关于CNG加气站若干安全技术问题的探讨

罗皓

【摘要】CNG加气站的推广和应用，有利于对环境的保护、降低能源的消耗，由于压缩天然气的易燃易爆的特性，人们对CNG气站安全的关注度越来越高。本文主要介绍了CNG加气站在发展过程中存在的主要安全技术问题，并对提高CNG加气站的安全管理工作提出了可行的意见和建议。

【关键词】CNG加气站安全技术管理措施

一、前言

近几年，随着人们环保意识的不断提高，清洁能源越来越引起大家的关注。作为清洁燃料的天然气因为其广阔的发展前景逐渐走入了人们的视野，成为未来汽车动力能源的发展方向。其中，压缩天然气（CNG）因其具有污染小、成本低、燃烧充分等优点，在我国得到了广泛的推广应用，CNG加气站在西方更是成为城市基础设施不可或缺的组成部分。但是CNG加气站在为人们带来便利、快速发展的同时，加气站的各种安全问题也随之显现。因为天然气具有易燃易爆的特性，且大多数的CNG加气站为了便利，都建在人口密集的闹市区和交通要道，一旦出现事故，必将造成重大损失，因此加强对CNG加气站的安全管理与安全技术问题研究，就显得尤为重要。针对加气站可能存在的安全问题，采取有效的措施进行预防和处理，就能够避免出现重大的安全事故。

二、CNG加气站重要安全技术问题

影响CNG加气站安全运行的因素很多，总体概括起来包括天然气本身的属性、存放气体的钢瓶质量、工作人员的素质、加气站的工作规模及生产状况等等。下面就对几个重要的技术问题进行阐述。

1、加气机质量以及气瓶的检测

研究发现，CNG加气站发生事故的最主要原因是加气枪的高压管被拉断，而造成这一情况的人为因素往往是因为加气人员或者汽车司机的操作失误。主要体现在加气管路没有设置安全拉断阀，有部分加气站的加气机使用钢球定位结构式的快换接头来代替拉断阀，由于这种接头的性能极其不稳定，并且有些加气站的气压已经远远超过了规定的压力，稍有不慎就会引发爆炸。因此要规范加气人员的操作规程，增加他们的工作责任心和使命感，杜绝人为因素引起的事故。

2、气质相关问题

1）CNG水含量问题：在《车用压缩天然气》规定中，最基本的一个技术指标就是水露点。国标规定，水露点的检测仪器是露点仪，理论上各个加气站都应该配有露点仪，但是它操作复杂，且价格高。因此，目前CNG常用的检测水露点的方法是直接测量器水含量体积分数，然后参考相应的换算表计算出标准气压下的水露点温度。该方法操作简便、费用低廉，但是通过含水量来换算水露点的方法在业内并没有一个统一的标准，并且在运算过程中用到的查图法还存在着较大的误差。2）CNG硫化氢含量问题。研究发现，储备气体的压力与加气站内储气井套管的“氢脆”现象有关，引起“氢脆”现象的硫化氢含量与气体压力呈反比，即气体的压力越高，硫化氢含量最高容许体积浓度也就越低。一般而言，CNG汽车载气瓶在工作压力最高为20MPa的情况下，硫化氢最高容许浓度要限定在15ppm，而储气井则是25MPa对应12ppm。只有在以上浓度范围内，才能够避免储气装置发生“氢脆”的现象，但是在现实状况下，大多数的加气站都存在硫化氢超标的问题，具有很大的安全隐患。3）在线监测装置问题。水分分析仪和硫化氢在线监测仪是CNG加气站气质在线监测的主要装置，但是在实际的应用中，大部分的加气站都没有按要求安装微量水分分析仪器，近四成的加气站没有安装必要的硫化氢在线监测装置，有的加气站虽然安装了必要的监测装置，但是在平时工作中的使用率也很低，并且没有对仪器进行定期校正，使装置形同虚设。因此，一定要把好气质这一关，提高仪器精度，精确测量，对设备进行定期维护。

3、CNG加气站储气井的问题

CNG加气站储气普遍采用井管储气的方式，储气井的寿命一般在25年左右，不能无限期的使用，储气井质量不过关、超期使用是储气井事故多发的重要原因，储气井质量问题包括初期建造时存在质量缺陷以及后期维护时忽视质量问题，具体问题如下：1）天然气本身质量不合格。大多数加气站都存在天然气中水含量和硫化氢含量超标的现象，这种气质的天然气容易对井壁造成腐蚀，灰尘与腐蚀物的联合作用容易造成管线的阀门堵塞失效。2）储气井井管本身的质量问题。有些加气站为了节约成本，在井管选择上采用不符合技术标准要求的废旧井管，使井管寿命大打折扣，研究發现大部分因井管问题引起的安全事故都是由于井管质量不过关造成的。3）储气井排液管封堵导致积液腐蚀套管内壁，这种现象也比较常见，也是造成储气井事故多发的原因。

由此可见，储气井在使用时必须遵循使用寿命在25年以内，并且不仅要在建设初期把好质量关，也要做好后期的质量维护和监控。

4、建立安全风险识别评价机制，促进CNG加气站安全运行

由于CNG高风险属性，决定了CNG加气站无时不刻都要处于高风险的状态，所以建立与其想适应的危险因素识别和风险分析机制就显得尤为重要。建立风险识别机制主要包括天然气本身、生产装置及工艺、人员和环境几个方面。1）天然气本身的危险性：净化天然气是CNG加气站的基础，进站天然气的气质必须要符合相关的规定和标准，化学意义上的天然气与空气混合后爆炸极限值为5%～15%，而物理意义上天然气与火源相遇即能发生燃烧或爆炸；CNG加气站的工作压力为25MPa～30MPa，超出极限也将发生泄漏或爆炸风险。2）生产装置及工艺的危险性：CNG加气站涉及到净化系统、增压系统、高压储气系统等多个装置，其中任何一个系统如果出现质量问题或者操作不当都可能引起爆炸事故。3）环境和人员的危险性：人为因素也是造成事故的重要原因，如生产操作人员的不规范操作、习惯性违规等，由于CNG加气站多处于人口密集区，人员流动性大，在一定程度上也提高了事故的发生率，发生事故时人员伤亡和财产损失的情况也相对更加严重。

三、总结

通过对CNG加气站安全技术问题的分析，找到了影响加气站安全的各类危险因素，虽然各种因素对加气站的安全影响作用程度不同，但是每一项都不容忽视，在安全管理过程中缺一不可。在生产运行中可以通过危险性分析法，结合产生的结果分析事故原因，找出预防、纠正和解决的办法，消除或控制危险因素。

参考文献

[1]朱清澄，黄海波，何太碧.CNG加气站几个安全技术问题[J].西华大学学报：自然科学版，200（1）：14-15.