??????? ⑶CNG技術(shù)的規(guī)范化問(wèn)題。CNG技術(shù)目前有壓井式和貯瓶式兩種,又稱開(kāi)放式和撬裝式。此外,為加快CNG技術(shù)的推廣,許多地方采用了油、氣共用站的方式,而我國(guó)在CNG方面的技術(shù)規(guī)范還存在眾多不完善之處,有關(guān)安全技術(shù)措施與對(duì)策,有待于進(jìn)一步改進(jìn)與完善,如壓井式儲(chǔ)存鋼管銜接處的泄漏因素和維護(hù)檢查難題,儲(chǔ)瓶式鋼瓶的腐蝕與放置方式,油氣共用站建設(shè)的防火間距與安全要求,子母站建設(shè)與流動(dòng)加氣車的設(shè)置等,都尚待加以解決,或期待盡快出臺(tái)相關(guān)的GB技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。否則,CNG在建站、儲(chǔ)存、充裝及使用運(yùn)用過(guò)程中,由于不規(guī)范而導(dǎo)致形成先天隱患,甚至有可能造成更多更大的火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生。
??????? 3. 消防技術(shù)措施及安全管理對(duì)策
??????? 本著從CNG技術(shù)實(shí)際廣泛應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),安全工作及其預(yù)防措施的關(guān)鍵,決定于充裝站的建設(shè)、CH4的氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、鋼瓶質(zhì)量和規(guī)范化的安全管理等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)。
??????? 3.1? CNG加氣站的總平面布局
??????? 在天然氣加氣站的總平面布局上,根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》CJJ84-2000和中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車車用壓縮天然氣加氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》SY0092-98,結(jié)合各地的實(shí)際以及地方標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行。
??????? ⑴一、二、三級(jí)天然氣加氣站的壓縮機(jī)房、貯氣瓶庫(kù)、天然氣放散管口、加氣機(jī)與站外建、構(gòu)物的防火間距不應(yīng)小于表2-1的規(guī)定(單位m)。
??????? ⑵天然氣加氣站站內(nèi)建、構(gòu)筑物的安全距離不應(yīng)小于
??????? 表2-2的規(guī)定(單位m)。加氣機(jī)與實(shí)體圍墻的間距可不限。
??????? 加氣機(jī)與加氣島端邊緣距離不得小于1.2m。
??????? 同一加氣島上的加氣機(jī)的間距不得小于3.0m。
??????? 注:貯氣瓶庫(kù)與壓縮機(jī)房之間的外墻為實(shí)體防爆隔墻時(shí),其間距可以不限。
??????? 加氣站內(nèi)設(shè)置的變配電見(jiàn)可設(shè)在站房?jī)?nèi),但與貯氣瓶庫(kù)、調(diào)壓間、壓縮機(jī)房、加氣機(jī)的距離不得小于8m。
??????? 3.2設(shè)計(jì)施工中的注意事項(xiàng)
??????? 因天然氣的主要成分是甲烷,它是無(wú)色、無(wú)味的可燃?xì)怏w。當(dāng)與空氣以一定比例混合時(shí),有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn),但由于天然氣比空氣輕,泄露后直接散發(fā)到空氣中,不易聚集,為確保安全起見(jiàn),應(yīng)進(jìn)一步采取以下防范措施。
??????? ⑴站的設(shè)計(jì)單位必須具備建筑工程二級(jí)以上許可證。
??????? ⑵站內(nèi)建筑物的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。
??????? ⑶天然氣貯氣瓶庫(kù)宜采用敞開(kāi)或半敞開(kāi)式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
??????? ⑷壓縮機(jī)房易為單層框架建筑,屋面應(yīng)為非燃燒材料的輕型結(jié)構(gòu)。
??????? ⑸在天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)之前應(yīng)加入適量的臭味劑,一旦發(fā)生泄漏,可以及時(shí)察覺(jué),以便進(jìn)行安全檢查和排風(fēng)。
??????? ⑹進(jìn)站天然氣管道上應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥和全啟封閉式彈簧安全閥。與安全閥連接的放散管管口應(yīng)高于15.0m范圍內(nèi)的建、構(gòu)筑物2.0m以上,且距地面不應(yīng)小于5.0m。
??????? ⑺加氣站的天然氣貯氣瓶應(yīng)選用鋼制氣瓶或樹(shù)脂纖維纏繞氣瓶,其最大允許充裝壓力為25.0MPa。
??????? ⑻加氣站與站外建筑物相鄰的一例應(yīng)建高度不低于2.2m的非燃燒實(shí)體圍墻,面向進(jìn)出口道路一側(cè)宜建非實(shí)體圍墻或棚欄。
??????? ⑼各天然氣貯氣瓶組宜單獨(dú)引管道至加氣機(jī)。
??????? ⑽加氣站的調(diào)壓間、壓縮機(jī)房、貯氣瓶庫(kù)及加氣島等危險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置性能可靠的燃?xì)鈭?bào)警器,報(bào)警器應(yīng)滿足當(dāng)燃?xì)庑孤舛冗_(dá)到爆炸下限的1/4時(shí)報(bào)警,持續(xù)一分鐘后緊急切斷閥自動(dòng)切斷氣源。
??????? ⑾對(duì)加氣站的各種焊接、焊縫應(yīng)進(jìn)行無(wú)損探傷試驗(yàn),管道在同設(shè)備連接前應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn),對(duì)于工作壓力大于或等于10MPa的高壓管線應(yīng)采用高壓無(wú)縫鋼管。
??????? ⑿天然氣貯氣瓶組裝置宜臥式存放,在貯氣瓶組管匯上應(yīng)設(shè)置壓力表、壓力報(bào)警器、全啟封閉式彈簧安全閥和安全放散裝置。
??????? ⒀緊急切斷閥應(yīng)進(jìn)行二路控制,一路由燃?xì)鈭?bào)警器控制,另一路由排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。
??????? ⒁加氣站內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)的封閉式建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)置良好的通訊設(shè)施。當(dāng)采用機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)時(shí),其裝置通風(fēng)能力在工作期間應(yīng)按每小時(shí)換氣12次計(jì)算,并與可燃?xì)怏w報(bào)警器聯(lián)鎖;在非工作期間按每小時(shí)5次計(jì)算。當(dāng)采用自然通風(fēng)時(shí),通風(fēng)口總面積不應(yīng)小于300cm2/m2地面,通風(fēng)口不應(yīng)少于2個(gè),且應(yīng)靠近天然氣積聚的部位設(shè)置。
??????? ⒂天然氣加氣站內(nèi)各類管道應(yīng)采取不同的涂色標(biāo)志。見(jiàn)表3的規(guī)定。
??????? 3.3提高CH4的氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
??????? CNG氣質(zhì)必須是優(yōu)質(zhì)CH4,把好這個(gè)源頭的關(guān)鍵主要是解決好脫硫和脫水兩個(gè)問(wèn)題。首先,脫硫技術(shù)的實(shí)踐和研究表明,脫硫或嚴(yán)格控制CH4中的硫及硫化物含量,是確保CNG技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程十分重要的安全環(huán)節(jié)。若使用淺層天然氣,普遍認(rèn)為天然氣的氣質(zhì)較好而不需作脫硫處理,但從安全角度考慮,應(yīng)盡力確保CH4的氣質(zhì)達(dá)到表4的技術(shù)指標(biāo)要求。
??????? 如果使用深層CH4則必須經(jīng)過(guò)脫硫處理,并將“2,3”序號(hào)的指標(biāo)盡可能控制在規(guī)定數(shù)值以下,越小越好。我國(guó)目前石油天然氣系統(tǒng)規(guī)定的CH4中H2S含量應(yīng)≤20mg/Nm3,只是針對(duì)長(zhǎng)輸和民用燃?xì)獾闹?、低壓條件下提出的,不應(yīng)適用于CNG的高壓狀態(tài)。這一指標(biāo)與美國(guó)CNG氣質(zhì)要求的H2S含量≯5mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)比較,高出了三倍多,對(duì)安全生產(chǎn)極為不利。為此,從實(shí)際國(guó)情出發(fā),建議我國(guó)CNG氣質(zhì)中的H2S含量以不大于10mg/Nm3為宜。
??????? 其次,要慎重解決好脫水問(wèn)題。高壓CH4的脫水干燥,目前己被四川成功開(kāi)發(fā)的干燥裝置所攻克,并能基本滿足CNG生產(chǎn)的要求。一般情況下,脫水后的氣體在常壓下的露點(diǎn)溫度應(yīng)低于或等于-54℃,此時(shí)的含水量可以達(dá)到≤17.8mg/Nm3,這與美國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)≯16mg/Nm3很接近。試驗(yàn)顯示,將含水量控制在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以下,對(duì)減少鋼瓶積水有利,使H2S的水溶液產(chǎn)生更少,有益于延長(zhǎng)鋼瓶的使用時(shí)間和增大鋼瓶的安全系數(shù)。
??????? 3.4 提高貯氣鋼瓶的優(yōu)質(zhì)性能
??????? 盛裝天然氣的鋼瓶屬高壓容器且介質(zhì)可燃,如果發(fā)生爆炸,既是極其迅速的物理能量釋放過(guò)程,又可造成可燃介質(zhì)的二次燃爆危害,往往釀成更大的人員傷亡和破壞性事故。因此,對(duì)鋼瓶的材質(zhì)、生產(chǎn)工藝、技術(shù)檢驗(yàn)等,都必須嚴(yán)格把關(guān),具體應(yīng)做到:一是鋼材必須選擇優(yōu)質(zhì)無(wú)縫不銹鋼,生產(chǎn)廠家必須是經(jīng)省以上勞動(dòng)壓力容器主管部門(mén)和技術(shù)監(jiān)督管理部門(mén)批準(zhǔn)認(rèn)可的企業(yè);二是鋼瓶必須符合規(guī)定的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求,即壁厚、應(yīng)力、韌性、脆性、抗疲勞性以及抗蠕變破壞性和安全泄壓裝置等,都必須進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算和檢驗(yàn)并達(dá)到合格;三是在提高鋼瓶抗腐蝕性能方面,應(yīng)重點(diǎn)控制鋼材中硫、磷的含量,具體可參照(S≤0.002%;P≤0.008%;O≤0.002%)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行;四是對(duì)CNG鋼瓶必須進(jìn)行定期檢驗(yàn),定檢周期可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮短,定檢中,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定容積殘余變形率,超過(guò)10%的必須做報(bào)廢處理;五是采用現(xiàn)代高新科技研制開(kāi)發(fā)新一代的高強(qiáng)材料生產(chǎn)CNG氣瓶。
??????? 3.5加氣站的安全設(shè)施
??????? 加氣站安全設(shè)施是確保消防安全的重要因素,主要包括:
??????? ⑴可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)報(bào)警器? 加氣站內(nèi)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)報(bào)警器,報(bào)警濃度應(yīng)為氣體爆炸下限的25%,報(bào)警時(shí),防爆排風(fēng)扇自動(dòng)開(kāi)啟。
??????? ⑵防爆排風(fēng)扇? 無(wú)論是開(kāi)放式結(jié)構(gòu)加氣站還是撬裝式結(jié)構(gòu)加氣站,均應(yīng)安裝防爆排風(fēng)扇(撬裝式結(jié)構(gòu)一般裝在箱體內(nèi)),一旦氣體出現(xiàn)泄漏,報(bào)警器報(bào)警,排風(fēng)扇啟動(dòng),迅速將泄漏氣體排到室外。
??????? ⑶氣源自動(dòng)切斷裝置? 在加氣站總進(jìn)氣管線上設(shè)置電動(dòng)或氣動(dòng)閥門(mén),并與控制系統(tǒng)及報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),一旦發(fā)生泄漏或其它事故,閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉,切斷氣源。
??????? ⑷緊急關(guān)閉閥? 該緊急關(guān)閉閥一般安裝在壓縮機(jī)人口前及出口后,以及在氣瓶組和售氣機(jī)之間,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況(如局部泄漏使該處壓力下降,管路或系統(tǒng)堵塞,造成壓力上升,以及突然斷電等),緊急關(guān)閉閥將關(guān)閉系統(tǒng)并隔離每個(gè)設(shè)備,防止天然氣泄漏。
??????? ⑸安全閥及氣體放散系統(tǒng)? 由于加氣站工作時(shí),其設(shè)備基本都處于高壓狀態(tài),所以在設(shè)備中沒(méi)有一些安全閥,一旦管線、汽缸、壓力容器等設(shè)備出現(xiàn)超壓時(shí),安全閥會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)泄壓,從而保證設(shè)備的氣壓不會(huì)超過(guò)規(guī)定值。安全閥作用時(shí)釋放的氣體通過(guò)放散系統(tǒng)排至空中。
??????? ⑹安全斷開(kāi)裝置? 該裝置設(shè)在售氣機(jī)連接加氣槍的軟管上,如果加氣槍被車輛帶走.該裝置會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),售氣機(jī)自動(dòng)關(guān)閉氣路,從而保證了設(shè)備的安全。
??????? ⑺室外消火栓? 加氣站屬易燃易爆場(chǎng)所。在運(yùn)行中,既要防止站內(nèi)可能發(fā)生的火災(zāi),又要防范加氣站周圍的火災(zāi)事故,因而站內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓系統(tǒng)。
??????? ⑻安全防護(hù)欄?? 在加氣站設(shè)備周圍,應(yīng)設(shè)置固定的安全防護(hù)欄,防止人員隨意進(jìn)入,損壞設(shè)備,造成事故。
??????? ⑼滅火器材?? 加氣站應(yīng)按規(guī)范要求配置足夠的滅火器材,要加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng),確保完整好用。
??????? ⑽安全標(biāo)志?? 在站區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置醒目的“嚴(yán)禁煙火”、“安全操作”等安全標(biāo)志。
??????? 此外,加氣站的消防安全管理制度和安全操作規(guī)程必須落到實(shí)處。
??????? 4結(jié)束語(yǔ)
??????? 綜上所述,CNG汽車作為我國(guó)21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,在試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)貯運(yùn)過(guò)程中,消防安全始終都是十分重要的工作。為此,政府和企業(yè)必須引起高度重視,既要在宏觀上進(jìn)一步加大投入力度,制定切合實(shí)際的發(fā)展規(guī)劃;同時(shí),也要注重解決技術(shù)領(lǐng)域中有關(guān)安全技術(shù)和高成本投入的矛盾問(wèn)題。建議政府可責(zé)成有關(guān)主管部門(mén)將此列入重點(diǎn)科研課題項(xiàng)目,或借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)之長(zhǎng),以促進(jìn)我國(guó)的CNG技術(shù)更安全、更快速、更規(guī)范、更有序地健康發(fā)展。