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文檔簡(jiǎn)介

CNG加氣站安全技術(shù)

現(xiàn)在是1頁\一共有89頁\編輯于星期日1

目錄1天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀2CNG加氣站概述3CNG加氣站的一般規(guī)定4CNG加氣工藝及設(shè)施5加氣站安全基本知識(shí)6防爆防火措施7加油加氣站消防設(shè)施8CNG加氣站安全管理現(xiàn)在是2頁\一共有89頁\編輯于星期日21天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀1.1概述表1-1世界主要國家CNG汽車數(shù)量及加氣站數(shù)國家CNG汽車數(shù)(萬輛)CNG加氣站數(shù)(座)阿根廷40.1531意大利29284俄羅斯20.5187美國6.58491102新西蘭2.5190加拿大1.722120巴西1.439其它2.8801319合計(jì)104.68702772現(xiàn)在是3頁\一共有89頁\編輯于星期日31天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀1.2天然氣汽車的種類天然氣汽車是指以天然氣作為燃料的汽車,按照壓力及形態(tài),可分為:(1)低壓氣囊式天然氣汽車。它是指天然氣以低壓方式充裝于汽車頂部的氣囊內(nèi),直接供給內(nèi)燃機(jī)燃燒,該種充裝方式目前已基本上淘汰了。英文縮寫為NGV。(2)壓縮天然氣汽車。天然氣壓縮至20MPa,儲(chǔ)存于汽車用壓縮天然氣鋼瓶中,經(jīng)減壓后供給內(nèi)燃機(jī)。目前的天然氣汽車基本上指的都是壓縮天然氣汽車。英文縮寫為CNGV?,F(xiàn)在是4頁\一共有89頁\編輯于星期日41天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀天然氣概念車(德國)Opel新車(德國)

現(xiàn)在是5頁\一共有89頁\編輯于星期日51天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀在德國波恩舉行的“天然氣驅(qū)動(dòng)汽車環(huán)游”活動(dòng)表明,天然氣驅(qū)動(dòng)比燃油驅(qū)動(dòng)更有效:一公斤壓縮天然氣現(xiàn)在的價(jià)格為67歐分,而汽車可行駛相當(dāng)于1.5升燃油所能達(dá)到的距離(在德國93號(hào)汽油的價(jià)格為1升1.16歐元)把天然氣換算成汽油價(jià)格僅相當(dāng)于42到48歐分。因?yàn)樘烊粴庠诘聡兄钡?010年的稅收優(yōu)惠政策,所以與汽油柴油相比要便宜百分之七十到八十。

現(xiàn)在是6頁\一共有89頁\編輯于星期日61天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀東風(fēng)CNG公交客車:東風(fēng)汽車集團(tuán)股份有限公司(原東風(fēng)汽車工業(yè)投資有限公司)和清華大學(xué)共同承擔(dān)的“十五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃“清潔汽車關(guān)鍵技術(shù)研究開發(fā)與示范應(yīng)用”項(xiàng)目

現(xiàn)在是7頁\一共有89頁\編輯于星期日71天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀(3)液化天然氣汽車。將天然氣液化氣后,儲(chǔ)存于高壓保溫鋼瓶中。它儲(chǔ)存燃料裝置的體積比壓縮天然氣汽車的小,行駛里程長,但技術(shù)要求高,目前尚處于開發(fā)試驗(yàn)階段。英文縮寫為LNGV。

20世紀(jì)80年代晚期到90年代,對(duì)環(huán)境問題的重視使得NGV再次受到關(guān)注。美國1988年的汽車代用燃料法案(Alternative

Motor

Fuels

Act)、1990年的清潔空氣法案修正案(Clean

Air

Act

Amendments)和1992年的能源政策法案(Energy

Policy

Act)引發(fā)了對(duì)NGV的研究熱潮。

現(xiàn)在是8頁\一共有89頁\編輯于星期日81天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀目前,美國的LNG汽車技術(shù)己完全進(jìn)入實(shí)用化階段,有成熟的產(chǎn)品供應(yīng)。如MVE公司作為世界最大的低溫儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造公司之一,就設(shè)有專門的LNG業(yè)務(wù)部門,其主要的業(yè)務(wù)就是車用LNG設(shè)備及LNG燃料站的裝置。日本從1969年開始進(jìn)口LNG以來,進(jìn)口量逐年遞增,到1997年己達(dá)48.4×106萬噸,現(xiàn)己成為世界上最大的LNG進(jìn)口國。為加快NGV的推廣使用,日本國際貿(mào)易和工業(yè)管理部于1990年開始實(shí)施政府資助項(xiàng)目--NGVUIP,日本燃?xì)鈪f(xié)會(huì)從1990年4月至1996年3月己在執(zhí)行該項(xiàng)目。該協(xié)會(huì)這6年主要集中關(guān)注CNG汽車及加氣站建設(shè)。而從1996年4月至2000年3月,則集中力量發(fā)展LNG汽車及其燃料站建設(shè)。到1998年底,日本己成功開發(fā)了一輛LNG燃料汽車的原型車及一個(gè)燃料站原型?,F(xiàn)在是9頁\一共有89頁\編輯于星期日91天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀目前我國的天然氣工業(yè)存在著供需之間地域的矛盾,即天然氣產(chǎn)地多在四川及西北等內(nèi)陸地區(qū),而對(duì)天然氣需求較大的卻在東部和東南沿海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。而天然氣管道的運(yùn)輸在我國又是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。國家的遠(yuǎn)景規(guī)劃是將在2010年建成3條國內(nèi)的及2條國際的天然氣管道,以期從俄羅斯及土庫曼斯坦進(jìn)口天然氣。近期我國南部地區(qū)還將引進(jìn)LNG。

2004年11月11日,在重慶舉辦的綠色環(huán)保汽車展上,展示了一輛液化天然氣汽車。現(xiàn)在是10頁\一共有89頁\編輯于星期日10現(xiàn)在是11頁\一共有89頁\編輯于星期日111天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀1.3用天然氣替代汽(柴)油的優(yōu)點(diǎn)(1)污染少據(jù)統(tǒng)計(jì),目前各大城市汽車尾氣排放是造成城市空氣污染的主要原因,它占了空氣污染源總量的60%以上,將汽車燃料由汽(柴)油改為天然氣后,尾氣污染會(huì)明顯減少。與汽油相比,天然氣汽車尾氣中,CO減少97%,HC減少72%,NOX減少39%,CO2減少24%,SO2減少90%,汽車噪音亦可降低40%,可以說,天然氣是汽車最佳的清潔燃料。(2)運(yùn)行費(fèi)用低按汽油4元/kg,天然氣1.5元/m3計(jì),表2是二種汽車燃料的運(yùn)行價(jià)格比。由表2可見,天然氣汽車與汽油汽車相比較,可節(jié)省費(fèi)用約0.47元/km。若將汽油車改裝為雙燃料汽車所需費(fèi)用為6000~10000元/輛,正常運(yùn)行情況下,6~12個(gè)月即可收回改裝費(fèi)用。現(xiàn)在是12頁\一共有89頁\編輯于星期日121天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀表1-2汽油、天然氣汽車運(yùn)行價(jià)格比較表(3)運(yùn)行安全天然氣相對(duì)密度(空氣為1)小,為0.58~0.62,泄漏后很快升空,易散失,不易著火;汽油蒸汽較重,液態(tài)揮發(fā)有過程,且不易散失,易著火爆炸。天然氣爆炸極限為4.7%~15%(5%~16%),比汽油(爆炸極限為1%~6%)高2.5~4.7倍,而且天然氣自燃點(diǎn)(在空氣中)為650℃,比汽油自燃點(diǎn)(510~530℃)高,故天然氣比汽油泄漏著火的危險(xiǎn)小?!镀囉脡嚎s天然氣鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)》(GB17258--1998)規(guī)定:鋼瓶試驗(yàn)壓力高于工作壓力4倍,并安裝有防爆設(shè)施,不會(huì)因汽車碰撞或翻覆造成失火或爆炸,而汽油汽車的油箱系非壓力容器,著火后容易爆炸。

燃料熱值價(jià)格運(yùn)行里程運(yùn)行價(jià)汽油43953(kJ/kg)4元/kg4.77km/kg0.84(元/km)天然氣44688(kJ/m3)1.5元/m34.1km/m30.37(元/km)現(xiàn)在是13頁\一共有89頁\編輯于星期日132CNG加氣站概述2.1前言2002年7月1日,我國正式施行《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002),結(jié)束了我國無統(tǒng)一加油加氣站規(guī)范的局面,使我國加油加氣站的設(shè)計(jì)、施工與管理,從此走上了統(tǒng)一的規(guī)范化的道路?!镀嚰佑图託庹驹O(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)以《小型石油庫及汽車加油站設(shè)計(jì)規(guī)范》依據(jù),增加了汽車用液化石油氣加氣站、壓縮天然氣加氣站和工程施工內(nèi)容而完成的。2000年前:《小型石油庫及汽車加油站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50156-92

《汽車用壓縮天然氣加氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》SY0092-98《汽車用液化石油氣加氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》SY0093-98《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》CJJ84-2000/J22-2000北京、上海、廣州等地方政府還制定了地方加氣站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在是14頁\一共有89頁\編輯于星期日142CNG加油加氣站概述2.2標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(1)加油加氣站:automobilegasoline/gasfillingstation(2)壓縮天然氣加氣站:automobileCNGfillingstation(3)加油加氣合建站:automobilegasolineandgasfillingstation(4)加氣站:automobileLPGorCNGfillingstation(5)站房:stationhouse(6)加氣島:gasfillingisland(7)加氣機(jī):LPG(CNG)dispenser(8)壓縮天然氣加氣母站:gasprimaryfillingstation(9)壓縮天然氣加氣子站:gassecondaryfillingstation(10)加氣井:gasstoragewell現(xiàn)在是15頁\一共有89頁\編輯于星期日152CNG加油加氣站概述2.3天然氣加氣站簡(jiǎn)介天然氣加氣站一般分為三個(gè)基本類型,即快速充裝型,普通(慢速)充裝及兩者的混合型。常見的為快速充裝型。

天然氣加氣站(快速充裝站)是指以壓縮天然氣(CNG)形式向天然氣汽車(NGV)和大型CNGMPa壓縮到25MPa,最后通過售氣機(jī)給車輛加氣。一個(gè)典型的快速充裝站所需的設(shè)備包括天然氣壓縮機(jī),高壓鋼瓶組(或高壓儲(chǔ)氣球或高壓儲(chǔ)氣井),控制閥門及加氣機(jī)等,輔肋設(shè)備包括一種單塔型無膠粘劑的可再生分子篩干燥器及流量計(jì)?,F(xiàn)在是16頁\一共有89頁\編輯于星期日16圖2-1a成都新華CNG加氣站圖2-1b富順CNG加氣站

圖2-1c自貢雙塘CNG加氣站圖2-1dCNG加氣母站(北京)2CNG加油加氣站概述現(xiàn)在是17頁\一共有89頁\編輯于星期日172CNG加油加氣站概述2.3.1天然氣質(zhì)量引入加氣站的天然氣質(zhì)量不得低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》(GB17820)的Ⅱ類氣質(zhì)指標(biāo),汽車用天然氣質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》的規(guī)定。2.3.2系統(tǒng)組成天然氣加氣站由天然氣引入站管道和脫硫、脫水、調(diào)壓、計(jì)量、壓縮、貯存、加氣等主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水、廢潤滑油回收、冷凝處理、供電、供水等輔助生產(chǎn)工藝系統(tǒng)組成,可分為貯存加壓生產(chǎn)區(qū)和加氣營業(yè)輔助區(qū)。貯存加壓生產(chǎn)區(qū):內(nèi)設(shè)天然氣壓縮機(jī)房(含天然氣過濾、調(diào)壓、計(jì)量、壓縮脫水裝置和儲(chǔ)氣瓶庫、天然氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng))。加氣營業(yè)輔助區(qū):設(shè)①加注區(qū)(含天然氣加氣島)。②營業(yè)站房(含營業(yè)室、財(cái)務(wù)室、值班室、辦公室、儀表總控制室等)。③綜合輔助用房(含高低壓變配電室、消防水系統(tǒng)等)?,F(xiàn)在是18頁\一共有89頁\編輯于星期日182CNG加油加氣站概述2.3.3加氣系統(tǒng)流程來站天然氣經(jīng)過濾、調(diào)壓計(jì)量后經(jīng)緩沖穩(wěn)壓后進(jìn)入壓縮機(jī),天然氣壓縮機(jī)將天然氣壓縮加壓至25MPa進(jìn)入高壓脫水裝置除去剩余水分,脫水后經(jīng)程序控制器選擇安排,進(jìn)高壓儲(chǔ)氣瓶組或高壓儲(chǔ)氣管束,分不同壓力儲(chǔ)氣,不同高壓天然氣又在程序售氣控制器下經(jīng)天然氣售氣機(jī)向燃?xì)馄囀蹥?。?dāng)高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)存氣不足時(shí),經(jīng)程序控制器天然氣可經(jīng)壓縮機(jī)加壓直接供給售氣機(jī),經(jīng)計(jì)量向燃?xì)馄囀蹥?。加氣系統(tǒng)流程見圖2.3現(xiàn)在是19頁\一共有89頁\編輯于星期日192CNG加油加氣站概述圖2.3加氣站系統(tǒng)流程示意圖

現(xiàn)在是20頁\一共有89頁\編輯于星期日203CNG加氣站的一般規(guī)定3.1供氣可采取罐車運(yùn)輸或管道輸送的方式。當(dāng)壓縮天然氣加氣站采用管道供氣方式時(shí),不應(yīng)影響營網(wǎng)其它用戶正常使用。3.2建站加油站與液化石油氣加氣站或加油站與壓縮天然氣加氣站可聯(lián)合建站。汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)允許汽車加油站和汽車加氣(LPG、CNG)站合建。這樣做有利于節(jié)省城市用地,有利于經(jīng)營管理,也有利于燃?xì)馄嚨陌l(fā)展。只要采取適當(dāng)?shù)陌踩胧佑驼竞图託庹竞辖ㄊ强梢宰龅桨踩煽康?。國外燃?xì)馄嚢l(fā)展比較快的國家普遍采用加油站和加氣站合建方式?,F(xiàn)在是21頁\一共有89頁\編輯于星期日213CNG加氣站的一般規(guī)定3.3加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e限制壓縮天然氣加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時(shí)間等因素綜合確定,在城市建成區(qū)內(nèi)不應(yīng)超過16m3。在《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》(CJJ84-2000)中規(guī)定,加氣站分為:一級(jí)站:總儲(chǔ)氣容積為13~16m3;二級(jí)站:總儲(chǔ)氣容積為7~12m3;三級(jí)站:總儲(chǔ)氣容積為≤6m3。而新規(guī)范《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)不對(duì)加氣站分級(jí),僅對(duì)壓縮天然氣加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e大小,根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時(shí)間等因素綜合確定,并規(guī)定在城市建成區(qū)內(nèi)不應(yīng)超過16m3?,F(xiàn)在是22頁\一共有89頁\編輯于星期日223CNG加氣站的一般規(guī)定3.4加油和壓縮天然氣加氣合建站的等級(jí)劃分新規(guī)范《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)中,對(duì)于加油加氣合建站,分為兩級(jí),需符合下表的規(guī)定。表3-1加油和壓縮天然氣加氣合建站的等級(jí)劃分級(jí)別油品儲(chǔ)罐容積(m3)

壓縮天然氣儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e(m3)

總?cè)莘e單罐容積一級(jí)61~100≤50≤12

二級(jí)≤60≤30注:柴油罐容積可折半計(jì)入油罐總?cè)莘e。

現(xiàn)在是23頁\一共有89頁\編輯于星期日234CNG加氣工藝及設(shè)施4.1天然氣的質(zhì)量、調(diào)壓、計(jì)量、脫硫和脫水(1)壓縮天然氣加氣站的進(jìn)站天然氣的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》GB17820中規(guī)定的工類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和壓縮機(jī)運(yùn)行要求的有關(guān)規(guī)定。增壓后進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置及出站的壓縮天然氣的質(zhì)量,必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》GB18047的規(guī)定。進(jìn)站天然氣需用硫處理時(shí),脫硫裝置應(yīng)設(shè)在壓縮機(jī)前。脫硫裝置應(yīng)設(shè)雙塔。當(dāng)進(jìn)站天然氣需脫水處理時(shí),脫水可在天然氣增壓前、增壓中或增壓后進(jìn)行。脫水裝置應(yīng)設(shè)雙塔。表4-1是現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》GB18047-2000對(duì)汽車用壓縮天然氣的技術(shù)要求。現(xiàn)在是24頁\一共有89頁\編輯于星期日244CNG加氣工藝及設(shè)施表4-1車用壓縮天然氣技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法高位發(fā)熱量(MJ/m3)>31.4GB/T11062總硫(以硫計(jì))(mg/m3)≤200GB/T11061硫化氫(mg/m3)≤15GB/T11060.1二氧化碳yCO2(%)≤3.0GB/T13610氧氣yO2(%)≤0.5

水露點(diǎn)(℃)在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi),在最高操作壓力下,不應(yīng)高于-13℃;當(dāng)最低氣溫低于-8℃,應(yīng)比最低氣溫低5℃GB/T17283注:1、氣體體積為在101.325kPa、20℃狀態(tài)下的體積。2、壓縮天然氣中固體顆粒直徑應(yīng)小于5。3、壓縮天然氣應(yīng)有可察覺的臭味。加臭劑的最小量應(yīng)符合當(dāng)天然氣泄漏到空氣中,達(dá)到爆炸下限的20%濃度時(shí),應(yīng)能察覺。加臭劑可用具有明顯臭味的硫酸、硫醚或其它含硫有機(jī)化合物配置。

現(xiàn)在是25頁\一共有89頁\編輯于星期日254CNG加氣工藝及設(shè)施(2)天然氣進(jìn)站管道上宜設(shè)置調(diào)壓裝置。進(jìn)站管道設(shè)置調(diào)壓裝置以適應(yīng)壓縮機(jī)工況變化需要,滿足壓縮機(jī)的吸入壓力,平穩(wěn)供氣,并防止超壓,保證運(yùn)行安全。(3)天然氣進(jìn)站管道上應(yīng)設(shè)計(jì)量裝置,計(jì)量裝置的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:①天然氣流量采用標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量時(shí),應(yīng)符臺(tái)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》SY/T6143中的有關(guān)規(guī)定,其流量計(jì)量系統(tǒng)不確定度,不應(yīng)低于1.5級(jí)。②體積流量計(jì)量的基準(zhǔn)狀態(tài)為:壓力101.325kPa,溫度20℃。(4)加氣站內(nèi)的設(shè)備及管道,凡經(jīng)增壓、輸送、儲(chǔ)存需顯示壓力的地方,均應(yīng)設(shè)壓力測(cè)點(diǎn),并應(yīng)設(shè)供壓力表拆卸時(shí)高壓氣體泄壓的安全泄氣孔。壓力表量程范圍應(yīng)為2倍工作壓力,壓力表的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于1.5級(jí)。現(xiàn)在是26頁\一共有89頁\編輯于星期日264CNG加氣工藝及設(shè)施4.2天然氣增壓天然氣壓縮系統(tǒng)主要由進(jìn)氣緩沖罐、壓縮機(jī)主機(jī)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部分組成。壓縮機(jī)主機(jī)最為重要,它是加氣站的心臟,其性能好壞直接影響加氣站運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。CNG加氣站用壓縮機(jī)的排氣壓力高、排量小,一般采用往復(fù)式壓縮機(jī)。從潤滑方式分,主要由有油潤滑和無油潤滑兩種,對(duì)于有油潤滑,在其最終排氣口后應(yīng)安裝脫油裝置。加氣站用壓縮機(jī)的排氣壓力一般為25MPa,有的稍高一些,達(dá)到28MPa,也有少數(shù)廠家的壓縮機(jī)達(dá)到32MPa,但分析表明,以排氣壓力25MPa時(shí)最為經(jīng)濟(jì)、可靠和安全。進(jìn)氣壓力范圍為0.035~9MPa,壓縮機(jī)排氣量可根據(jù)不同規(guī)模進(jìn)行選擇,范圍可為16~2000m3/h,常用排氣量為200~300m3/h?,F(xiàn)在是27頁\一共有89頁\編輯于星期日274CNG加氣工藝及設(shè)施圖4-1W型系列壓縮機(jī)(成都天然氣壓縮機(jī)廠)現(xiàn)在是28頁\一共有89頁\編輯于星期日284CNG加氣工藝及設(shè)施(7)壓縮機(jī)組運(yùn)行的安全保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:①壓縮機(jī)出口與第一個(gè)截?cái)嚅熤g應(yīng)設(shè)安全閥,安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機(jī)的安全泄放能力。②壓縮機(jī)進(jìn)、出口應(yīng)設(shè)高、低壓報(bào)警和高壓越限停機(jī)裝置。③壓縮機(jī)組的冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度報(bào)警及停車裝置。④壓縮機(jī)組的潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)低壓報(bào)警及停機(jī)裝置。(8)壓縮機(jī)的卸載排氣不得對(duì)外放散?;厥盏奶烊粴饪奢斨翂嚎s機(jī)進(jìn)口緩沖罐。(9)壓縮機(jī)排出的冷凝液應(yīng)集中處理。壓縮機(jī)排出的冷凝液中當(dāng)含有凝析油等污物,有一定危險(xiǎn),應(yīng)集中處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)排放。

現(xiàn)在是29頁\一共有89頁\編輯于星期日294CNG加氣工藝及設(shè)施4.3壓縮天然氣的儲(chǔ)存1988年在四川省南充市興建了第一座全進(jìn)口新西蘭的CNC加氣站。十幾年來,CNG加氣站儲(chǔ)存容器內(nèi)最初的氧氣瓶走向了天然氣專用瓶、從小型氣瓶組發(fā)展到大型瓶組,上世紀(jì)90年代又出現(xiàn)了井式儲(chǔ)氣技術(shù),近幾年在四川大型焊接容器儲(chǔ)氣形式的出現(xiàn)立即得到了人們的關(guān)注。目前,儲(chǔ)氣方案主要有DOT(美國運(yùn)輸部)儲(chǔ)氣瓶組、ASME(美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì))容器單元、地下儲(chǔ)氣井三種方案可供選擇,現(xiàn)分別介紹如下。

現(xiàn)在是30頁\一共有89頁\編輯于星期日304CNG加氣工藝及設(shè)施4.3.1儲(chǔ)氣瓶組設(shè)計(jì)壓力25Mpa,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為美國DOT49CFR的178.37節(jié)(壓縮氣體運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)),安全系數(shù)為2.48,不允許有排污口,初期投資低,運(yùn)行維修成本高,每3年必須把單元拆開,對(duì)每只瓶子進(jìn)行水壓實(shí)驗(yàn)。場(chǎng)地面積在50m2以上。屬于松散結(jié)構(gòu),沒有結(jié)構(gòu)整體性,容器多,接頭多,存在泄露危險(xiǎn)且管線尺寸小,流動(dòng)阻力大。

現(xiàn)在是31頁\一共有89頁\編輯于星期日31圖4-2諾凱系列高壓儲(chǔ)氣鋼瓶組(韓國)

現(xiàn)在是32頁\一共有89頁\編輯于星期日324CNG加氣工藝及設(shè)施4.3.2地下儲(chǔ)氣井四川從20世紀(jì)90年代初開始,研究成功了打地下井儲(chǔ)存CNG的技術(shù),并先后在四川、重慶、上海、新疆等地打了50多口井進(jìn)行推廣應(yīng)用,納入了中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》(CJJ84-2000),從2000年7月1日起正式頒發(fā)施行。儲(chǔ)氣井井筒直徑為Ф177.8mm~Ф298.4mm;井深80-200m;儲(chǔ)氣井水容積2~4m3,設(shè)計(jì)壓力為25MPa。它由幾十根石油鉆井工業(yè)中常用的180mm套管通過管端的扁梯形螺紋和接頭連接而成,封底和封頭由焊接平蓋的接頭與套管通過螺紋連接,套管是按照API標(biāo)準(zhǔn)5CT制造的N80或P110鋼級(jí)石油套管。其占地面積很小,有利于站場(chǎng)平面布置;雖然初期投資較大,但據(jù)四川石油管理局提供的資料表明該儲(chǔ)氣井至少可以使用25年以上,并可以節(jié)省檢驗(yàn)維修費(fèi),安全可靠性好。其缺點(diǎn)是耐壓試驗(yàn)無法檢驗(yàn)強(qiáng)度和密封性,制造缺陷也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),排污不徹底,容易對(duì)套管造成應(yīng)力腐蝕。

現(xiàn)在是33頁\一共有89頁\編輯于星期日334CNG加氣工藝及設(shè)施地下儲(chǔ)氣井裝置有以下特點(diǎn):(1)安全可靠,使用方便,免維護(hù)設(shè)計(jì)(2)不受環(huán)境影響,恒溫和抗靜電、雷電(3)占地面積?。ā?m2)(4)排水徹底(5)無惡性事故發(fā)生CNG地下儲(chǔ)氣井的設(shè)計(jì)、施工按以下API標(biāo)準(zhǔn)及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行:●CJJ84-2000《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》?!馫/CY097-98《鉆井技術(shù)操作規(guī)范》●SY/T6194-96《套管和油管》●SY/T0420-97《埋地鋼質(zhì)管道石油瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》現(xiàn)在是34頁\一共有89頁\編輯于星期日344CNG加氣工藝及設(shè)施CNG地下儲(chǔ)氣井現(xiàn)已成為國內(nèi)CNG加氣站首選儲(chǔ)氣系統(tǒng)。4-3c儲(chǔ)氣井示意圖4-3dCNG地下儲(chǔ)氣井工藝流程圖現(xiàn)在是35頁\一共有89頁\編輯于星期日354CNG加氣工藝及設(shè)施4.3.3ASME壓力容器單元設(shè)計(jì)壓力27.MPa,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為ASME第Ⅷ章1節(jié)壓縮氣體地面存儲(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。安全系數(shù)3,容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%,通常作為地面存儲(chǔ)。ASME允許容器上有排污口;初期投資高,運(yùn)行和維修成本低,除一般的外部和內(nèi)部直觀檢測(cè)外,不需再檢測(cè);場(chǎng)地要求5~7m2,堅(jiān)固,整體結(jié)構(gòu)能更好的承受沖擊載荷及地震波動(dòng);其容器數(shù)量少,接頭少,管線尺寸大,流動(dòng)阻力較小?,F(xiàn)在是36頁\一共有89頁\編輯于星期日364CNG加氣工藝及設(shè)施在新規(guī)范《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(GB50156-2002)中,對(duì)于加氣站的壓縮天然氣的儲(chǔ)存,有以下一些規(guī)定。(1)儲(chǔ)氣設(shè)施的工作壓力(氣站規(guī)范為:最大允許充裝壓力)應(yīng)為25MPa,其設(shè)計(jì)溫度應(yīng)滿足環(huán)境溫度要求。(2)儲(chǔ)氣瓶應(yīng)選用符合國家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。(3)加氣站宜選用同一種規(guī)格型號(hào)的大容積儲(chǔ)氣瓶。當(dāng)選用小容積儲(chǔ)氣瓶時(shí),每組儲(chǔ)氣瓶的總?cè)莘e不宜大于4m3,且瓶數(shù)不宜大于60個(gè)。目前我國加氣站采用較多的是國產(chǎn)60L鋼瓶,每組儲(chǔ)氣瓶總?cè)莘e約為4m3(約儲(chǔ)天然氣1000Nm3),60L瓶66個(gè)。限量是為了減少事故風(fēng)險(xiǎn)度。日本多采用250L、400L瓶;美國CPI公司DOT標(biāo)準(zhǔn)瓶3AAX-2400型DN559mm,L=5.33~12.19m,容積V=1076~2577L,重量1118~2547kg?,F(xiàn)在是37頁\一共有89頁\編輯于星期日374CNG加氣工藝及設(shè)施(4)加氣站內(nèi)的儲(chǔ)氣瓶宜按運(yùn)行壓力分高、中、低三級(jí)設(shè)置,各級(jí)瓶組應(yīng)自成系統(tǒng)。汽車加氣的最高壓力限定在20MPa,站內(nèi)儲(chǔ)氣瓶的壓力限定在25MPa,通過編組方法提高加氣效率,滿足快速加氣的要求。常用加氣方法有兩種:一是將所有氣瓶同時(shí)增至最高壓后通過平衡充氣瓶組自然形成高、中、低三組;另一種方法是把瓶組固定分成高、中、低三組,加壓方法根據(jù)各站經(jīng)驗(yàn)而定。四川經(jīng)驗(yàn)按1:2:3比例配置高、中、低壓瓶組容量取氣效率可達(dá)58%。(5)小容積儲(chǔ)氣瓶應(yīng)固定在獨(dú)立支架上,且宜臥式存放。(6)儲(chǔ)氣井的設(shè)計(jì)、建造和檢驗(yàn)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《高壓氣地下解氣井》SY/T6535的有關(guān)規(guī)定。儲(chǔ)氣并的建造應(yīng)由具有天然氣鉆井資質(zhì)的單位進(jìn)行。(7)儲(chǔ)氣瓶組或儲(chǔ)氣并與站內(nèi)汽車通道相鄰一側(cè),應(yīng)設(shè)安全防撞欄或采取其它防撞措施。(8)壓縮天然氣加氣站也可采用撬裝式儲(chǔ)氣加氣設(shè)備?,F(xiàn)在是38頁\一共有89頁\編輯于星期日384CNG加氣工藝及設(shè)施4.4汽車用壓縮天然氣鋼瓶簡(jiǎn)介

壓縮氣瓶有鋼瓶、環(huán)向纏繞復(fù)合材料的鋼瓶和全復(fù)合材料氣瓶3種,目前只有鋼瓶有統(tǒng)一的國家規(guī)范,即《汽車用壓縮天然氣鋼瓶》GB17258-1998。簡(jiǎn)要介紹如下:(1)車用壓縮天然氣鋼瓶車用壓縮天然氣鋼瓶主要用于長期固定安裝在汽車上盛裝壓縮天然氣燃料,容積有30L、40L。、50L、60L、70L、80L、90L、100L、120L。具有壓力高、容量大、質(zhì)量輕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。主要用于各大、中城市的出租車、中巴車、公交車、環(huán)衛(wèi)車等?,F(xiàn)在是39頁\一共有89頁\編輯于星期日39圖4-4車用壓縮天然氣鋼瓶

現(xiàn)在是40頁\一共有89頁\編輯于星期日404CNG加氣工藝及設(shè)施(2)車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶北京蘭天達(dá)汽車清潔燃料技術(shù)有限公司所生產(chǎn)的車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶如下:圖4-6車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶(北京)

現(xiàn)在是41頁\一共有89頁\編輯于星期日414CNG加氣工藝及設(shè)施(3)車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶鋼瓶和環(huán)向纏繞復(fù)合材料的鋼瓶,自身重量大,用于大型車輛上,與車體重、載物重比較,氣瓶重量微不足道,但用在小型車輛上(小轎車、出租車),氣瓶重量就會(huì)影響車體的重心,與載物重相比,氣瓶重量就占取了一定的比例,若減小氣瓶的自重,氣瓶容積相應(yīng)變小,氣瓶充氣量減少,因而汽車行駛的路程就會(huì)減少。全復(fù)合材料氣瓶目前還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),也還未批量生產(chǎn),車用壓縮天然氣全復(fù)合材料氣瓶具有如下優(yōu)點(diǎn):①采用低密度、高性能的非金屬材料--塑料作為內(nèi)膽,以低密度、高性能的復(fù)合材料作結(jié)構(gòu)層,氣瓶外包覆有保護(hù)層的全復(fù)合材料,所以氣瓶本身重量輕,且內(nèi)膽制造工藝簡(jiǎn)單,一次成型,降低了生產(chǎn)成本。②在制造上采用了環(huán)氧樹脂、中溫固化配方,濕法纏繞成型工藝。環(huán)氧樹脂性能良好,價(jià)格便宜;中溫固化,節(jié)約能源;濕法纏繞與干法纏繞相比,減少了一道工序,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。現(xiàn)在是42頁\一共有89頁\編輯于星期日424CNG加氣工藝及設(shè)施③氣瓶進(jìn)行水壓疲勞試驗(yàn)時(shí),據(jù)研究,在疲勞10000次后,氣密性完好,檢壓至設(shè)計(jì)爆破壓力的85%,保壓5分鐘,無異常,其設(shè)計(jì)及制造具有可靠性。北京蘭天達(dá)汽車清潔燃料技術(shù)有限公司所生產(chǎn)的車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶如右圖。

圖4-7車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶(北京)現(xiàn)在是43頁\一共有89頁\編輯于星期日434CNG加氣工藝及設(shè)施4.5壓縮天然氣加氣機(jī)為避免壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)及在不需要進(jìn)行充氣時(shí)提供氣源,CNG加氣站需設(shè)有儲(chǔ)氣裝置。典型的設(shè)計(jì)是儲(chǔ)氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過優(yōu)先順序控制盤的順序來實(shí)現(xiàn)高效充氣和快速加氣。通常加氣站采用分級(jí)儲(chǔ)存方式,將儲(chǔ)氣瓶紐分為高壓、中壓和低壓瓶組,由優(yōu)先順序控制盤對(duì)其充氣和取氣過程進(jìn)行自動(dòng)控制。充氣時(shí):先向高壓組充氣,當(dāng)高壓組的壓力上升到一定位時(shí),中壓組開始充氣,等到中壓組壓力上升到一定值時(shí),低壓組外始充氣,隨后三組氣瓶一起充氣,上升到最大儲(chǔ)氣壓力后停止充氣。取氣時(shí):先從低壓組取氣,當(dāng)?shù)蛪航M的壓力下降到一定值時(shí),開始從中壓組取氣,等到中壓組壓力下降到一定值時(shí),開始從高壓組取氣,隨店從三組氣瓶一起取氣,直到三組儲(chǔ)氣瓶中的壓力下降到車載氣瓶的最高儲(chǔ)氣壓力相等時(shí),停止取氣。現(xiàn)在是44頁\一共有89頁\編輯于星期日444CNG加氣工藝及設(shè)施(1)加氣機(jī)不得設(shè)在室內(nèi)。(2)加氣機(jī)的數(shù)且應(yīng)根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時(shí)間4~6min計(jì)算確定。CNG加氣一般分為兩種,即快充氣與慢充氣。

由北京長空機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的長空牌加氣機(jī),是國內(nèi)目前最好的國產(chǎn)加氣機(jī)。采用了目前世界上最先進(jìn)的CNG專用質(zhì)量流量計(jì);由微機(jī)控制器控制,能自動(dòng)顯示加氣量及加氣金額;具有金額預(yù)置、氣量預(yù)制多種加氣模式;當(dāng)加滿氣時(shí),具有自動(dòng)停機(jī)功能;可以復(fù)顯最近四次的加氣數(shù)據(jù),以備查驗(yàn);可以統(tǒng)計(jì)當(dāng)班加氣累計(jì)數(shù)值和匯總累計(jì)數(shù)值;具有自動(dòng)檢測(cè)故障功能,能自動(dòng)顯示故障代碼;在充氣過程中能直接顯示壓力和和流量;當(dāng)管道壓力漏失、超壓或溢流時(shí)能自動(dòng)關(guān)機(jī);輸氣軟管裝有可恢復(fù)拉斷保護(hù)裝置;可以同任何進(jìn)口壓縮機(jī)相配套(模塊化接入PLC中的ESD系統(tǒng));

現(xiàn)在是45頁\一共有89頁\編輯于星期日454CNG加氣工藝及設(shè)施

(3)加氣機(jī)應(yīng)具有充裝與計(jì)量功能,并應(yīng)符合下列規(guī)定:①加氣機(jī)額定工作壓力應(yīng)為20MPa。②氣機(jī)加氣流量不應(yīng)大于0.25m3/min(工作狀態(tài))。③加氣機(jī)應(yīng)設(shè)安全限壓裝置。④加氣機(jī)計(jì)量準(zhǔn)確度不應(yīng)低于1.0級(jí)。⑤加氣量計(jì)量應(yīng)以立方米為計(jì)量單位,最小分度值應(yīng)為0.lm3。⑥加氣量計(jì)量應(yīng)進(jìn)行壓力、溫度鉸正,并換算成基準(zhǔn)狀態(tài)。⑦在寒冷地區(qū)應(yīng)選用適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度條件的加氣機(jī)。⑧加氣機(jī)的進(jìn)氣管道上宜設(shè)置防撞事故自動(dòng)切斷閥。圖4-5長空加氣機(jī)現(xiàn)在是46頁\一共有89頁\編輯于星期日464CNG加氣工藝及設(shè)施4.6加氣工藝設(shè)施的安全保護(hù)(1)天然氣進(jìn)站管道上應(yīng)設(shè)緊急截?cái)嚅y。手動(dòng)緊急截?cái)嚅y的位置應(yīng)便于發(fā)生事故時(shí)能及時(shí)切斷氣源。加氣站滅火的最有效辦法就是切斷氣源。在遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)的天然氣進(jìn)站管道上安裝緊急手動(dòng)截?cái)嚅y,是為了一旦發(fā)生火災(zāi)或其他事故,自控系統(tǒng)失靈時(shí),操作人員仍可以靠近并關(guān)閉截?cái)嚅y,切斷氣源,防止事故擴(kuò)大。(2)儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣并)進(jìn)氣總管上應(yīng)設(shè)安全閥及緊急放散管、壓力表及超壓報(bào)警器。每個(gè)儲(chǔ)氣瓶(井)出口應(yīng)設(shè)截止閥。儲(chǔ)氣設(shè)施進(jìn)口設(shè)置安全裝置及出口設(shè)置的截?cái)嚅y,均為保證儲(chǔ)氣設(shè)施的安全運(yùn)行及事故時(shí)能及時(shí)切斷氣源之用。(3)儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)與加氣槍之間應(yīng)設(shè)儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)截?cái)嚅y、主截?cái)嚅y、緊急截?cái)嚅y和加氣截?cái)嚅y(圖4-6)。現(xiàn)在是47頁\一共有89頁\編輯于星期日47圖4-6儲(chǔ)氣瓶組與加氣槍間閥門設(shè)置示意圖1—儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井);2儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)截?cái)嚅y;3一主截?cái)嚅y;4—輸氣管道;5—緊急截?cái)嚅y;6—供氣軟管;7—加氣截?cái)嚅y;8—加氣槍

現(xiàn)在是48頁\一共有89頁\編輯于星期日484CNG加氣工藝及設(shè)施4.7壓縮天然氣管道及其組成件(1)增壓前的天然氣管道應(yīng)選用無縫鋼管,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》GB8163的有關(guān)規(guī)定。增壓后的天然氣管道應(yīng)選用高壓無縫鋼管,并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高壓鍋爐用無縫鋼管》GB5310或《不銹鋼無縫鋼管》GB/T4976的有關(guān)規(guī)定。加氣站用輸氣管道的選擇除應(yīng)根據(jù)增壓前后的壓力選用符合條文規(guī)定的管材,對(duì)壓力低的管道(如壓力小于4.0MPa)可選用GB8163中的無縫鋼管,對(duì)壓力較高者應(yīng)選用符合GB5310或GB/T14976的管子,對(duì)北方寒冷地區(qū)的室外架空管道選材還應(yīng)考慮低溫影響。(2)加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)比最大工作壓力高10%,且在任何情況下不應(yīng)低于安全閥的定壓。現(xiàn)在是49頁\一共有89頁\編輯于星期日494CNG加氣工藝及設(shè)施(3)加氣站內(nèi)與壓縮天然氣接觸的所有設(shè)備、管道、管件、閥門、法蘭、基片等的材質(zhì)應(yīng)與天然氣介質(zhì)相適應(yīng)。加氣站用天然氣允許含有微量H2S、CO2,并可能殘存少量凝析油等腐蝕性介質(zhì)。因此所有與大然氣接觸的設(shè)備材料都應(yīng)具有抗腐蝕耐老化能力。(4)壓前的天然氣管道宜理地敷設(shè),其管質(zhì)距地面不應(yīng)小于0.5m。冰凍地區(qū)宜敷設(shè)在冰凍線以下。(5)加氣站內(nèi)室外高壓管道宜埋地敷設(shè)。加氣站內(nèi)管道埋地敷設(shè),受外界于擾小,較安全。室內(nèi)管溝敷設(shè),在溝內(nèi)填充干沙可防泄漏天然氣在管溝內(nèi)聚集產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。(6)埋地管道防腐設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》SY0007的有關(guān)規(guī)定,并應(yīng)采用最后級(jí)別防后絕級(jí)保護(hù)層?,F(xiàn)在是50頁\一共有89頁\編輯于星期日505加氣站安全基本知識(shí)5.1可燃介質(zhì)的危險(xiǎn)特性及分類5.1.1燃燒與爆炸

(1)燃燒:燃燒是一種同時(shí)有熱和光發(fā)生的劇烈的氧化還原反應(yīng),在氧化還原反應(yīng)中,某些物質(zhì)被氧化而另一些物質(zhì)被還原。

2H+O2→2H2OC+O2→CO2(2)燃燒條件:燃燒必須具備3個(gè)條件(或稱3要素):①有可燃物存在,它們可以是固態(tài)的,如木材、棉纖維、煤等;或是液態(tài)的,如酒精、汽油、苯等;也可以是氣態(tài)的,如氫氣、乙炔、一氧化碳等。②有助燃物存在,即有氧化劑存在,常見的有空氣(其中的氧)、純氧或其它具有氧化性的物質(zhì)。③有能導(dǎo)致著火的能源,如高溫灼熱體、撞擊或摩擦所產(chǎn)生的熱量或火花、電氣火花、靜電火花、明火、化學(xué)反應(yīng)熱、光能、絕熱壓縮產(chǎn)生的熱能等。上述3點(diǎn)是燃燒的必要條件,缺少上述三條中的任何一條,也就不能導(dǎo)致燃燒?,F(xiàn)在是51頁\一共有89頁\編輯于星期日515加氣站安全基本知識(shí)

爆炸:物質(zhì)自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài),并在瞬間以對(duì)外作機(jī)械功的形式放出大量能量的現(xiàn)象稱為爆炸。爆炸現(xiàn)象一般具有如下特征:①爆炸過程進(jìn)行得很快;②爆炸點(diǎn)附近瞬間壓力急劇上升;③發(fā)出聲響;④周圍建筑物或裝置受到?jīng)_擊而發(fā)生震動(dòng)或遭到破壞。簡(jiǎn)言之,爆炸是系統(tǒng)的一種非常迅速的物理的或化學(xué)的能量釋放過程。

爆轟:可燃?xì)怏w或蒸氣預(yù)先按一定比例與空氣(或氧)均勻混合組成爆炸性混合氣體,在全部或部分封閉的環(huán)境中(容器或管道中),一經(jīng)點(diǎn)火,就會(huì)以點(diǎn)火源為中心,燃燒的火焰就以圓球面形狀一層層向外傳播。由于是爆炸性混合氣體,可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣(或氧)的擴(kuò)散過程已在燃燒前完成,所以其傳播速度是以通常的爆炸波速度(每秒數(shù)十米或數(shù)百米)傳播的;假如混合物的組成或預(yù)熱條件適宜,就可能產(chǎn)生一種與通常爆炸根本不同的現(xiàn)象,爆炸波的傳播速度可高達(dá)1000m/s,壓力再升高,就會(huì)產(chǎn)生更大的破壞力,這種現(xiàn)象稱為爆轟?,F(xiàn)在是52頁\一共有89頁\編輯于星期日525加氣站安全基本知識(shí)5.1.2天然氣知識(shí)及其危險(xiǎn)特性

(1)天然氣的應(yīng)用天然氣是指在不同地質(zhì)條件下生成、遠(yuǎn)移、并以一定壓力儲(chǔ)集在地下構(gòu)造中的氣體。我國天然氣儲(chǔ)量豐富,資源遼闊,但在石油能源中消費(fèi)的比例僅占到2%,與發(fā)達(dá)國家能源消費(fèi)中所占22%的比例相比相差甚遠(yuǎn)。(2)天然氣的化學(xué)組成天然氣是從油氣田開采得到的可燃性氣體,其主要成分是甲烷,甲烷含量一般高于90%,其次是乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷等氣態(tài)烴類。天然氣的非烴類氣體有硫化氫、二氧化碳、氫氣、氮?dú)庖约皹O少量的硫醇、硫醚、二硫化碳等有機(jī)硫化合物?,F(xiàn)在是53頁\一共有89頁\編輯于星期日535加氣站安全基本知識(shí)天然氣可分為氣層氣、半生氣和凝析氣三種。氣層氣也稱氣田氣,是指在地層個(gè)呈氣態(tài)單獨(dú)存在,開采到地而后仍為氣態(tài)的天然氣。伴生氣也稱油田氣,是指溶解在原油中或者呈氣態(tài)與原油共存,隨原油同時(shí)被采出的天然氣。伴生氣的甲烷含量一般約占65%~80%,此外還有相當(dāng)數(shù)量的乙烷、丙烷、丁烷等烴類。凝折氣是指在地層的原始條件下呈氣態(tài)存在,在開采過程中由干壓力降低而凝結(jié)出一些液體烴類的天然氣。凝析氣的組成大致和伴生氣相似,但是它的戊烷、己烷等烴類含量比伴生氣要多,一般經(jīng)分離后可以得到天然汽油甚至輕柴油產(chǎn)品。天然氣又有干氣、濕氣之分。一般來說,含90%以上甲烷的天然氣稱為干氣或貧氣;甲烷含量低于90%,而乙烷、丙烷等烴類含量高于10%的則稱為濕氣或富氣。

現(xiàn)在是54頁\一共有89頁\編輯于星期日545加氣站安全基本知識(shí)(3)天然氣(CNG)的危險(xiǎn)特性CNG的主要成分是甲烷,-船甲烷含量高于90%,此外,還有少量的乙烷、丙烷等烴類,以及微量的硫化氫氣體等,天然氣通常是元色的氣體,比空氣輕,密度為0.5~1.0g/m3。氣層氣的密度一般是空氣的0.55~0.60倍,伴生氣的密度一般是空氣的0.75~0.85倍。含有硫化氫的天然氣帶有臭雞蛋味,含有戊烷以上的烴類的天然氣帶有汽油味。天然氣是一種易燃、易爆的氣體,與空氣混合后,當(dāng)其濃度在5%~16%范圍內(nèi)時(shí),遇火源即會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸,此外,天然氣與空氣混合后,只要溫度達(dá)到650℃左右,即使沒有火源也會(huì)自行著火。組成天然氣的氣態(tài)烴本身是無毒的,但是,如果天然氣中含有硫化氫時(shí)就會(huì)對(duì)人體有毒害作用。當(dāng)天然氣大量地泄漏到空氣或室內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí),會(huì)使空氣中的含氧量減少,嚴(yán)重時(shí)可使人窒息死亡。此外,天然氣燃燒不完全時(shí)生成的一氧化碳,對(duì)人體也有毒害作用?,F(xiàn)在是55頁\一共有89頁\編輯于星期日556防爆防火措施

6.1爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境6.1.1爆炸危險(xiǎn)氣體環(huán)境及區(qū)域劃分(1)爆炸性氣體混合物環(huán)境對(duì)于生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)下列描述的環(huán)境,稱為爆炸性氣體混合物環(huán)境。(2)爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分爆炸性氣體環(huán)境的分區(qū)是根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間確定的。國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058將爆炸性氣體環(huán)境劃分為下述3個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域:0區(qū):連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境;1區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境;2區(qū):在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境,或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002附錄B給出了加油加氣站內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分。

現(xiàn)在是56頁\一共有89頁\編輯于星期日566防爆防火措施

6.1.2火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境及區(qū)域劃分(1)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境對(duì)于生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運(yùn)或儲(chǔ)存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)的環(huán)境,稱為火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境中能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的可燃物質(zhì)有以下4種:①可燃液體:如柴油、潤滑油、變壓器油等;②可燃粉塵:如鋁粉、焦炭粉、煤粉、面粉、合成樹脂粉等;③固體狀可燃物質(zhì):如煤、焦炭、木等;④可燃纖維:如棉花纖維、麻纖維、絲纖維、毛纖維、木質(zhì)纖維、合成纖維等。(2)火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域劃分根據(jù)火災(zāi)事故發(fā)生的可能性和后果、危險(xiǎn)程度及物質(zhì)狀態(tài)的不同,國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058將火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境劃分為下述3個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域:21區(qū):具有閃點(diǎn)高于環(huán)境溫度的可燃液體,在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境。22區(qū):具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或可燃纖維,雖不可能形成爆炸混合物,但在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境。23區(qū):具有固體狀可燃物質(zhì),在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境?,F(xiàn)在是57頁\一共有89頁\編輯于星期日576防爆防火措施

6.2.2加強(qiáng)可燃介質(zhì)系統(tǒng)的密閉性為了防止易燃?xì)怏w和易燃液體的蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,應(yīng)設(shè)法使易燃?xì)怏w和易燃液體的設(shè)備或容器盡可能密閉,對(duì)于具有壓力的設(shè)備,更應(yīng)注意它的密閉性,以防止易燃?xì)怏w逸出與空氣形成爆炸性混合物。加氣站采用燃?xì)饣厥障到y(tǒng),可大大減少燃?xì)馍l(fā)量,對(duì)安全非常有利。為保證設(shè)備的密閉性,對(duì)危險(xiǎn)設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)盡量少用法蘭連接,但要保證安裝檢修方便;輸送危險(xiǎn)氣體、液體的管道應(yīng)采用無縫鋼管。加壓設(shè)備,在投產(chǎn)前和定期檢查后應(yīng)檢查密閉性和耐壓程度;所有壓縮機(jī)、泵、導(dǎo)管、閥門、法蘭接頭等容易漏油、漏氣部位應(yīng)經(jīng)常檢查;填料如有損壞應(yīng)立即調(diào)換,以防滲漏;設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中也應(yīng)經(jīng)常檢查氣密情況,操作壓力必須嚴(yán)格控制,不允許超壓運(yùn)轉(zhuǎn)?,F(xiàn)在是58頁\一共有89頁\編輯于星期日586防爆防火措施

6.2.3注意通風(fēng)排氣要使設(shè)備完全密封是有困難的,盡管已經(jīng)考慮得很周到,但總會(huì)有部分蒸氣、氣體泄漏到設(shè)備外。因此,對(duì)設(shè)置有易燃可燃介質(zhì)設(shè)備的房間必須采取通風(fēng)排氣措施,以防止泄漏的可燃物含量達(dá)到爆炸下限。對(duì)通風(fēng)排氣的要求,一般是使室內(nèi)可燃?xì)怏w濃度低于該易燃可燃介質(zhì)爆炸下限的1/4。加油加氣站內(nèi),爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的房間應(yīng)采取通風(fēng)措施,通風(fēng)措施的設(shè)置應(yīng)符合《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002的規(guī)定。對(duì)局部通風(fēng)應(yīng)注意氣體或蒸氣的密度。密度比空氣大的要防止可能在低洼處積聚;密度輕的要防止在高處死角上積聚,有時(shí)即使是少量也會(huì)使房間局部空間可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸極限。設(shè)備的一切排氣管(放氣管)都應(yīng)伸出屋外,高出附近屋頂。排氣管不應(yīng)造成負(fù)壓,也不應(yīng)堵塞。現(xiàn)在是59頁\一共有89頁\編輯于星期日596防爆防火措施

6.2.4減小氧氣濃度可燃下限是建立在有燃料存在于空氣中的基礎(chǔ)上的。氧氣是一種助燃物質(zhì),燃燒的傳播要求有一個(gè)最小氧氣濃度。低于最小氧氣濃度,反應(yīng)就無法生成足夠的熱量來加熱所有的氣體混合物,從而也就無法使燃燒自身的傳播得到延續(xù)。最小氧氣濃度是指在空氣和燃料的體積之和中氧氣所占的百分比,低于這個(gè)比值,火焰就不能傳播。對(duì)大多數(shù)可燃?xì)怏w而言,最小氧氣濃度約為10%(V)。減小可燃介質(zhì)容器中氧氣濃度的方式有兩種:一是將容器密閉,使容器中基本沒有氧氣,例如LPG油罐和CNG儲(chǔ)氣瓶就是這樣;二是向容器中充填N2,使容器中的氧氣濃度低于10%(V),這樣做成本較高,目前加油加氣站只采取這種方式用于容器投入使用前或檢修時(shí)置換容器中的空氣?,F(xiàn)在是60頁\一共有89頁\編輯于星期日606防爆防火措施

6.3控制著火源為預(yù)防爆炸或火災(zāi)災(zāi)害,控制著火能源是一個(gè)必須采取的重要措施。在加油加氣站能引起爆炸火災(zāi)事故的能源主要有以下幾個(gè)方面,即明火、摩擦和撞擊、電氣火花、靜電火花、雷擊等,對(duì)于這些著火源,必須采取嚴(yán)格的預(yù)防措施。6.3.l預(yù)防明火可燃介質(zhì)設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離預(yù)計(jì)存在的明火,加油加氣站選址和站內(nèi)布置應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002的規(guī)定。需進(jìn)行動(dòng)人操作時(shí),動(dòng)火地點(diǎn)可燃物濃度≤O.2%為合格;爆炸下限>4%的,則現(xiàn)場(chǎng)可燃物含量≤O.5%為合格。關(guān)于維修作業(yè),在禁火區(qū)動(dòng)火及動(dòng)火審批、動(dòng)火分析等要求,必須按有關(guān)規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行,采取預(yù)防措施,并加強(qiáng)監(jiān)督檢查,以確保安全作業(yè)?,F(xiàn)在是61頁\一共有89頁\編輯于星期日616防爆防火措施

6.3.2預(yù)防摩擦與撞擊摩擦與撞擊往往成為引起火災(zāi)爆炸事故的原因。在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所,應(yīng)采取下述防止火花生成的措施:(1)機(jī)器上的軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部件,應(yīng)保證有良好的潤滑,應(yīng)及時(shí)加油并經(jīng)常清除附著的可燃污垢。(2)錘子、扳手等工具應(yīng)用被青銅或鍍銅的鋼制作;(3)輸送可燃?xì)怏w或液體的管道,應(yīng)定期進(jìn)行耐壓試驗(yàn),防止破裂或接口松脫噴射起火;(4)凡是撞擊或摩擦的兩部分都應(yīng)采用不同的金屬制成(如銅與鋼),通風(fēng)機(jī)翼應(yīng)采用鋼鋁合金等不發(fā)生火花的材料制作;(5)搬運(yùn)金屬容器,嚴(yán)禁在地上拋擲或拖拉,在容器可能碰撞部位覆蓋不發(fā)生火花的材料;(6)處于爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的房間,地面應(yīng)采用不發(fā)火花材料鋪設(shè),并應(yīng)禁止穿帶鐵釘?shù)男?;?)在處理燃點(diǎn)較低或起爆能量較小的物質(zhì)如二硫化碳、乙醚、乙醛、汽油、環(huán)氧乙烷、乙炔等時(shí),特別要注意不要發(fā)生摩擦和撞擊?,F(xiàn)在是62頁\一共有89頁\編輯于星期日626防爆防火措施

6.3.3防止電氣火花(1)電火花類型根據(jù)放電原理,電火花有以下三種類型:①高電壓的火花放電。在電極附近,當(dāng)電壓升高到空氣臨界擊穿溫度時(shí),空氣絕緣層先局部被破壞,產(chǎn)生電暈放電,當(dāng)電壓繼續(xù)升高時(shí),空氣絕緣層全部被破壞,出現(xiàn)火花放電現(xiàn)象?;鸹ǚ烹姷碾妷菏茈姌O形狀、間隙距離的影響而不同,一般在400V以上。②弧光放電。是指開閉回路、斷開配線、接觸不良、短路、漏電、打碎燈泡等情況下在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的放電?;∠确烹娨话銣囟容^高,弧根可達(dá)2000℃。③接點(diǎn)上的微弱火花放電。指在低壓情況下,接點(diǎn)的開閉過程中也能產(chǎn)生肉眼看得見的微小火花。在自動(dòng)控制中用的繼電器接點(diǎn)上或在電動(dòng)機(jī)整流子、滑環(huán)等器件上產(chǎn)生的火花都屬于這一種?,F(xiàn)在是63頁\一共有89頁\編輯于星期日636防爆防火措施

(2)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境防爆電氣設(shè)備選型一般的電氣設(shè)備很難完全避免電火花的產(chǎn)生,因此在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所必須根據(jù)物質(zhì)的危險(xiǎn)性正確選用不同的防爆電氣設(shè)備。根據(jù)結(jié)構(gòu)和防爆原理不同,防爆電氣設(shè)備可分為以下幾種類型;①隔爆型(d)②增安型(e)③本質(zhì)安全型(i)④正壓型(p)⑤充油型(o)⑥充砂型(q)⑦防爆特殊型(s)⑧無火花型(n)各種防爆電氣設(shè)備都有標(biāo)明防爆合格證號(hào)和防爆類型、類別、級(jí)別、溫度組別等的銘牌作為標(biāo)志。

現(xiàn)在是64頁\一共有89頁\編輯于星期日646防爆防火措施

6.3.4防雷電1.雷電危害(1)直擊雷危害。直擊雷危害造成的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)的破壞作用很大。1)電效應(yīng)。雷云對(duì)大地放電時(shí),雷電流通過具有電阻或電感的物體時(shí),因雷電流的變化率大(幾十微秒時(shí)間內(nèi)變化幾萬或幾十萬安),能產(chǎn)生高達(dá)數(shù)萬伏甚至數(shù)十萬伏的沖擊電壓,足以使電力系統(tǒng)的設(shè)施燒毀,導(dǎo)致可燃易燃易爆物品的爆炸和火災(zāi),引起嚴(yán)重的觸電事故。2)熱效應(yīng)。很高的雷電流通過導(dǎo)體時(shí),能使放電通道的溫度高達(dá)數(shù)萬度,在極短時(shí)間內(nèi)將轉(zhuǎn)換成大量的熱能。雷擊點(diǎn)的發(fā)熱能量約為500~20000),會(huì)將金屬熔化,點(diǎn)燃油氣引起爆炸事故。3)機(jī)械力效應(yīng)。雷電流作用于非導(dǎo)體上時(shí),由于雷電的熱效應(yīng),使被擊物體內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)大的機(jī)械力,從而導(dǎo)致被擊物體遭受嚴(yán)重破壞或造成爆炸?,F(xiàn)在是65頁\一共有89頁\編輯于星期日656防爆防火措施

(2)間接雷電危害。間接雷電可引起靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)危害。1)靜電感應(yīng)。雷云的靜電感應(yīng)危害是指帶電的雷云接近地面時(shí),在地面的物體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反的電荷;當(dāng)雷云消失時(shí),對(duì)地絕緣導(dǎo)體或非導(dǎo)體等建筑物或設(shè)備頂部大量感應(yīng)電荷不能迅速流人大地,結(jié)果將呈現(xiàn)因感應(yīng)靜電荷而產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓即靜電感應(yīng)電壓,它可達(dá)到幾萬伏,可擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙發(fā)生火花放電,足以引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。雷電的靜電感應(yīng)會(huì)將接地不良或電氣連接不良的物體或空氣擊穿,形成火花放電,引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。2)電磁感應(yīng)。雷擊具有很高的電壓和很大的電流,又是在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,當(dāng)雷電流通過導(dǎo)體導(dǎo)人大地時(shí),在其周圍空間里將產(chǎn)生很強(qiáng)的交變電磁場(chǎng),不僅會(huì)對(duì)處在這一電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì),還會(huì)在閉合回路的金屬物體上產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)如回路上有的地方接觸電阻很大或有缺口,就會(huì)局部發(fā)熱或擊穿缺口間空氣,形成火花放電,引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。油罐或管道接地可導(dǎo)走電磁感應(yīng)電流。現(xiàn)在是66頁\一共有89頁\編輯于星期日666防爆防火措施(3)雷電波侵入危害。雷擊在架空線路、金屬管道上會(huì)產(chǎn)生沖擊電壓,使雷電波沿線路或管道迅速傳播,若侵人建筑物內(nèi)可造成配電裝置和電器絕緣層擊穿產(chǎn)生短路,或使建筑物內(nèi)的易燃易爆物品燃燒或爆炸。(4)防雷裝置上的高電壓對(duì)建筑物的反擊作用。當(dāng)防雷裝置受到雷擊時(shí),接閃器、引下線及接地體上都具有很高的電壓,它足以擊穿3m以內(nèi)的空氣,形成火花放電。雷電對(duì)3m以內(nèi)的導(dǎo)體發(fā)生跳閃放電,這種現(xiàn)象稱為“反擊”。如防雷裝置與建筑物內(nèi)外的電器、電氣線路或其它金屬管道的距離小于3m時(shí),它們之間就會(huì)產(chǎn)生放電,可引起電器絕緣破壞、金屬管道擊穿,造成易燃易爆物品爆炸或著火?,F(xiàn)在是67頁\一共有89頁\編輯于星期日676防爆防火措施2.防雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。(1)接閃器。接閃器又稱受雷器,是直接接受雷電的金屬構(gòu)件。避雷針一般采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管做成。針長1m以下者,圓鋼直徑12mm,鋼管直徑20mm;針長1~2m者,圓鋼直徑地mm,鋼管直徑25mm。避雷針?biāo)貌牧蠎?yīng)能滿足機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕要求,有足夠的熱穩(wěn)定性,以能承受雷電流的熱破壞作用。(2)引下線。引下線上接接閃器,下接接地裝置,將雷電流自接閃器導(dǎo)人接地裝置。引下線國內(nèi)一般采用圓鋼或扁鋼制作。圓鋼直徑不小于5mm,扁鋼厚度不小于4mm,截面積不小于48mm2。如用鋼絞線做引下線,其截面積不小于25mm2。國外工程需用銅質(zhì)材料。(3)接地裝置。接地裝置用來向大地泄放雷電流,它包括接地極和接地線兩個(gè)部分。接地極通常用長度為2.5m的50×50×5的角鋼(或50mm鋼管)做成,上端埋深0.7m。連接各接地極的干線一般是采用40×4mm2的扁鋼做成,用25×4mm2扁鋼連接地面設(shè)備。現(xiàn)在是68頁\一共有89頁\編輯于星期日686防爆防火措施6.4建筑物的耐火等級(jí)、建筑物構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能6.4.1建筑物的耐火等級(jí)和建筑物構(gòu)件的耐火極限建筑物的耐火等級(jí)是表明建筑物抗火程度的重要標(biāo)志,建筑物的耐火等級(jí)分為四級(jí),一級(jí)最高,四級(jí)最低。表6-10是國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87(2001年版)規(guī)定的各級(jí)耐火等級(jí)建筑物構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限。6.4.2耐火極限建筑構(gòu)件的耐火極限表明構(gòu)件的耐燃燒時(shí)間。耐火極限是按下述方法測(cè)試出來的,對(duì)任一建筑構(gòu)件按時(shí)間一溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn),從受到火的作用時(shí)起,到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時(shí)為止的這段時(shí)間,用小時(shí)(h)表示。6.4.3加油加氣站內(nèi)建筑物的耐火等級(jí)國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002規(guī)定:加油加氣站內(nèi)的站房及其它附屬建筑物的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。當(dāng)罩棚頂棚的承重構(gòu)件為鋼結(jié)構(gòu)時(shí),其耐火極限可為0.25h,頂棚其它部分不得采用燃燒體建造?,F(xiàn)在是69頁\一共有89頁\編輯于星期日697加油加氣站消防設(shè)施7.1常用滅火物質(zhì)滅火劑的作用是能有效地破壞燃燒條件、中止燃燒,起到滅火的作用。要求滅火劑使用方便、滅火效能高、成本低、來源豐富。常見的滅火劑有水、沙、CO2、空氣泡沫、干粉等,對(duì)鹵化物應(yīng)限制使用。不同的滅火劑需要不同的滅火設(shè)備或器材相配合,才可以發(fā)揮滅火劑的滅火效能,達(dá)到滅火的目的。7.1.l水水是最簡(jiǎn)易、來源最方便最廣泛的滅火劑,它可以起到冷卻、對(duì)環(huán)境中氧氣的稀釋、減弱燃燒強(qiáng)度、降低可燃液體濃度的作用。壓力狀態(tài)下的水,其沖擊力可以沖散燃燒物、減弱燃燒強(qiáng)度,但水一般不直接用于撲滅油火,更多的是用來撲滅固體物質(zhì)火災(zāi)、建筑物火災(zāi)?,F(xiàn)在是70頁\一共有89頁\編輯于星期日707加油加氣站消防設(shè)施7.1.2沙、石棉毯對(duì)于撲滅小型的局部的流散油品火災(zāi),使用沙、石棉毯、石棉被則有相當(dāng)好的滅火效果。用它們覆蓋在燃燒物上可以起到隔絕空氣、窒息滅火的作用。對(duì)于撲滅臥式油罐、汽車油罐車灌油口部的火災(zāi),使用石棉氈更具有快速、簡(jiǎn)捷、好用的效果。7.1.3CO2裝于鋼瓶中的CO2常用來撲滅局部的小型的油火,CO2本身是一種不燃燒、不助燃的氣體,一般是采用加壓降溫方法液化貯存于鋼瓶中?,F(xiàn)在是71頁\一共有89頁\編輯于星期日717加油加氣站消防設(shè)施7.1.4泡沫滅火劑泡沫滅火劑分為化學(xué)泡沫和空氣泡沫兩種滅火劑?;瘜W(xué)泡沫滅火劑20世紀(jì)50~60年代使用較多,現(xiàn)在已基本停用了??諝馀菽瓬缁饎┲饕怯玫鞍着菽瓬缁饎ㄒ耘菽籂顟B(tài))與水按一定比例相混合形成混合液,再經(jīng)泡沫產(chǎn)生器產(chǎn)生泡沫,噴灑在著火的油品表面上,覆蓋了油表面,起到隔絕空氣達(dá)到窒息滅火目的??諝馀菽瓬缁饎┌磁菽陌l(fā)泡倍數(shù)可分為低倍數(shù)泡沫、中倍數(shù)泡沫和高倍數(shù)泡沫。低倍數(shù)泡沫滅火劑的發(fā)泡倍數(shù)為20倍以下。根據(jù)發(fā)泡劑的類型和用途,低倍數(shù)泡沫滅火劑又可分為蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成型泡沫、合成泡沫和抗溶泡沫五種類型。低倍數(shù)泡沫多用于撲滅油罐火災(zāi)。中倍數(shù)泡沫經(jīng)多年使用已見成熟并被寫入規(guī)范推薦用于油罐火災(zāi)的撲滅??諝馀菽瓬缁饎┰跍缁鹬械淖饔茫簻缁鹋菽谌紵挠捅砻嫘纬膳菽采w層達(dá)到一定厚度時(shí),可使燃燒油表面與空氣隔絕,達(dá)到窒息滅火目的;泡沫層封閉了燃燒的油表面,可以遮斷火焰的熱輻射,阻止油品的蒸發(fā);在向罐內(nèi)噴灑泡沫過程中,氣化了的一部分泡沫可起到降低環(huán)境中氧的濃度及吸熱降溫的作用?,F(xiàn)在是72頁\一共有89頁\編輯于星期日727加油加氣站消防設(shè)施7.1.5干粉干粉滅火劑滅火時(shí)是靠加壓于滅火器中的氣體壓力將干粉從滅火噴嘴中噴出,形成一股夾著加壓氣體的霧狀粉流,射向燃燒物,從而把火焰滅掉。干粉滅火劑的滅火原理如下:(1)對(duì)燃燒物起到一種抑制作用。(2)干粉與火焰接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種燒爆作用,增加干粉與火焰的接觸面積,提高滅火效果。(3)使用干粉滅火還可阻止氧氣向火焰擴(kuò)散,降低火焰對(duì)油品的熱輻射,起到一定的阻火和滅火作用。加氣站的滅火,宜選用干粉滅火器?,F(xiàn)在是73頁\一共有89頁\編輯于星期日737加油加氣站消防設(shè)施7.2加油站消防設(shè)施加油站的消防設(shè)施主要是小型滅火器材,小型滅火器材是控制初期火災(zāi)和撲滅小型火災(zāi)的最有效設(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002規(guī)定加油站需配置下列消防器材:(1)每2臺(tái)加油機(jī)應(yīng)設(shè)置不少于1只4kg手提式干粉滅火器和1只泡沫滅火器;加油機(jī)不足2臺(tái)接2臺(tái)計(jì)算。(2)地下儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)35kg推車式干粉滅火器二個(gè)。當(dāng)兩種介質(zhì)儲(chǔ)罐之間的距離超過15m時(shí),應(yīng)分別設(shè)置。(3)一、二級(jí)加油站應(yīng)配置滅火毯5塊,沙子2m3,三級(jí)加油站應(yīng)配置滅火毯2塊,沙子2m3。加油加氣合建站按同級(jí)別的加油站配置滅火毯和沙子。(4)其余建筑的滅火器材配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ140的規(guī)定?,F(xiàn)在是74頁\一共有89頁\編輯于星期日747加油加氣站消防設(shè)施7.3CNG加氣站消防設(shè)施CNG加氣站的火災(zāi)特點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)往往會(huì)引發(fā)天然氣的爆炸,隨著爆炸,天然氣會(huì)很快泄放,只要關(guān)閉相關(guān)氣閥,就能很快熄滅火災(zāi)。因此,天然氣加氣站也不需要設(shè)消防冷卻設(shè)施。國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156-2002規(guī)定CNG加氣站需配置下列消防設(shè)施和器材:(l)每2臺(tái)加氣機(jī)應(yīng)設(shè)置不少于1只8kg手提式干粉滅火器或2只4kg手提式干粉滅火器;加氣機(jī)不足2臺(tái)按2臺(tái)計(jì)算。(2)壓縮機(jī)操作間(棚)應(yīng)按建筑面積每50m2設(shè)8kg手提式干粉滅火器1只,總數(shù)不應(yīng)少于2只。(3)其余建筑的滅火器材配置應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ140的規(guī)定?,F(xiàn)在是75頁\一共有89頁\編輯于星期日758CNG加氣站安全管理8.1加氣站設(shè)備安全使用與管理

目前,我國加氣站主要是有液化石油氣(LPG)加氣站和天然氣(CNG)加氣站兩種。CNG加氣站的主要設(shè)備包括:壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣瓶組(或儲(chǔ)氣井)、管道、脫硫裝置和脫水裝置等。8.1.1加氣機(jī)加氣機(jī)是加氣站的主要設(shè)備之一。應(yīng)具備加氣量和收費(fèi)金額、累計(jì)加氣量顯示的功能,并具有手動(dòng)控制流量的功能,加氣槍的加氣嘴血與汽車的加氣口配套。加氣機(jī)的正常工作、計(jì)量準(zhǔn)確、正確操作,不僅關(guān)系到加氣站的經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是關(guān)系到加氣站和人員的安全?,F(xiàn)在是76頁\一共有89頁\編輯于星期日768CNG加氣站安全管理加氣機(jī)的技術(shù)要求

CNG加氣機(jī)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)加氣汽車數(shù)量,并按每輛汽車加氣4~6min計(jì)算確定。加氣機(jī)的選擇應(yīng)符合下列要求:(1)加氣機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)控制和手動(dòng)操作兩種功能;(2)加氣機(jī)的額定工作壓力為20MPa,并設(shè)安全眼壓裝置。加氣速度不應(yīng)大于O.25m3/min;(3)加氣機(jī)的計(jì)量精度不應(yīng)低于1.0級(jí),以m3為計(jì)量單位,最小分度值為0.1m3。(4)加氣槍上的加氣嘴應(yīng)與汽車受氣口配套。加氣嘴應(yīng)配置自密封閥,加氣完畢卸開后應(yīng)自行關(guān)閉,其操作過程中天然氣泄漏量不得大于0.01m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));(5)加氣機(jī)附設(shè)的拉斷閥在外力作用下分開后,兩端應(yīng)自行密封。工作壓力為20MPa時(shí),分離拉力范圍宜為400~600N;(6)加氣機(jī)附近應(yīng)設(shè)防撞柱(欄)?,F(xiàn)在是77頁\一共有89頁\編輯于星期日778CNG加氣站安全管理8.1.2CNG儲(chǔ)氣瓶的安全技術(shù)與管理(一)CNG儲(chǔ)氣瓶的安全技術(shù)要求(1)儲(chǔ)氣瓶組應(yīng)設(shè)置防止超壓的保護(hù)裝置。儲(chǔ)氣瓶進(jìn)氣總管上應(yīng)設(shè)安全閥、緊急放散管、壓力表和超壓報(bào)警器。每組儲(chǔ)氣瓶前應(yīng)設(shè)截止閥。(2)儲(chǔ)氣瓶組應(yīng)設(shè)置安全泄壓保護(hù)裝置,當(dāng)存在泄放量大于2m3的操作排放情況時(shí),應(yīng)設(shè)置專用儲(chǔ)罐。(3)應(yīng)采取防止因陽光照射而引起的超限溫升措施。(二)CNG儲(chǔ)氣瓶的安全管理(1)加氣站儲(chǔ)氣瓶組宜采用同一種規(guī)格的儲(chǔ)氣瓶。(2)壓縮天然氣儲(chǔ)氣瓶必須使用具有國家認(rèn)定生產(chǎn)資質(zhì)廠家的產(chǎn)品,并符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(3)儲(chǔ)氣瓶應(yīng)按《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)(1999)154號(hào)文件]要求定期送檢,以保證鋼瓶安全,嚴(yán)禁使用過期未檢鋼瓶?,F(xiàn)在是78頁\一共有89頁\編輯于星期日788CNG加氣站安全管理8.1.3壓縮機(jī)的安全技術(shù)要求與管理(一)

壓縮機(jī)的安全技術(shù)要求(1)為防止壓縮機(jī)超壓運(yùn)行,壓縮機(jī)出口應(yīng)設(shè)置安全閥,其設(shè)定壓力不應(yīng)高于設(shè)備或容器的設(shè)計(jì)低力。安全閥的泄放能力應(yīng)不低于壓縮機(jī)的最大徘放量。(2)CNG壓縮機(jī)進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置高低限壓力報(bào)警和超高限壓力連鎖停車裝置。冷卻系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置高溫報(bào)警和超溫停車及壓力低限報(bào)警裝置。(3)CNG加氣機(jī)安全系統(tǒng)應(yīng)能保證在充裝設(shè)備壓力達(dá)到工作壓力的90%時(shí),自動(dòng)停止加氣作業(yè)。(4)CNG加氣膠管應(yīng)進(jìn)行2倍于工作壓力的強(qiáng)度試驗(yàn)和4MPa壓力的氣密試驗(yàn),并具有導(dǎo)電功能。(6)加氣軟管應(yīng)配有拉斷閥、過流閻等快速切斷閥,以確保氣體流速突然增大時(shí)關(guān)閉輸氣系統(tǒng)?,F(xiàn)在是79頁\一共有89頁\編輯于星期日798CNG加氣站安全管理(二)壓縮機(jī)的安全管理(1)壓縮機(jī)的固定應(yīng)牢固可靠,避免其振動(dòng)影響其他設(shè)備。(2)定期巡撿時(shí)應(yīng)檢查機(jī)泵的聲音、振動(dòng)、溫升有無異常。(3)經(jīng)常檢查機(jī)泵潤滑系統(tǒng),定期加注潤滑油。電機(jī)、泵每兩月加注一次潤滑脂,每半年化驗(yàn)一次壓縮機(jī)油,不符合要求時(shí)立即更換。特殊情況下隨時(shí)安排化驗(yàn)檢查,及時(shí)依據(jù)檢查情況決定更換與否。(4)每半年至少進(jìn)行一次壓縮機(jī)的氣門組件檢杏?,F(xiàn)在是80頁\一共有89頁\編輯于星期日808CNG加氣站安全管理8.1.4管錢、閥門和安全附件的安全技術(shù)與管理(一)安全技術(shù)要求CNG加氣站所有管線、閥門和安全附件的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)比最大工作壓力高10%,并能滿足在任何情況下其設(shè)討壓力不低于安全閥起跳的工作壓力要求。(二)管線安全管理(1)管道的使用和檢驗(yàn)應(yīng)符合《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》(原國家勞動(dòng)部1996年4月23日頒布)。(2)敷設(shè)管道的管溝應(yīng)用沙子填實(shí);管溝進(jìn)入建筑物、構(gòu)筑物、防火必須密封。(3)定期檢查管線各部件的連接部位,保持密封良好,無滲漏。(三)閥門及安全附件安全管理(1)閥門應(yīng)定期進(jìn)行養(yǎng)擴(kuò),保持啟閉靈活,無滲漏現(xiàn)象。(2)緊急切斷閥應(yīng)每月進(jìn)行一次校驗(yàn),泄壓后應(yīng)在3秒內(nèi)關(guān)閉閥門發(fā)揮作用。(3)儲(chǔ)氣罐、管道、泵和加氣機(jī)的安全附件應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定定期進(jìn)行檢定校驗(yàn),高壓儲(chǔ)氣罐每三年一次;壓力表、溫度計(jì)每半年一次,流量計(jì)每半年一次安全閥每年至少要校驗(yàn)一次?,F(xiàn)在是81頁\一共有89頁\編輯于星期日818CNG加氣站安全管理8.2加氣站安全管理措施做好加氣

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