加氣站cng儲(chǔ)氣裝置的安全評(píng)價(jià)及事故預(yù)防與處置技術(shù)

1、加氣站加氣站CNG儲(chǔ)氣裝置的安全評(píng)價(jià)及事故預(yù)防與處置技術(shù)儲(chǔ)氣裝置的安全評(píng)價(jià)及事故預(yù)防與處置技術(shù)1、CNG儲(chǔ)氣裝置及儲(chǔ)氣裝置及CH4介質(zhì)的燃爆特性介質(zhì)的燃爆特性1.1加氣站儲(chǔ)氣裝置與技術(shù)。在各種CNG加氣站里，通過壓縮機(jī)加壓壓縮，強(qiáng)行將天然氣儲(chǔ)存在固定場(chǎng)所設(shè)置的特制容器內(nèi)，專供汽車加氣的備用裝置或系統(tǒng)，稱為儲(chǔ)氣裝置或儲(chǔ)氣技術(shù)。該裝置因具有2530MPa的高壓以及介質(zhì)易燃易爆的危險(xiǎn)性質(zhì)，所以儲(chǔ)氣裝置在CNG加氣站當(dāng)屬特別重要的核心部位，尤其

2、是對(duì)儲(chǔ)氣設(shè)施設(shè)備布置方式的選擇、安全可靠性評(píng)價(jià)、工藝制造以及材質(zhì)等方面的安全技術(shù)考慮，都有許多特殊要求。我國的CNG加氣站，經(jīng)歷了較長時(shí)間的開發(fā)研究，迄今儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐和儲(chǔ)氣井技術(shù)工藝，目前正在逐步趨于成熟與完善，有的已初具規(guī)?！，F(xiàn)將三類不同裝置的加氣站簡介如下：①瓶儲(chǔ)加氣站。是將若干儲(chǔ)氣瓶按不同壓力分級(jí)布置的加氣站，單瓶水容積通常為60L或80L居多，材質(zhì)采用無縫優(yōu)質(zhì)鋼或具有防火功能的樹脂纖維纏繞技術(shù)制造。儲(chǔ)氣瓶的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，靈活，建

3、設(shè)成本較低。缺點(diǎn)是供氣系統(tǒng)阻力大，管閥連接處泄漏點(diǎn)多，增加了不安全因素。此外，每年支付的維護(hù)費(fèi)用多，增加了后期供氣成本。②罐儲(chǔ)加氣站。是將壓縮天然氣儲(chǔ)存在球型或園柱型儲(chǔ)氣罐中的加氣站，其儲(chǔ)罐水容積主要有2m3、3m3、4m3或6m3的幾種規(guī)格，一般每站設(shè)置3～6罐為宜。這種儲(chǔ)氣罐是90年代后期較為廣泛使用的CH4高壓儲(chǔ)存容器，其優(yōu)點(diǎn)主要是：氣體集中儲(chǔ)存，管閥連接點(diǎn)較少，泄漏因素降低，恰好彌補(bǔ)了儲(chǔ)氣瓶的不足，具有較好的安全性。缺點(diǎn)是：爆炸

4、事故發(fā)生時(shí)，地面沖擊波的輻射范圍大、強(qiáng)度大等。是較受歡迎的儲(chǔ)氣裝置。③井儲(chǔ)加氣站。顧名思義，是將壓縮天然氣儲(chǔ)存在地下儲(chǔ)氣井的加氣站，儲(chǔ)氣井是四川石油管理局自80年代中期開始在不斷實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)的新型儲(chǔ)氣技術(shù)。這種儲(chǔ)氣裝置是在加氣站一定位置開鉆3～6口地下井，每口井的深度約100m，上小下大口徑不等，單井水容積為2m3左右，采用進(jìn)口材質(zhì)的套管和鋼筋混凝土固井技術(shù)，具有安全牢固、節(jié)約維護(hù)費(fèi)用、節(jié)約土地資源以及減少地面沖擊波放射范

5、圍和強(qiáng)度等許多優(yōu)點(diǎn)，是很受歡迎、安全可靠的高壓CH4儲(chǔ)氣裝置。以上三種儲(chǔ)氣裝置的基本情況現(xiàn)列表如下：表1CNG加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施布置概覽加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施布置概覽序號(hào)項(xiàng)目儲(chǔ)氣瓶儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣井8燃燒熱值Kcalm3950020液體密度（水）164℃0.429燃燒溫度℃183021臨界溫度℃82.610燃燒空氣量m3m39.5222臨界壓力MPa4.5811燃燒熱Kjmol889.523CH4中的H2S允許濃度（民用）mgm3≯2012氣化熱Kjmo

6、l122.024CH4中的H2S允許濃度（汽車用）mgm3≯15除以上重要參數(shù)外，按照國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，CH4生產(chǎn)儲(chǔ)存場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性確定為甲類，一級(jí)易燃?xì)怏w；火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)度為：H=(RL)L=(155)5=2；危險(xiǎn)貨物統(tǒng)一名稱編號(hào)煤礦：21007。2、高壓容器的爆炸沖擊波及其危害、高壓容器的爆炸沖擊波及其危害2.1爆炸沖擊波及特性。CNG加氣站儲(chǔ)氣裝置由于高壓和介質(zhì)可燃爆兩大事故因素，無論發(fā)生何種事故，都可能引發(fā)泄漏、火災(zāi)、化學(xué)

7、爆炸和物理爆炸。如果事故得不到有效控制，還可相互作用，相互影響，促使事故擴(kuò)大蔓延及至產(chǎn)生巨大的沖擊波危害，其主要特征是：①化學(xué)爆炸沖擊波。在輸送CH4的管閥連接處、運(yùn)行過程的誤操作以及高壓容器破損等事故因素發(fā)生時(shí)，可導(dǎo)致其介質(zhì)泄漏于空氣中，當(dāng)濃度達(dá)到5.15%，或量超過15%但很快又降至上限與下限之間，尤其是處于9.59.8%的濃度范圍時(shí)，只需0.28ml以上點(diǎn)火能量的作用，便可產(chǎn)生氣體混合物爆炸(亦稱為化學(xué)爆炸)。這種化學(xué)爆炸所產(chǎn)生的