某CNG母站安全生产事故应急预案编制.doc

1、南京工业大学本科生毕业设计(论文) 题 目： 某CNG母站安全生产事故应急预案编制 摘 要 CNG母站是一级重点防火单位，车用压缩天然气是高压、易燃、易爆介质，一旦发生事故，天然气管线对设备、人身存在严重的威胁。泄漏出的天然气一旦与空气混合达到爆炸极限浓度，后果不堪设想。这就需要我们根据CNG母站的实际特点做出应急预案。从人、机、环境三方面结合分析，明确各岗位职责，在事故发生救援抢险时有所依据，让事故发生率和事故损失降至最低。通过文献的相关搜索，认识了解前人的研究成果，摸清当前研究方向。本文综合CNG 加气母站工艺流程和操作条件， 应用定性分析辨识了站场运行过程中潜在的危险， 并在此基础上，分

2、析出相应的对策措施。根据事故的统计，分析出事故发生的可能性大小及造成影响和损失的大小，从而在对策的提出和预案的编制过程中更有针对性。关键词：CNG母站 人、机、环境 应急预案AbstractCNG primary filling station is the first-level fire prevention unit. Compressed natural gas is a kind of highly-compressed， inflammable and explosive medium. Once something unexpected happens， the pipeline

3、 will cause great threat to the equipment and human life. If the concentration of the mixture of the leaked natural gas and the air increases up to the extreme value of explosion， the terrible consequence will be beyond imaginatiom. Thats why the contingence plan made according to the features of th

4、e CNG primary filling station is necessary. Integrated analysis from the perspectives of human， equipment， and the environment will make job responsibility clear to the faculty， teach them to take the right means when the emergent accident happens， and thus minimize the loss.Through searching the re

5、levant literature， the previous studies are better understood and the present research direction is confirmed. Combining the technological process of CNG primary filling station and its operating conditions， this paper takes qualitative analysis method to identify the potential danger in the operati

6、onal process， and on this basis， works out corresponding precautions. According to the statistics of the accidents， the possibility of the accidents， the impact and the loss are analysed and evaluated， which brings about more specific precautions and solution.Keywords:CNG primary filling station hum

7、an， equipment， and theenvironment contingence plan目录摘 要1Abstract2目录3第1章 概述71.1 CNG及CNG母站简介71.2 研究背景71.3 CNG母站应急预案编制研究现状81.4 主要研究内容9第2章 CNG母站工艺流程及设备概述112.1 工艺流程112.2 主要系统及设备概述112.3 CNG加气母站作业流程122.3.1 压缩机开启前准备122.3.2 槽车充装前准备132.3.3 充装132.3.4 充装后13第3章 CNG母站危险性分析153.1 气源危险性153.2 气体处理系统的危险性163.3 气体压缩系统的危

8、险性163.4 气体储存系统的危险性173.5 设备控制系统的危险性183.6 售气系统的危险性183.7 生产辅助系统的危险性193.7 CNG母站周围环境及其他自然环境条件危险因素193.7.1 周边环境的危险因素193.7.2 雷击灾害193.7.3 噪声危害203.7.4 高温低温危害203.8 CNG母站事故种类及后果小结20第4章 CNG母站相关安全防范措施234.1 保证气源质量234.2 解决机器或者设备不安全状态244.2.1 提高加气机安全244.2.2 提高储气系统质量244.2.3 解决CNG汽车气瓶问题254.2.4 提高压缩机质量254.3 加强安全管理解决人、环境

9、危险性254.3.1 加强教育，提高人员素质254.3.2 加强制度建设，提高人员安全意识264.3.3 加强设备本质安全管理，注重检维修工作264.3.4 划分安全区域， 加强外来车辆和人员的管理264.3.5 根据实际情况设计工艺、制定制度264.3.6 注意周围环境的监督与管理27第5章 典型危险事故模式分析285.1 蒸汽云爆炸285.2 喷射火29第6章 安全生产应急预案体系及综合应急预案316.1 安全生产应急预案体系316.1.1 综合应急预案316.1.2 专项应急预案316.1.3 现场处置方案316.2 综合应急预案326.2.1 实例公司基本情况326.2.2 组织机构设

10、置情况326.2.3 生产原辅料326.2.4 实例对应安全生产综合应急预案433第7章 专项应急预案及现场处置方案457.1 加气作业现场应急预案457.1.1 加气过程中出现枪头漏气（蹦枪）现场处置方案457.1.2 加气过程中加气车辆出现天然气大量泄漏现场处置方案457.1.3 加气过程中加气机加气软管拉断，发生天然气泄漏467.1.4 加气机底部管线崩脱，发生天然气泄漏467.1.5 加气车辆驾驶室着火现场处置方案467.1.6 加气过程中加气车辆发动机着火现场处置方案477.1.7 加气过程中加气机电器线路发生火灾现场处置方案477.1.8 加气过程中加气机工艺管路发生崩脱，天然气泄

11、漏着火现场处置方案477.1.9 加气车辆在站区发生爆炸，加气区发生天然气泄漏引起闪爆等爆炸487.2 卸气区、压缩区、储气区现场应急预案487.2.1 卸气软管及卸气柱工艺管线崩脱，发生天然气泄漏487.2.2 压缩机工艺管线崩脱，天然气泄漏497.2.3 天然气压缩机着火497.2.4 卸气柱工艺管路发生崩脱，天然气泄漏着火507.2.5 卸气作业及压缩工艺区发生爆炸事故（压缩机爆炸、气瓶爆炸、拖车爆炸等）507.2.6 管线发生天然气大量泄漏507.2.7 压缩机运行发生泄漏现场处置方案517.2.8 储气井泄漏现场处置方案517.3 变配电及仪控装置发生火灾现场应急预案517.3.1

12、配电柜及压缩机控制柜发生电气火灾517.3.2 变压器发生电器火灾527.3.3 变压器发生爆炸，造成大面积失火527.4 人员伤亡现场处置方案537.4.1 人员创伤急救程序537.4.2 人员烧伤、烫伤急救程序537.5 高温中暑现场应急预案537.6 触电现场应急预案537.7 高处坠落现场应急预案547.8 雨季防雷、防汛应急预案547.8.1 防雷击547.8.2 防汛、防水淹557.9 冬季防寒防冻应急预案557.10 注意事项567.10.1 行动要求567.10.2 点火方案577.10.3 佩戴个人防护器具方面的注意事项577.10.4 使用抢险救援器材方面的注意事项577.

13、10.5 采取救援对策或措施方面的注意事项577.10.6 现场自救和互救注意事项58结论59参考文献60第1章 概述1.1 CNG及CNG母站简介压缩天然气(Compresed Natural Gas ，简称CNG)主要成分为甲烷，是一种易燃、易爆、易扩散的气体。甲烷属一级可燃气体，甲类火灾危险性，爆炸浓度极限为5%15%，最小点火能量仅为0.28mJ，燃烧速度快，燃烧热值高(平均热值为33440kJ/kg)，对空气的密度为0.55，扩散系数为0.196，极易燃烧、爆炸，且扩散能力强，火势蔓延迅速，一旦发生火灾将难以施救。生产中需将它加压到25MPa，并以2025MPa 的压力储存，故CNG

14、储存装置是目前我国可燃气体的最高压力储存容器。CNG母站是专门为CNG汽车提供燃料的集接收、净化、压缩、储存、转运天然气于一身的大型城市天然气运用基础设施。一般由6个子系统组成，即调压计量系统、净化干燥系统、气体压缩系统、压缩天然气储存系统、控制系统和售气系统。这6个子系统，对于不同地区、不同环境条件的用户来说，其设备配置可能不大一样，有少，有多，有简单，也有比较复杂的，但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。CNG加气站站内设施包括加气岛、箱式压缩机、储气井、站房、拖车停车位等。1 1.2 研究背景环境和能源是当今人类普遍关注的两个话题。全国660个大、中城市的大气环境检测结果显示，大气环境质

15、量达到国家一级标准的仅有1% ，而其中汽车排放是城市大气污染的首要因素。能源方面，我国石油资源短缺，天然气储量丰富，但天然气在石油能源中消费的比例仅占到2% ，与发达国家能源消费中所占22%的比例相比相差甚远。近年来，我国为了减少汽车尾气排放对城市大气环境的污染，将天然气作为一种清洁、高效燃料进行综合开发利用。压缩天然气成为替代汽、柴油的首选环保燃料，压缩天然气汽车(CNGV) 得到了广泛的推广和应用，各大城市纷纷建立CNG母站(母站建于城市外围靠近天然气气源的地方，而子站一般建设在城市内，以方便车辆加气)，以满足CNGV燃料的需要。据统计，到2005年6月我国共建成CNG加气站约535座(含

16、油气合建站) ，CNG汽车约14万辆。同时，随着西气东输工程的投运，我国CNG汽车加气站网络逐步形成。然而，随着CNG加气站的快速发展，CNG母站的安全问题也日益突出。一旦在生产过程中发生火灾、爆炸或泄漏扩散事故，产生灾难性的后果，造成较大的人身财产损失。近年来CNG站已发生了多起爆炸事故。CNG站事故的发生，不但导致生命财产的损失，使公众产生恐慌，同时也给CNG汽车的发展造成很大的负面影响，制约CNG汽车的推广。1.3 CNG母站应急预案编制研究现状现阶段CNG母站安全生产应急预案的编制根据国家标准（GB/T 29639-2013）和国家安监总局第17号令编制，研究着重点在于对可能发生的危险

17、状况的研究罗列和对危险因素的分析和解决方法，但是侧重点各有不同。 CNG母站虽然出现多年，但是在国内发展是从1999年开展“空气净化工程清洁汽车”行动之后，获得了迅猛发展，对于CNG母站的着重研究也在随后才开展开来。国内外CNG加气站的一般组成结构， 即由调压计量系统、净化干燥系统、气体压缩系统、压缩天然气储存系统、控制系统和售气系统等6个子系统组成。经过对大量的实际CNG站安全生产事故的分析，发生的安全事故主要集中在售气系统和高压储气系统， 其次是CNG压缩系统，共占事故总数的90%。在售气系统引发的安全事故中， 电磁阀、质量流量计、加气枪开关或显示器失效、安全拉断阀等关键部位引发事故占安全

18、事故总数的46%；因CNG露点和硫化氢超标等气质质量不合格，严重损伤关键部位诱发安全事故占4%。因此，在诸多安全生产应急预案的编制过程中对于设备的安全保护措施进行了详尽的表述，比如压缩机安全保护措施，设备防腐措施，设备防撞拦或其它防撞措施，加气机的安全保护措施等。有些安全生产应急预案编制过程中则从事故致因机理分析进行分析从人为因素、设备因素和环境因素三方面对加气站的事故分析，运用因果连锁理论，构造CNG加气站的事故因果连锁模型，探讨三大方面对事故的作用原理，从而在预案的编制中，从人为因素、设备因素、环境因素三方面提出诸如加强管理，提高技术，提高员工自身素质相应的应急措施和预防措施不足？。1.4

19、 主要研究内容现如今的有关CNG母站的安全生产应急预案，出于设备事故比例高的原因，虽然对设备事故做了详尽研究，提出了很多实用有效的意见和预防应急措施。但是，一起事故的发生，是与人，机（设备），环境相互作用的结果。即使有研究从这三方面着手研究，但是缺乏统筹研究，没能将这三方面结合起来研究。希望通过本课题的研究，能够从影响事故发生因素的角度，在编制安全生产应急预案时，结合考虑人，设备，环境相互作用关系，使安全生产预案，更贴近CNG母站安全生产的实际情况。主要研究步骤如图1-1所示图 1-1 研究步骤流程图第2章 CNG母站工艺流程及设备概述CNG母站的主要作用是将天然气经由压缩机加压后，增压到20

20、-25 MPa，再经过高压深度脱水，充装储存，运送到各个城市输入管网，向居民用户、商业用户和工业企业用户供应天然气。2.1 工艺流程CNG母站的一般工艺流程是从天然气管网进气，经计量调压装置后进入净化脱硫系统，再进入压缩机组，压缩到25MPa，然后经过高压脱水装置进行处理，可直接将压缩天然气注入车载气瓶给汽车加气，或注入CNG拖车的气瓶运往子站。 图 2-1 CNG母站工艺流程2.2 主要系统及设备概述CNG母站的主要设备有气体预处理系统(进站计量装置、过滤器、干燥器等)、压缩机组、储气装置、售气机等，其中核心设备是压缩机。1) 气源调压计量系统。气源压力要求与压缩机进气压力的匹配，主要进站计

21、量装置目前采用的计量装置有孔板流量计和涡轮流量计。2) 压缩机系统。压缩机是CNG母站的关键设备，国内生产天然气压缩机主要有V型、L型和ZW型。该系统还包括循环水冷却系统、传动机构润滑系统、气缸润滑辅助系统等。一般采用撬装式压缩机组，撬装式压缩机组可以说是一个模块化的加气站，它具有高可靠性、便于安装、便于维修、运营费用低、噪音小、环境适应性强等优点。此压缩机组采用撬装式结构，撬装底盘上安装了压缩机、电机、控制系统、安全防护系统、冷却系统等，撬块外部配备具有隔音、降噪、防火作用的防护罩。3) 深度脱水装置。汽车用CNG的水露点为在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于- 13

22、; 当最低气温低于- 8，水露点应比最低气温低5。主要通过再生循环和来处理天然气含水，以达到合格的CNG。4) 地下钢管储气井或高压储罐，用于存储高压气。5) 高压管道。CNG高压管道最高工作压力达25MPa，同时压力波动频繁，波动幅度大。6) 售气系统。该系统具有加气、计量、计价、统计与限压等功能。2.3 CNG加气母站作业流程2.3.1 压缩机开启前准备1) 打开加气站天然气总进口阀门。2) 缓慢打开过滤器前后球阀。3) 打开干燥器电源及缓慢打开进气阀门，确认旁通阀关闭。4) 将控制开关“OFF”处打到“ON”处，接通电源。5) 过90秒钟，按复位键，消除错误报警，使干燥器恢复为正常工作状

23、态。6) 接通循环水使水流通畅地流过各水路并调节流量。7) 关闭压缩机排污阀。8) 查看曲轴箱润滑油位和油位指示表，探窗油位应处于大于1/2，小于2/3处， 油位表指针处于上限和下限之间范围。9) 开压缩机撬回收罐及回收罐通向进口的阀门。10) 查看各个气动阀应处于正确位置。11) 将控制开关设置“自动”启动压缩机。2.3.2 槽车充装前准备1) 做好加气前各项加气记录。2) 进站车停好入位后，拉到手刹，关闭发动机，切断所有电气装置。3) 将拖车阀门箱门打开并用挂钩挂好，接地线，打开防尘挡板。4) 取下加气管，检查加气枪内O型圈，确保位置准确、无损坏。5) 将加气枪与车上快装接头连接到位，仔细

24、检查，确保连接牢固。6) 打开车上每个气瓶的球阀及主控阀，开阀时人员必须站在阀门外侧，避免发生危险。2.3.3 充装1) 开启压缩机外通向加气柱的所有阀门。2) 确认压缩机设在“自动”状态，缓慢打开压缩机组天然气进口阀门。3) 启动完成后，压缩机即投入正常运行和升压，其润滑油压、冷却水量、进气压力、各级排气压力、电流、电压等参数受PLC控制装置控制，如有异常将会自动报警停机。4) 查看加气柱压力表，加气前指针指示零5) 缓慢打开加气柱手动阀6) 每15分钟检查充气压力2.3.4 充装后1) 充气完毕后，关闭加气柱手动阀2) 关闭车上每个气瓶的球阀及主控阀3) 缓慢打开加气柱放散手阀，放散卸压4

25、) 取下地线，将防尘挡板放好，关上阀门箱门5) 做好充装后的加气记录。6) 确认没有车辆加气，按下压缩机停止按钮，停止压缩机，等冷却水系统停止以后方可进入操作7) 关闭压缩机撬内照明灯8) 关闭回收罐及通向进口的阀门第3章 CNG母站危险性分析从人、机器或设备、环境三方面分析CNG母站的危险性。这三方面相互制约又相互影响，使得CNG母站危险性复杂化。3.1 气源危险性CNG加气站是以净化天然气为气源，其进站气质应符合GB17820-1999中天然气中的类气质标准。天然气具有燃烧、爆炸、易扩散和可压缩性等性质，其与空气混合的爆炸极限范围为5% -15%()。按石油和天然气工程设计防火规范(GB5

26、0183- 2004) ， 天然气的火灾危险性为甲B类。2天然气能以任何比例与空气混合， 如果在沟渠、厂房死角等窝风处长时间积聚不散， 遇到火源即能燃烧或爆炸。泄漏到空气中的天然气如果遇到点火源发生燃烧，会产生较强的热辐射; 如果泄漏的天然气形成可爆云团后遇点火源， 则发生后果更严重的爆炸事故。天然气可压缩，CNG站的压缩天然气工作压力一般为25MPa30MPa，由此表现出的危险性是可能发生物理爆炸或机件飞出。天然气的主要成分是甲烷，是一种易燃易爆的气体，最小点火能为0.28MJ，和空气混合后，温度只要达到550就燃烧，属甲类火灾特性。重大危险源临界量为50t，在空气中，天然气的体积分数只要达

27、到5%15% 就会爆炸。它对空气的相对密度为0.55， 扩散系数为0.196。天然气极易燃烧、爆炸，并且火灾发生后很难控制。天然气的爆炸是在一瞬间( 千分之一或万分之一秒) 产生高压、高温(2000-3000) 的燃烧过程， 爆炸波速可达2000-3000m/s，将造成很大破坏力。甲烷对人基本无毒，但含量过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调，若不及时脱离，可致窒息死亡。天然气的主要特性表现为：31) 易扩散性。当设备或管道密封不严时，天然气极易发生泄漏，并可随风四处扩散， 容易与空气形成爆炸性混合

28、物，遇火源即发生火灾或爆炸。2) 腐蚀性。天然气中除甲烷外，还含有、可溶性硫化物、水分及等组分， 其中和属于酸气，湿对钢材具有很强的腐蚀性。3) 膨胀和压缩性。天然气的体积随温度升高而膨胀，如果储存容器遭受暴晒或靠近高温热源，容器内的介质受热膨胀造成容器内压增大而膨胀。4) 水合物。天然气水合物是炭氢化合物和水形成的疏松结晶化合物。水合物一旦形成后，它与金属结合牢固，会减少管道的流通面积，产生节流，加速水合物的进一步形成，进而造成管道、阀门和一些设备的堵塞，影响管道的安全运行。5) 静电荷聚集性。天然气本身是绝缘的，当其在较高的流速下流经管路，进入容器过程中或压缩气体从管口或破损处高速喷出时，

29、由于强烈的摩擦作用，有产生静电的特性， 当静电聚积到一定电位时就会产生静电放电。6）压缩气体。CNG母站直接从天然气管道引入气源，进站气体压力1.6MPa，如若发生管道破裂，即会发生泄漏爆炸的危险。3.2 气体处理系统的危险性气体处理系统主要包括调压、除尘、脱水、干燥等工序。由于人的不安全行为诸如工程设计考虑不周到、施工时埋下事故隐患或机器设备不安全状态如设备、管道、阀门等质量原因，造成气体泄漏形成爆炸性混合气体，当遇到一定的环境条件如遇火源就会发生爆炸和燃烧。气体在处理过程中有可能出现阀门、法兰盘及焊缝处泄漏等现象。该类型的泄漏速度极快，若处置不及时、不合理，容易造成气体大量泄漏，大面积扩散

30、， 有发生重大火灾爆炸事故的危险。3.3 气体压缩系统的危险性气体压缩系统是天然气汽车加气站的核心部分，该系统主要是通过压缩机进行多级压缩，将天然气的压力提高至25MPa，然后通过管线送至储气设施。气体在压缩时，处于受压、受热状态，工艺管网易造成泄漏，遇火源就会发生火灾和爆炸，其危险性表现在以下几个方面。由于设计时的大意和考虑的不全面导致当压缩机房泄放面积不足，同时又没安装通风换气设施、可燃气体检测报警和强制通风、排气、紧急切断等设施时，一旦造成天然气聚集，遇明火就会引发火灾、爆炸事故。由于安装人员的误操作或者操作不规范导致在压缩机的运行中，由于填料和活塞杆之间的摩擦或安装不严密，造成漏气，产

31、生事故隐患。由于压缩机活塞环吸入阀门，压出阀门，填料由于气密不好，造成泄漏导致事故发生。活塞环的作用是使活塞两侧气体不互相泄漏，即不使活塞一侧的高压气体漏入另一侧，又不使活塞环与气缸的摩擦力太大。但往往活塞环并不十分气密，使活塞一侧高压气体部分漏入另一侧，造成排气量减少，能力降低。摩擦损坏造成泄漏，遇明火易产生燃烧爆炸。由于外部环境温度高，导致压缩机吸入的气体温度过高，而压缩机气缸的容积是恒定不变的，如吸入的气体温度过高，则吸入气缸内的气体密度减少，即重量减轻，在炎热的夏天，此种情况更为突出，加之如果冷却系统温度及高压警报系统失灵，则易造成燃烧爆炸事故。63.4 气体储存系统的危险性无论是哪种

32、形式的储气系统都属于高压容器，因此，储气设备的质量问题非常重要，储气设施基本都是钢质耐压，由于受腐蚀或存在先天性缺陷，如制造工艺不能满足规定的技术要求，加上维修保养不善，安全管理措施不落实等因素，极易造成储气设施或零部件损坏，发生泄漏引起火灾和爆炸事故。地下储气井使用中出现的事故隐患主要是泄漏、井管爆裂和井口装置上串或下沉。泄漏分两种情况: 井口装置泄漏和井下泄漏。井口装置泄漏发生在井口封头与井管连结螺纹处和井口装置中的阀门、管件处，这类泄漏现象比较容易发现，也较容易处理， 一般不致酿成严重后果。井下泄漏发生在井下， 可通过储气井充满CNG后，井口压力表不能稳压而发现。问题在于如何判断井下泄漏

33、的确切位置，很难采取有效的补救措施。井管往往会因腐蚀、“氢脆”而发生爆裂。若固井质量良好，则爆裂后仅产生天然气的泄漏现象，否则将会导致整个储气井全部井管拔地腾空，十分危险。一些储气井在使用过程中，出现井管慢慢地向上爬的现象，甚至出现处理一次后，又继续上爬的现象；有些储气井在使用一段时间后，出现气井有下沉的现象。对于上述两种情况，如不及时处理会造成连接管线破裂拉断，连接接箍松动硬冲管事故，导致大量气体从井内喷出，其后果也是较为严重的。此种情况多数是由于固井质量不良所致。3.5 设备控制系统的危险性设备控制系统主要是对加气站内各种设备实施手动或自动控制。因此，加气站内存在着潜在的点火源，各生产环节

34、防静电接地不良或各种电器设备、电气线路不防爆、接头封堵不良，在天然气稍有泄漏时就易发生火灾爆炸事故。3.6 售气系统的危险性售气系统为操作人员及站外人员与CNG母站整个系统接触最多，联系最密切的一个系统。售气系统的危险，主要是由于人的不安全行为引起的。常见的如操作人员的误操作和疏忽大意，安全管理上的缺陷等。售气系统工作时，易产生静电，此外违章操作也容易造成安全事故，例如工作人员违章穿钉子鞋化纤服，也易造成事故。在加气时汽车不按照规定熄火，还有常见的乘客在车辆加气时吸烟的现象，都为CNG生产安全埋下了重大隐患。操作工不按规定对加气车辆的储气瓶仪表、阀门管道进行安全检查，查看其是否在使用期限内，特

35、别是对改装车辆，加气前加气员没有要求驾驶员打开车辆后盖，没有检查容器是否在使用期内以及贴有规定的标签。操作工在加气时没有观察流量，在加气过程中发生气体严重泄漏时，没有及时关闭车辆气瓶阀和现场紧急关闭按钮，没有把气体泄漏控制在最小范围内。售气系统中管线进入含有微量油污和杂质的气体，造成电磁阀泄漏，由于某高、中或低压阀关闭不严，阀门损坏漏气，遇明火都会引起火灾爆炸事故。售气机接地线连接不牢或松动断开，电阻大于10，甚至无穷大，产生放电，遇泄漏的气体易发生火灾爆炸事故。53.7 生产辅助系统的危险性电气设备本身和运行过程中不安全因素导致的危险、危害，主要有触电、火灾、爆炸等。加气站配电设备、设施在生

36、产运行中由于产品质量不佳，绝缘性能不好；现场环境恶劣( 高温、潮湿、腐蚀、振动) 、运行不当、机械损伤、维修不善导致绝缘老化破损； 设计不合理、安装工艺不规范、各种电气安全净距离不够；安全措施和安全技术措施不完备、违章操作、保护失灵等原因，若人体不慎触及带电体或过分靠近带电部分， 都有可能发生电击、电灼伤的触电危险。各种配电装置、电气设备、电气线路等， 如果安装不当、外部火源移近、运行中正常的闭合与分断、不正常运行的过负荷、短路、过电压、接地故障、接触不良等，均可产生电气火花、电弧或者过热，若防护不当，可能发生电气火灾或引燃周围的可燃物质，造成火灾事故；在有过载电流流过时，还可能使导线过热，金

37、属迅速气化而引起爆炸；充油电气设备火灾危险性更大，还有可能引起爆炸。3.7 CNG母站周围环境及其他自然环境条件危险因素3.7.1 周边环境的危险因素加气站的周边环境与加气站的安全运营有着密切的关系， 商业性汽车加气站绝大多数建立在车辆来往频繁的交通干道之侧，周围环境较复杂，受外部点火源的威胁较大， 如站区围墙外闲杂人员焚烧物品的飞火，频繁出入的车辆，外来人员携带火种，在站区内吸烟，汽车不熄火加气以及使用手机等均可能危及加气站的安全。73.7.2 雷击灾害室外变配电装置、配线( 缆) 、构架、箱式配电站及电气室都有遭受雷击的可能。若防雷设计不合理、施工不规范、接地电阻值不符合规范要求，则雷电过

38、电压在雷电波及范围内会严重破坏建筑物及设备设施，并可能危及人身安全乃至有致命的危险，巨大的雷电流流入地下，会在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能导致接触电压或跨步电压的触电事故；雷电流的热效应还能引起电气火灾及爆炸。3.7.3 噪声危害CNG加气站的噪声主要来自天然气压缩机。噪声对人体的危害主要是引起噪声性耳聋，长期接触强烈的噪声，还能引起各种病患，使人产生头痛、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、心慌意乱以及全身疲乏无力等症状，噪声干扰影响信息交流，听不清谈话或信号，促使误操作发生率上升容易造成工伤事故，影响安全生产。3.7.4 高温低温危害高温作业人员受环境热负荷的影响，作业能力随

39、温度升高而明显下降。高温时，人的反应速度、运算能力、感觉敏感性及感觉动作协调功能都明显下降，从而使劳动效率降低， 操作失误率增高。高温环境会引起中暑；低温作业人员受环境影响，操作功能随温度的下降而明显下降。冷暴露，即使未致体温过低，对脑功能也有一定影响，使注意力不集中， 反应时间延长，作业失误率增多，对心血管系统、呼吸系统也有一定影响。低温环境还会引起冻伤、体温降低易造成不安全事故的发生。3.8 CNG母站事故种类及后果小结根据相关资料对100起CNG加气站事故分析得出1，CNG加气站事故主要集中在售气系统和高压储气系统，其次是天然气压缩系统，这三个系统发生的事故占事故总数的90%。如图3-1

40、所示图 3-1 100起CNG加气站事故按照发生地点统计CNG加气站事故中，后果较为严重的事故类型主要有爆炸、燃烧，其次是天然气泄漏、管件报废、压缩机冰堵等如图3-2所示。发生的爆炸事故中，在站加气车用气瓶爆炸6起，加气站站用气瓶爆炸4起，卡套脱落泄漏导致售气机爆炸1起；发生的燃烧事故中，卡套脱落泄漏导致压缩机燃烧1起；其他事故中，储气井卡套脱落泄漏10起；储气井管套管套冲出、窜动8起；售气机相关部件损坏报废、拉断阀失效55起；压缩机震动报废、冰堵、冷管裂口报废、高压缸气环损坏等11起；高压管线腐蚀报废更换4起。100起CNG加气站事故中，爆炸、燃烧、泄漏等事故的损失较为严重。如图3-3所示其

41、中，由加气车气瓶加气过程爆炸引发的事故虽然只有6起，但其造成的经济损失却占总损失的44.6%。可以看出，车用气瓶爆炸、压缩机爆炸、售气机爆炸、站用气瓶爆炸、压缩机震动冰堵等，其总损失达到86.2%，是加气站事故损失的主要影响因素。图 3-2 事故后果类型统计图 3-3 事故损失统计由上图总结分析可以发现，售气系统发生事故的可能性最大，而且造成的损失亦大，因此对于售气系统的安全防范应放在最重要的位置。事故类型中爆炸和燃烧所造成的损失最为严重，在相对应的安全防范措施、预案的编制和安全消防设施分配的过程中要首先着重考虑。第4章 CNG母站相关安全防范措施从统计相关数据分析可以得出，设备的缺陷失效因素

42、是CNG加气站发生事故的主要原因，但环境和人为因素所带来的间接损失也相当巨大，特别是人的不安全行为，很可能会加速设备的失效，一些不当的操作也是发生重大事故的关键诱因。设备失效中占最大比例的售气系统，是站内人员和站外人员的行为轨迹的交叉点，环境也较为复杂，所以售气系统成为主要的安全隐患也不是偶然的。此外，对于加气站事故还有一个重要的因素就是管理失误。包括管理不善，没有认真落实安全组织、规章制度以及各项安全管理措施等。4.1 保证气源质量由于CNG加气站气质来源存在差异，应根据气质情况，设置脱水、脱硫设施，以脱除天然气中的硫化氢等酸性气体或水分，防止设备管线腐蚀和钢质气瓶发生“氢脆”或防止在减压膨

43、胀过程中出现冰堵。对特殊气质如含烃气质， 应考虑增加除烃装置。在日常的管理维护中，应按规定进行气质监测，及时更换脱水剂、脱硫剂，保证气质符合要求， 也就是保证加气站设备设施的本质安全。因此要做到如下几点：8(1)要提高分子筛耐热耐压性能。目前的脱水装置，由于分子筛的耐热强度差，再生气体加热温度只能控制在230以下，所以CNG中的水含量极易超标。因此，当前首先应找中解决脱水装置分子筛的耐高温、耐高压的问题，再解决脱水装置的其他各项参数匹配问题。(2)接触CNG的设备应尽量选择抗“氢脆”性能较好的材质。(3)应对CNG的含水、含硫量进行监测；如条件允许，可对整个加气站建立实时安全监控系统。4.2

44、解决机器或者设备不安全状态4.2.1 提高加气机安全(1)加气软管管路应设置安全拉断阀，保证在不大于400N的分离拉力作用下可以分开，分离的两段立即密封，同时可以重新连接，以便加气机正常使用。加气软管不能有泄漏及裂痕；(2)检查电磁阀工作稳定可靠，无泄漏；(3)检查质量流量计无泄漏，固态开关工作稳定可靠；(4)必须设置减压阀，进气管道上设置防撞事故自动截断阀、加气截断阀等。(5)加气机附近应设置防撞柱(栏)，以免槽车碰撞；加气软管应耐天然气腐蚀，防止因腐蚀而造成天然气泄漏。4.2.2 提高储气系统质量(1)储气井井底风头与井筒连接处、管套之间、井口装置与井筒间要无渗漏。(2)储气井材质必须符合

45、相关标准；储气井尽量选用耐“氢脆”的材料，储气井井管应进行外壁防腐；防止与地下水中的酸、碱等腐蚀性介质长期接触，产生严重的外腐蚀，造成爆管事故。(3)加强储气井无损探伤和缺陷补救问题技术的研究；按照有关标准要求，地下储气井每隔6年就要进行一次全面检查，这就涉及管套及管套连接处的无损探伤和一旦发现有裂纹或密封处泄漏如何补救的问题。(4)储气瓶的最大储气压力为25MPa，设计压力应大于工作压力，并保持一定的设计冗余。(5)由于南北方自然条件差异，气瓶的工作温度不同。储气瓶工作温度应在气瓶标定的工作温度内。(6)储气瓶组或储气井与站内汽车通道相邻一侧，应设安全防撞栏或其他防护措施，储气瓶库开敞面应设

46、防冲撞钢栏杆。(7)定期检测站内的安全阀、自力式调节阀和ESD系统等安全保护设施，设定参数测试，对安全阀、放空阀等应按相应运行和维护规程进行操作和维护。4.2.3 解决CNG汽车气瓶问题(1)进入气瓶的CNG气质必须符合要求；文献规定，增压后进入储气装置及出站的压缩天然气的质量，必须符合现行国家标准车用压缩天然气GB18047的规定。(2)气瓶材质应符合有关标准，应定期进行气瓶检测；研究发现，很多CNG钢瓶材料强度高而塑性差，材质中的有害杂质元素(如S、P、O)的含量超过了安全技术要求的控制指标。4.2.4 提高压缩机质量(1)压缩机外露运动部件应设置防护装置。(2)压缩机应符合防爆、防雷标准，各类阀门应安全可靠；压缩机组现场电气和电路系统防爆等级应符合国家电气设备防爆标准（GB-383611）的规定且有防爆措施；静电接地和压缩机、驱动机接地装置应可靠，防雷装置应工作可靠。(3)压缩机各类阀门必须可靠;安全阀开启压力应合格，止回阀关闭应可靠。(4)压缩机中气体压力或润滑油压超限时能进行声光报警；压缩机各级排气温度及润滑油温度超限时应能进行声光报警。4.3 加强安全管理解决人、环境危险性4.3.1 加强教育，提高人员素质CNG加气站的管理是涉及易燃易爆气体和高压容器管理的一个新的领域；对有关管理人