壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計分析

朱玉法

（定遠華潤川油燃氣有限公司， 安徽 滁州 233200）

壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計分析

朱玉法

（定遠華潤川油燃氣有限公司， 安徽 滁州 233200）

天然氣作為一種常用的清潔能源，在我國的使用范圍正變得越來越廣泛。本文對壓縮天然氣站的現(xiàn)行狀況先做了一下具體的分析，之后再分析了一些壓縮天然氣潛在的危險因素，最后向大家介紹了存儲天然氣的一些具體方法。希望可以給天然氣加氣站的工作人員和研究天然氣加氣站相關(guān)知識的人員一些參考性意見和建議。

壓縮天然氣；天然氣加氣站；安全設(shè)計；分析

0 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，天然氣因為污染少和費用低等優(yōu)點已經(jīng)被廣泛運用，并在我國的各個生活和生產(chǎn)的領(lǐng)域發(fā)揮了很大的作用。隨著我國對天然氣的需求量越來越大，各地政府都相繼建成了一批壓縮天然氣的加氣站。這些加氣站在滿足日常運用的同時，對壓縮天然氣加氣站的相關(guān)安全技術(shù)也有更多相關(guān)的要求。在存儲、運載等其他環(huán)節(jié)都存在諸多類型的問題。

1 壓縮天然氣站的概況

隨著生產(chǎn)和生活中對天然氣用量的增加，天然氣站的數(shù)量也隨之增多。在新背景下，國家出臺了一系列正對天然氣發(fā)展的調(diào)控措施，這對天然氣加氣站的發(fā)展來說是一種機遇，更是一種挑戰(zhàn)。隨著壓縮天然氣加氣站的數(shù)量增多，我國各行各業(yè)的能源問題也會得到很大的緩解。截止到2015年中旬，全國新建成并投入使用的壓縮天然氣加氣站數(shù)量達到了296座，還有超過120座天然氣加氣站正在建設(shè)當(dāng)中。照此發(fā)展趨勢來看，天然氣汽車市場也會成為大家新一輪的投資熱門。

2 壓縮天然氣潛在的危險因素

2.1 易燃易爆性質(zhì)

壓縮天然氣本身屬于一種易燃易爆的氣體，因為其主要成分是甲烷，本身就屬于一種可燃性極強的氣體，而且在使用的過程中非常容易燃燒。而且因為天然氣的密度本身比較小，所以在空中非常容易被擴散，一旦發(fā)生火災(zāi)，其形勢及其難以控制，容易造成大面積的人員傷亡。如果在密閉的空間內(nèi)部其密度達到了10%-15%所有的百分比，天然氣就非常容易產(chǎn)生爆炸，其產(chǎn)生的危害性是非常大的[1]。

2.2 及其容易泄露

因為天然氣本身是被壓縮在一個密閉的空間內(nèi)部的，其處理的工藝的要求非常高，所以如果天然氣處于被壓縮的狀態(tài)下的話，就非常容易發(fā)生泄露。壓縮天然氣的器具主要包含閥門、氣瓶、壓縮機和其他器材。這中間一旦任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的話，就會非常容易發(fā)生泄露。而且本身天然氣壓縮氣的罐子存儲要求也非常高，如果一旦出現(xiàn)被撞擊或者碰撞的情況的話，那么都非常容易發(fā)生泄露，如果此時再遇到明火的話，那么就非常容易引起火災(zāi)，最終產(chǎn)生劇烈的保障。

2.3 尚無純熟的技術(shù)保障

通過對天然氣施加一定的壓力，然后再把它灌入鋼瓶中，看似簡單的過程，但是由于其施加的壓力必須要高達25Mpa才能夠使得整個過程完成。但是這個壓力的控制過程比較難，稍有不慎就非常容易有爆炸的危險。而目前來說，壓縮天然氣的工藝在我國還沒有完全成熟。再加上在操作的過程中，如果對于設(shè)備沒有很好地進行管理的話，那么就容易因為管理不當(dāng)而造成險情的發(fā)生。特別是有的操作工人并沒有經(jīng)過嚴格的訓(xùn)練，其施加壓力的技術(shù)相當(dāng)不到位，那么到最后也很容易引起各種事故的發(fā)生，直至最后的使用，一直都有相應(yīng)的隱患存在[2]。

2.4 潛在的安全隱患

在我國，大部分的天然氣加氣站都是建立在主干道的旁邊的，為了方便大家加氣，周圍的車流量肯定很多，所以在加氣站的選址上尤其不能夠馬虎。加之相當(dāng)一部分地方，其加氣站的環(huán)境非常復(fù)雜，稍微有靜電或者火花存在的地方都非常容易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸事件。

3 壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計對象

3.1 安全存儲

在天然氣加氣站的管理中，一定要采用容量大而安全性能比較高的儲氣罐。而且所有的技術(shù)人員應(yīng)該考取相關(guān)的證書，所有的施工單位都應(yīng)該具備一定的鉆井的資格。在儲氣庫選址的時候，一定要注意選擇通風(fēng)良好的環(huán)境。因為儲氣罐本身就比較容易爆炸，所以在存儲時一定要注意用墻壁進行隔離，這樣才可以進一步降低火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險。

鋼瓶、儲氣罐和儲氣井是三種天然氣存儲氣體的方式。三種方式各有各的優(yōu)缺點。第一，用鋼瓶存儲天然氣的成本較低，但是現(xiàn)階段每個鋼瓶只能夠存儲80L的氣體，而且由于所需要鋼瓶的數(shù)量很多，存儲本身也占據(jù)著比較大的面積。而且由于存儲同樣多的天然氣需要用到數(shù)量眾多的鋼瓶，真正檢測的時候，容易發(fā)生遺漏檢測的情況。隨著加氣站的數(shù)量越來越多，安全性高和成本低的儲氣方式更受大家的歡迎。第二，除了鋼瓶，大容積的儲氣罐運用的場合也非常多，其本身有著方便管理和使用壽命較長的諸多特點。此外，儲氣罐本身屬于需要較高的技術(shù)才能夠操作的設(shè)備，從檢測、維護和開展工作等諸多階段來說，其技術(shù)難度普遍比較高。第三，儲氣井一般都存在于地下，它不僅占地面積小，而且使用的壽命比鋼瓶和鋼罐都要長，單因為儲氣井施工的選址相對比較復(fù)雜，而且技術(shù)也相當(dāng)復(fù)雜。但是現(xiàn)在施工的設(shè)備和技術(shù)都在不斷地改進，對于提高工作效率和降低成本都會有很好的作用。

3.2 提升天然氣品質(zhì)

在工業(yè)、交通業(yè)、運輸業(yè)和其他幾個行業(yè)，壓縮天然氣運用的范圍普遍都非常廣泛。在壓縮天然氣的過程中不可避免的會有硫元素的產(chǎn)生，而根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，硫元素在整個天然氣中的含量應(yīng)該控制在20毫克每立方米。在整體壓縮天然氣加氣站的內(nèi)部應(yīng)該配置一個脫硫的裝置。因為硫化氫在傳輸?shù)倪^程中或多或少會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生不同程度的腐蝕作用。[3]所以在車輛行駛的過程中，其車內(nèi)的溫度會由于溫度的升高而不斷的增加，到最后就會使得整體車輛發(fā)生爆裂的危險，所以在壓縮天然氣加氣站的內(nèi)部加入脫硫裝置非常重要。

注意一定要在其他運輸?shù)倪^程中啟動脫硫裝置，而且采用兩個干式脫硫塔的設(shè)備，而且選用CT8-6固體的脫硫劑比較好。注意在組裝脫硫設(shè)備時一定要選擇多個串聯(lián)的方式，這樣可以保證整體天然氣能夠達到一定的純度，而且在天然氣處理的過程中，其脫水處理顯得尤為重要。

3.3 設(shè)備材質(zhì)

針對天然氣運輸?shù)墓艿?，我國早就制定了《輸送流體用無縫鋼管》等規(guī)定。如果增加壓力之后，就要選擇符合GB5310的相關(guān)高壓無縫鋼管。如果架設(shè)天然氣管道的周遭環(huán)境太過寒冷的話，那么就一定要嚴格考慮整體室溫的影響。而又因為天然氣內(nèi)部含有包括硫化氫、二氧化碳和其他種類的氣體，這些氣體如果混雜在一起的話，其腐蝕性相當(dāng)高，所以在整個過程中都要充分注意包括閥門、管道、管件和其他備件的設(shè)計，這些配件大多都需要具備抗腐蝕和耐老化的特點。

3.4 配置警報檢測系統(tǒng)

因為在整個壓縮天然氣加氣站中，所有的工藝和設(shè)備都是處于一個高壓的狀態(tài)的，所以在整體系統(tǒng)中設(shè)置檢測系統(tǒng)非常重要。雖然已經(jīng)做好了相關(guān)的檢測措施，但是如果一旦天然氣的量有所泄露的話，如果沒有及時察覺，其后果不堪設(shè)想。最好能夠有相應(yīng)的警報裝置，這樣也非常有利于相關(guān)的工作人員在事故發(fā)生的第一時間就進行判斷和處理。此外，最好能夠在儲氣庫、天然氣泵和壓縮機房等一些重要的場合設(shè)置警報裝置。

3.5 加氣站整體布局

按照《汽車加氣站設(shè)計與施工的規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，在天然氣加氣站選址的過程中，一定要按照相關(guān)的燃氣設(shè)計規(guī)定進行，除了鋼瓶、儲氣瓶和儲氣井之外，不能夠有額外的其他建筑，而且應(yīng)該讓壓縮天然氣加氣站的壓縮機裝配間、調(diào)試間和加氣機都有明顯的分隔，并按照相關(guān)規(guī)定來進行建造。每個隔間的密封性一定要好，并且要遠離靜電和容易引起火災(zāi)的地方。

4 結(jié)束語

在將來，天然氣運用的范圍勢必會越來越廣泛，而且有關(guān)壓縮天然氣站的建設(shè)也已經(jīng)被納入了相關(guān)的進程。除了提升有關(guān)的技術(shù)，有關(guān)天然氣的安全建設(shè)也是其非常重要的一個部分。按照國家的相關(guān)規(guī)定，天然的采集、存儲、運輸和壓縮等每一個環(huán)節(jié)都是不可以疏忽的，隨著我們對壓縮天然氣加氣站的安全設(shè)計越來越重視，我國天然氣輸送的道路也會變得越來越好。

[1]陳宇平.液化天然氣加氣站行業(yè)發(fā)展及存在問題分析[J].當(dāng)代經(jīng)濟.2015, (7) ：125-126

[2]趙亞.天然氣加氣站的消防安全分析[J].中國石油石化.2015, (13) ： 223-225

[3]劉海燕.天然氣加氣站安全評價[D].西南石油大學(xué)，2014（5）： 245-248

TU714

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1007-6344（2017）09-0250-01