關于CNG加氣站若干安全技術問題的探討

羅皓

【摘要】CNG加氣站的推廣和應用，有利于對環(huán)境的保護、降低能源的消耗，由于壓縮天然氣的易燃易爆的特性，人們對CNG氣站安全的關注度越來越高。本文主要介紹了CNG加氣站在發(fā)展過程中存在的主要安全技術問題，并對提高CNG加氣站的安全管理工作提出了可行的意見和建議。

【關鍵詞】CNG加氣站安全技術管理措施

一、前言

近幾年，隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，清潔能源越來越引起大家的關注。作為清潔燃料的天然氣因為其廣闊的發(fā)展前景逐漸走入了人們的視野，成為未來汽車動力能源的發(fā)展方向。其中，壓縮天然氣（CNG）因其具有污染小、成本低、燃燒充分等優(yōu)點，在我國得到了廣泛的推廣應用，CNG加氣站在西方更是成為城市基礎設施不可或缺的組成部分。但是CNG加氣站在為人們帶來便利、快速發(fā)展的同時，加氣站的各種安全問題也隨之顯現(xiàn)。因為天然氣具有易燃易爆的特性，且大多數(shù)的CNG加氣站為了便利，都建在人口密集的鬧市區(qū)和交通要道，一旦出現(xiàn)事故，必將造成重大損失，因此加強對CNG加氣站的安全管理與安全技術問題研究，就顯得尤為重要。針對加氣站可能存在的安全問題，采取有效的措施進行預防和處理，就能夠避免出現(xiàn)重大的安全事故。

二、CNG加氣站重要安全技術問題

影響CNG加氣站安全運行的因素很多，總體概括起來包括天然氣本身的屬性、存放氣體的鋼瓶質(zhì)量、工作人員的素質(zhì)、加氣站的工作規(guī)模及生產(chǎn)狀況等等。下面就對幾個重要的技術問題進行闡述。

1、加氣機質(zhì)量以及氣瓶的檢測

研究發(fā)現(xiàn)，CNG加氣站發(fā)生事故的最主要原因是加氣槍的高壓管被拉斷，而造成這一情況的人為因素往往是因為加氣人員或者汽車司機的操作失誤。主要體現(xiàn)在加氣管路沒有設置安全拉斷閥，有部分加氣站的加氣機使用鋼球定位結構式的快換接頭來代替拉斷閥，由于這種接頭的性能極其不穩(wěn)定，并且有些加氣站的氣壓已經(jīng)遠遠超過了規(guī)定的壓力，稍有不慎就會引發(fā)爆炸。因此要規(guī)范加氣人員的操作規(guī)程，增加他們的工作責任心和使命感，杜絕人為因素引起的事故。

2、氣質(zhì)相關問題

1）CNG水含量問題：在《車用壓縮天然氣》規(guī)定中，最基本的一個技術指標就是水露點。國標規(guī)定，水露點的檢測儀器是露點儀，理論上各個加氣站都應該配有露點儀，但是它操作復雜，且價格高。因此，目前CNG常用的檢測水露點的方法是直接測量器水含量體積分數(shù)，然后參考相應的換算表計算出標準氣壓下的水露點溫度。該方法操作簡便、費用低廉，但是通過含水量來換算水露點的方法在業(yè)內(nèi)并沒有一個統(tǒng)一的標準，并且在運算過程中用到的查圖法還存在著較大的誤差。2）CNG硫化氫含量問題。研究發(fā)現(xiàn)，儲備氣體的壓力與加氣站內(nèi)儲氣井套管的“氫脆”現(xiàn)象有關，引起“氫脆”現(xiàn)象的硫化氫含量與氣體壓力呈反比，即氣體的壓力越高，硫化氫含量最高容許體積濃度也就越低。一般而言，CNG汽車載氣瓶在工作壓力最高為20MPa的情況下，硫化氫最高容許濃度要限定在15ppm，而儲氣井則是25MPa對應12ppm。只有在以上濃度范圍內(nèi)，才能夠避免儲氣裝置發(fā)生“氫脆”的現(xiàn)象，但是在現(xiàn)實狀況下，大多數(shù)的加氣站都存在硫化氫超標的問題，具有很大的安全隱患。3）在線監(jiān)測裝置問題。水分分析儀和硫化氫在線監(jiān)測儀是CNG加氣站氣質(zhì)在線監(jiān)測的主要裝置，但是在實際的應用中，大部分的加氣站都沒有按要求安裝微量水分分析儀器，近四成的加氣站沒有安裝必要的硫化氫在線監(jiān)測裝置，有的加氣站雖然安裝了必要的監(jiān)測裝置，但是在平時工作中的使用率也很低，并且沒有對儀器進行定期校正，使裝置形同虛設。因此，一定要把好氣質(zhì)這一關，提高儀器精度，精確測量，對設備進行定期維護。

3、CNG加氣站儲氣井的問題

CNG加氣站儲氣普遍采用井管儲氣的方式，儲氣井的壽命一般在25年左右，不能無限期的使用，儲氣井質(zhì)量不過關、超期使用是儲氣井事故多發(fā)的重要原因，儲氣井質(zhì)量問題包括初期建造時存在質(zhì)量缺陷以及后期維護時忽視質(zhì)量問題，具體問題如下：1）天然氣本身質(zhì)量不合格。大多數(shù)加氣站都存在天然氣中水含量和硫化氫含量超標的現(xiàn)象，這種氣質(zhì)的天然氣容易對井壁造成腐蝕，灰塵與腐蝕物的聯(lián)合作用容易造成管線的閥門堵塞失效。2）儲氣井井管本身的質(zhì)量問題。有些加氣站為了節(jié)約成本，在井管選擇上采用不符合技術標準要求的廢舊井管，使井管壽命大打折扣，研究發(fā)現(xiàn)大部分因井管問題引起的安全事故都是由于井管質(zhì)量不過關造成的。3）儲氣井排液管封堵導致積液腐蝕套管內(nèi)壁，這種現(xiàn)象也比較常見，也是造成儲氣井事故多發(fā)的原因。

由此可見，儲氣井在使用時必須遵循使用壽命在25年以內(nèi)，并且不僅要在建設初期把好質(zhì)量關，也要做好后期的質(zhì)量維護和監(jiān)控。

4、建立安全風險識別評價機制，促進CNG加氣站安全運行

由于CNG高風險屬性，決定了CNG加氣站無時不刻都要處于高風險的狀態(tài)，所以建立與其想適應的危險因素識別和風險分析機制就顯得尤為重要。建立風險識別機制主要包括天然氣本身、生產(chǎn)裝置及工藝、人員和環(huán)境幾個方面。1）天然氣本身的危險性：凈化天然氣是CNG加氣站的基礎，進站天然氣的氣質(zhì)必須要符合相關的規(guī)定和標準，化學意義上的天然氣與空氣混合后爆炸極限值為5%～15%，而物理意義上天然氣與火源相遇即能發(fā)生燃燒或爆炸；CNG加氣站的工作壓力為25MPa～30MPa，超出極限也將發(fā)生泄漏或爆炸風險。2）生產(chǎn)裝置及工藝的危險性：CNG加氣站涉及到凈化系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、高壓儲氣系統(tǒng)等多個裝置，其中任何一個系統(tǒng)如果出現(xiàn)質(zhì)量問題或者操作不當都可能引起爆炸事故。3）環(huán)境和人員的危險性：人為因素也是造成事故的重要原因，如生產(chǎn)操作人員的不規(guī)范操作、習慣性違規(guī)等，由于CNG加氣站多處于人口密集區(qū)，人員流動性大，在一定程度上也提高了事故的發(fā)生率，發(fā)生事故時人員傷亡和財產(chǎn)損失的情況也相對更加嚴重。

三、總結

通過對CNG加氣站安全技術問題的分析，找到了影響加氣站安全的各類危險因素，雖然各種因素對加氣站的安全影響作用程度不同，但是每一項都不容忽視，在安全管理過程中缺一不可。在生產(chǎn)運行中可以通過危險性分析法，結合產(chǎn)生的結果分析事故原因，找出預防、糾正和解決的辦法，消除或控制危險因素。

參考文獻

[1]朱清澄，黃海波，何太碧.CNG加氣站幾個安全技術問題[J].西華大學學報：自然科學版，200（1）：14-15.