摘要:隨著城市加氣站的蓬勃發(fā)展和國家大力提倡的城際間加氣站網(wǎng)絡建設逐步展開,CNG汽車加氣站及設備保有量與日俱增,加氣站設備安全風險評價十分必要和迫切。提出了加氣站設備選型及安全風險評價必須遵循“安全第一,性能第二,成本第三”的基本原則,對其安全風險評價中的關鍵問題進行了深入研究:①加氣站安全事故的表現(xiàn)形式及爆炸危險區(qū)域劃分;②安全風險評價應考慮的關鍵系統(tǒng)及關鍵部件;③安全風險評價易忽略的危險因素——主要易損件的安全可靠性及使用壽命、氣質(zhì)問題、在線檢測系統(tǒng)及報警系統(tǒng)、輔助電加熱(保溫)、降溫及強制通風設備、含油率問題。明確了加氣站安全風險評價應從站內(nèi)擴展到站外,并對儲氣型式的安全風險評價提出了新的判斷標準。據(jù)此為政府部門加強安全監(jiān)管、加氣站業(yè)主加強安全自評提出了切實有效的操作性建議。
主題詞:壓縮天然氣;汽車;加氣站;設備;安全;風險分析
“十五”、“十一五”期間,我國加氣站建設進入黃金時期。尤其在科技部“863”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目中將“代用燃料汽車區(qū)域化示范運行考核與應用”列入研究課題后,燃氣汽車區(qū)域化運行及大面積應用推廣成為大勢所趨。為緩解燃氣汽車區(qū)域化運行瓶頸之一的加氣站建設問題,加氣站及其設備保有量的急速增加將成為必然。隨著CNG汽車加氣站(簡稱“加氣站”)網(wǎng)絡的逐步形成,加氣站設備役齡的增加,加氣站安全形勢日趨嚴峻,加氣站設備安全風險評價已成為當務之急。
經(jīng)過加氣站設備安全風險評價指標體系通用層次模型[1]分解,確立了加氣站各大系統(tǒng)的安全性缺陷項目,建立了加氣站設備安全風險評價指標體系及其評價標準。而在實際操作過程中,如何權衡站內(nèi)因素為主、站外因素為輔,既考察指標體系要求,又兼顧生產(chǎn)運行數(shù)據(jù),尚需深入探討。筆者根據(jù)實際調(diào)研情況,對加氣站設備安全風險評價中的關鍵問題進行了深入研究。
一、加氣站設備選型及安全風險評價基本原則
在加氣站建設期,設備選型、施工規(guī)范、安全間距對加氣站的潛在安全風險影響最大。加氣站投入生產(chǎn)運行后,環(huán)境因素(如站內(nèi)外交通情況、車載氣瓶等)和人為因素(如管理水平、操作規(guī)程等)對加氣站潛在安全風險影響最大[2]。“安全第一,性能第二,成本第三”,這既是設備選型原則,也是進行安全風險評價的基本原則。
“安全第一”,指選型和評價時必須達到相關技術安全性的要求,不能有漏項和瑕疵[1]。值得注意的是,安全第一并非無限制地追求絕對安全性,否則會浪費社會資源?!靶阅艿诙?,指在滿足安全性前提下,須將設備技術性能放在重要位置:選型時不應一味追求高性能而忽視國產(chǎn)設備的進步,評價標準不僅要考察理論數(shù)據(jù),更要以滿足實際生產(chǎn)作為判別依據(jù)。“成本第三”,指在滿足安全和性能要求基礎上,選型時盡可能選擇購置成本和設備運行費用低的設備,評價時影響經(jīng)濟性的指標(如水、電能耗)也必須考慮。
二、加氣站安全事故表現(xiàn)形式及爆炸危險區(qū)域
1. 表現(xiàn)形式
加氣站安全事故表現(xiàn)形式主要有爆炸、爆燃、泄漏、爆脫、環(huán)境性損傷、機件解體或飛濺、設備內(nèi)腐蝕、設備外腐蝕等形式[3]。很多事故都伴隨著天然氣的泄漏,泄漏量達到爆炸極限時如遇明火,則造成災害性事故。風險評價的重要性在于預防和減少重特大事故的發(fā)生和蔓延,因此嚴格遵守GB 50156—2002汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范(2006年版本)所規(guī)定的爆炸危險區(qū)域劃分標準,可極大提高加氣站的主動安全性和被動安全性。標準中重點針對加氣機、儲氣瓶(井)、壓縮機組及相關法蘭、閥件進行了爆炸危險區(qū)域劃分。
2. 爆炸危險區(qū)域劃分
調(diào)研中發(fā)現(xiàn),部分2002年前建設的加氣站由于建站時缺乏相關標準規(guī)范,要么是爆炸危險區(qū)域劃分不合理,要么安全距離過大或過小,造成安全隱患或浪費土地資源。
CNG加氣機爆炸危險區(qū)域劃分應符合下列規(guī)定:①加氣機殼體內(nèi)部空間劃為1區(qū);②以加氣站中心線為中心線,半徑為4.5m,高度為自地面至加氣機頂部以上0.5m的圓柱形空間劃為2區(qū)(見圖1)。
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室外或棚內(nèi)CNG儲氣瓶組(儲氣井)爆炸危險區(qū)域劃分應符合下列規(guī)定:以放散管管口為中心,半徑為3m的球形空間和距儲氣瓶組殼體(儲氣井)4.5m以內(nèi)并延至地面的空間劃為2區(qū)(見圖2)。
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