，將3輛公交車車窗玻璃大面積震碎，所幸未造成人員傷亡[2]。

CNG加氣站事故中，爆炸、燃燒、泄露屬于較為嚴(yán)重的事故類型，本文通過分析引起加氣站事故的主要原因，研究各種事故的特點，為CNG加氣站的安全運營提供有針對的預(yù)防對策。

2 CNG加氣站危險因素分析

2.1 天然氣特性

天然氣的主要成分為甲烷氣體，易于在空氣中進(jìn)行逸散，在固定式加氣站的機(jī)房頂部結(jié)構(gòu)容易形成天然氣聚集區(qū)，一旦存在點火源就會發(fā)生爆炸事故。

2.2 加氣設(shè)備問題

CNG加氣站將25MPa的高壓天然氣加注到儲氣瓶，加氣系統(tǒng)在高壓下運行對設(shè)備的密閉性要求較高，在管道連接處、設(shè)備接口都可能發(fā)生氣體泄漏。在非常規(guī)工況時，系統(tǒng)運行壓力超過設(shè)備承受力就會發(fā)生泄漏，如果存在點火源就會引發(fā)爆炸事故[3]。

2.3 CNG儲氣瓶問題

雖然國家規(guī)定車載鋼瓶檢測周期為2年，但很多汽車車載鋼瓶使用已超過5年還沒有進(jìn)行檢測；部分司機(jī)對車載鋼瓶私自進(jìn)行違規(guī)改裝，使得罐體強(qiáng)度性能大大降低，造成了安全隱患；許多車載鋼瓶為高壓纖維復(fù)合材質(zhì)氣瓶，存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

2.4 CNG氣源問題

由于天然氣中的游離水和硫化物處理不徹底，天然氣中的雜質(zhì)會對儲氣瓶進(jìn)行腐蝕。壓力越高，雜質(zhì)越容易溶解在游離水中加重對儲氣瓶的腐蝕。據(jù)報道，對發(fā)生事故的儲氣瓶進(jìn)行切割后，發(fā)現(xiàn)儲氣瓶內(nèi)壁有腐蝕的坑點，且伴有刺鼻的味道。

2.5 存在多種引火源

CNG加氣站屬于高危區(qū)域，受到周圍點火源的影響比較大。站內(nèi)撥打電話產(chǎn)生的電火花、車輛啟動時產(chǎn)生的火花、衣服摩擦產(chǎn)生的靜電、工具撞擊產(chǎn)生的火花都可以成為點火源，如果存在氣體泄漏就可能發(fā)生爆炸事故。

2.6 違規(guī)操作問題

加油站操作人員缺乏對設(shè)備性能的認(rèn)識，安全意識較為淡薄，加氣操作中存在違規(guī)作業(yè)的情況，一旦出現(xiàn)險情不能做出迅速正確的反應(yīng)。據(jù)報道，加氣人員或駕駛?cè)藛T誤操作導(dǎo)致多起加氣機(jī)拉倒和加氣槍高壓管拉斷的事故。

3 CNG加氣站事故類型

3.1 燃燒

CNG加氣站燃燒需要泄露氣體和點火源。管道接口處、儲氣瓶閥門處、壓縮機(jī)出口處等都有可能發(fā)生氣體泄漏，電器設(shè)備產(chǎn)生火花、金屬碰撞產(chǎn)生火花、靜電產(chǎn)生火花、操作失誤、加熱設(shè)備故障等都可產(chǎn)生點火源。加氣站發(fā)生泄漏引起火災(zāi)的主要形式是噴射火和火球，對周邊和人員的危害主要體現(xiàn)為熱輻射。

3.2 爆炸

CNG加氣站爆炸主要指泄漏天然氣燃燒后，系統(tǒng)壓力迅速增加超出系統(tǒng)最大承受壓力，超高壓力將設(shè)備炸裂。如果未及時關(guān)閉管道閥門，泄漏氣體不斷外泄與氧氣混合，爆炸持續(xù)擴(kuò)展會造成嚴(yán)重事故。

3.3 泄露

加氣站氣體外泄可能發(fā)生的地點很多，氣體泄漏的原因有可能是這些部件內(nèi)的壓力超過了許用壓力；由于儲氣瓶和設(shè)備腐蝕降低了耐壓能力，管道接口處產(chǎn)生泄漏；另外，相關(guān)人員的操作失誤或錯誤也有可能造成氣體泄漏。

4 CNG加氣站安全運行建議

4.1 保障CNG加氣站氣質(zhì)

進(jìn)入氣瓶的CNG氣體必須符合要求,氣的質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB18047的規(guī)定。為提高天然氣脫水技術(shù)，利用分子篩法取代傳統(tǒng)的固體干燥劑，在相對溫度低時，分子篩的吸附量比其他吸附劑高，可以使氣體深度脫水。對CNG的含水、含硫量等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，減少發(fā)生設(shè)備冰凍的可能性和硫化氫對鋼瓶和管道的腐蝕作用。

4.2 提高加氣機(jī)安全性能

加氣軟管管路應(yīng)設(shè)置安全拉斷閥，保證在不大于400N的分離拉力作用下可以分開，分離的兩段立即密封，同時可以重新連接，以便加氣機(jī)正常使用。加氣軟管不能有泄漏及裂痕檢查電磁閥工作穩(wěn)定可靠，無泄漏。檢查質(zhì)量流量計無泄漏，固態(tài)開關(guān)工作穩(wěn)定可靠。必須設(shè)置減壓閥，進(jìn)氣管道上設(shè)置防撞事故自動截斷閥、加氣截斷閥等[5]。

4.3 解決儲氣瓶問題

氣瓶材質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)定期進(jìn)行氣瓶檢查，可以避免出現(xiàn)安全事故。研究發(fā)現(xiàn)很多CNG鋼瓶材料強(qiáng)度高而塑料差，材質(zhì)中的有害雜質(zhì)元素(如S、P、O)的含量超過了安全技術(shù)要求的控制指標(biāo),應(yīng)減少使用復(fù)合材料的氣瓶。

4.4 提高員工素質(zhì)

對新入職員工一定要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，確保其掌握了一定的專業(yè)知識，熟悉加氣站的工作流程。在平時要進(jìn)行必要的應(yīng)急演練，使員工遇到突發(fā)事件時能夠做出正確的反應(yīng)。同時對在崗員工要進(jìn)行定期培訓(xùn)，提高員工的專業(yè)素質(zhì)，使他們能夠更快更好地接受新技術(shù)。

4.5 制訂嚴(yán)格的規(guī)章制度

為了確保加氣站系統(tǒng)的正常安全運行，實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、安全的目的，要求定期對加氣站進(jìn)行安全檢查和系統(tǒng)維護(hù)。建立安全責(zé)任制，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行加氣作業(yè)，將各項安全措施落實到實處，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時逐級上報，并及時進(jìn)行解決。

5 結(jié)論

通過對CNG加氣站事故的統(tǒng)計分析，研究了引發(fā)CNG加氣站事故的主要影響因素，結(jié)合事故的危害程度將CNG加氣站事故類型的劃分為燃燒、爆炸、泄露三種。從技術(shù)、教育、管理3個方面提出預(yù)防CNG加氣站事故的控制措，為加氣站事故控制提供參考依據(jù)。

[1] 龐建軍，楊志波. 汽車加油加氣站爆炸原因分析及預(yù)防措施[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008，34(6)：26-27.

[2] 陳 杰，李求進(jìn)，吳宗之. 100起CNG加氣站事故的統(tǒng)計分析及對策研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)， 2009,5(1)：71-75.

[3] 趙永濤. 天然氣爆炸效應(yīng)及應(yīng)用探討[J].爆破,2006，23(4)：90-92.

[4] 張 琳. CNG加氣站安全評價方法及應(yīng)用研究[D]. 成都:西南石油大學(xué), 2007.

[5] 蘇昌林,劉縉林,邱東利. 壓縮天然氣(CNG)加氣站安全監(jiān)測及信息管理[J]. 中國測試技術(shù), 2007, 33 ( 6) :15-18.

(本文文獻(xiàn)格式：徐東成.CNG加氣站事故分析及處理對策[J].山東化工，2016，45(02)：134-135.)

Analysis and Countermeasures on CNG Filling Station Accidents

Xu Dongcheng (Jiangyin Furen High-Tech Co. ,Ltd.，Jiangyin 214432，China)

Based on the typical accidents of CNG filling stations occurred in recent years, this paper aimed to analyze the main safety problems in terms of the place where the accidents happened. The main safety problems of the CNG filling station were natural gas properties, the compressor problems, the gas tank problems, the quality of the CNG, ignition sources and abuse issues. The corresponding countermeasure to guarantee the safety of the CNG filling station were also suggested, such as improving natural gas properties , the safety of the compressor and the gas tank of the CNG car, improving the quality of staff, making strict rules and regulations. It is benefited to security and running management of CNG stations.

CNG; filling station; safety; explosion accident

2015-12-02

X91

A

1008-021X(2016)02-0134-02