CNG加气站天然气泄漏分析及防范浅析

CNG加气站天然气泄漏分析及防范浅析

刘炜

昆仑能源新疆分公司新捷公司新疆新捷燃气有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：目前阶段，城市规划建设中城区规模的扩大，人们对天然气的需求随之增多。如果加气站在使用高压天然气的过程中，没有做好相关的防范措施，则可能会导致天然气泄漏，这样就会产生严重的安全隐患，为了避免安全事故的产生，对于天然气泄漏防范工作的展开十分必要，加气站的工作人员必须要认识到压缩天然气安全使用的重要性，进而合理的运用压缩天然气。因此，本文就CNG加气站天然气泄漏分析及防范进行分析和探讨。

关键词：CNG加气站；天然气泄漏；防范

1、CNG加气站概述

1.1、概念

压缩天然气(CNG)是指压缩到20.7—24．8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。压缩天然气作为汽车燃料，具有排气污染小，运输成本低，安全方便等优点，已成为世界车用清洁燃料的发展方向，在我国发展压缩天然气汽车具有十分重要的意义及良好的社会效益和经济效益。

1.2、工艺要求

撬装式CNG汽车加气装置要求所有设备安装在一个撬块上，能整体吊装和运输。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。CNG储气瓶的工作压力均为25MPa，CNG售气机的最大充装压力为20MPa，加气时间为1—2min。

1.3、工艺流程和设备的分析

工艺流程研究显示，CNG加气站的工艺流程主要表现如下：（1）调压计量；（2）压缩；（3）脱水；（4）顺序控制；（5）气体储存；（6）售气；（7）用户。在运用压缩天然气的过程中，遵循其工艺流程就可以降低安全事故发生的频率。

1.4、工作原理

加气站的工作原理是将天然气通过管线输送到加气站，然后经过滤、调压、计量后经缓冲稳压后进入压缩机；天然气压缩机将天然气压缩加压至25MPa，进入高压脱水装置，除去剩余水分，脱水后经程序控制器选择安排，进高压储气瓶组或高压储气管束；分不同压力储气，不同高压天然气又在程序售气控制器下经天然气售气机向燃气汽车售气。

2、关于压缩天然气主要泄漏原因的分析

2.1、设备管路质量较差

加工不符合要求，或未经检验擅自采用代用材料；加工质量差，特别是不具有操作证的焊工焊接质量差；施工和安装精度不高，如泵和电机不同轴、机械设备不平衡、管道连接不严密等；选用的标准定型产品质量不合格；安装设备没有按《机械设备安装及验收规范》进行验收；设备长期使用后未按规定检修期进行检修，或检修质量差造成泄漏；阀门损坏或开关泄漏，未及时更换；设备附件质量差等，最终导致天然气泄漏。

2.2、CNG加气站振动频率快，幅度较大

加气站在运作的过程中会出现振动，如果振动频率过快，压缩机就会受到影响，出现管路螺母开裂，接头松动的问题。尤其遇到加气车频繁来往的情况，加气机的接头就会松弛，地基也会随之下沉，最终导致天然气泄漏，安全事故发生的频率增加，实际上这十分影响工作人员的工作，如无法及时处理，安全隐患则会加大。

2.3、安装程序存在问题

调查显示，部分工作人员责任感较低，专业技能较差，这样在安装设备的过程中就无法遵循相关的程序和要求，导致设备安装不符合加气站的要求。加气站设备安全存在问题，势必会出现天然气泄漏的现象。

2.4、管理因素

没有制订完善的安全操作规程；管理人员和操作人员对安全重视程度不同，已发现的问题不及时解决，工作人员的相关专业知识技能的缺乏，或者没有加强对家基站操作技能的培训，安全意识不足等导致操作人员在对加气站各种设备进行操作的过程中，不了解设备的工作原理与特性，没有足够的消防知识，对突发事故的应对能力也不足。有些设备管理人员会在加气站中进行违规作业、违章检修等，有的员工在加气站内吸烟、使用手机、不穿静电防护服等，这些都是导致人为操作风险的主要原因。对于安装材料的质量及技术没有给予重视，管路和设备材料本身的质量及其焊接和安装的技术也是不容忽视的影响因素。

2.5、天气因素

造成热胀冷缩设备漏气；气质原因造成设备泄漏，比如气质较脏，使设备不稳定等冬天漏气的主要原因就是热胀冷缩。频繁的温度变化也是加大天然气泄漏可能性的重要原因。例如，售气机的温度变化范围一般是25~60度，压缩机通常是25~150度，再生塔大约是25~180度。当这些设备温度出现多次跳跃性变化，很容易损伤当中的密封件和接头，加快其老化、松动速度，进而可能致使天然气泄漏。

3、CNG加气站天然气泄漏提出的防范措施

3.1、设备进行加固处理

为了提升CNG加气站的质量，确保其安全稳定的运作。工作人员要做到定期检测加气站的设备，检查设备是否存在故障问题。对于存在问题的设备，工作人员要及时的进行加固处理，要避免其出现倾斜的问题。在对设备进行加固处理的过程中，工作人员要严格遵循相关规章制度，并在维修设备的过程中严格执行。

3.2、对加气站做好监督掌控

进行安全监控预警与事故应急综合管理系统建立，对加气站设备的安全状态、工艺过程的安全参数、气源的质量(露点、硫化氢含量)及站区重要部位(如压缩天然储气瓶间(棚)、天然气泵和压缩机房(棚)等场所)的气体泄漏等进行实时在线监测，设置安全限值、预警限值和报警限值，对事故进行提前预警和报警；一旦出现异常状况，监控系统可以及时响应，通过执行机构进行应急处置。为了能及时检测到可燃气体非正常超量泄漏，CNG加气站应在压缩区、脱水区、储气区和售气区设置可燃气体检测报警器并确保可燃气体检测报警装置完好、有效。

3.3、建立安全的保护装置

在远离作业区的天然气进站管道合适位置上应设紧急手动截断阀，一旦发生火灾或其它事故，自控系统失灵时，操作人员可靠近并关闭截断阀，切断气源，防止事故扩大。储气瓶组(储气井)进气总管上应设安全阀及紧急放散管、压力表及超压报警器。每个储气瓶(井)出口应设截止阀，以保证储气设备的安全运行或发生事故时能及时切断气源。

3.4、对工作人员加强培训，提升工作人员的安全责任意识

工作人员对天然气泄漏维修的工作态度，影响着天然气维修的质量。为了有效的预防天然气泄漏，提升CNG加气站运作效率，对于工作人员的指导培训必不可少。对于工作人员，相关工作单位要对其进行岗前培训，建立完整的培训制度，有秩序的对工作人员进行培训，这样工作人员就可以熟练的掌握CNG加气站操作程序和运作原理，进而明确加气站主要的构成结构，了解天然气产生的危险性，在发生火灾时可以及时的应对处理。

3.5、加气机安全保护措施

加气机应设安全限压装置；加气机的进气管道上宜设置防撞事故自动切断阀；加气机的加气软管上应设拉断阀，拉断阀在外力作用下分开后，两端应自行密封，当加气软管内的煤层气工作压力为20MPa时，拉断阀的分离拉力范围宜为400～600N。加气机附近应设防撞柱(栏)，防止进站汽车失控撞上加气机。

总而言之，CNG加气站在运作的过程中十分容易出现天然气泄漏的问题，为了防止问题的产生，工作人员必须要掌握CNG运作原理，对CNG加气站的主要构成设备进行探究，要了解设备的主要运作方式，以便于对设备进行控制，从而提升设备浇筑、管路施工的质量。

参考文献：

[1]廖连彬，刘国庆.CNG加气站天然气泄漏分析及防范浅析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37(12)：130-131.