CNG加气站安全技术PPT课件

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1、CNG加气站安全技术加气站安全技术 主讲主讲: : 董事尔董事尔 教授教授E-mail：ds_ ds_1 目录1 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状2 2 CNGCNG加气站概述加气站概述3 3 CNGCNG加气站的一般规定加气站的一般规定4 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施5 5 加气站安全基本知识加气站安全基本知识6 6 防爆防火措施防爆防火措施7 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施8 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理21 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状1.1 1.1 概述概述表表1-1 1-1 世界主要国家世界主要国家CNGCNG汽车数量及加

2、气站数汽车数量及加气站数国家国家CNGCNG汽车数（万辆）汽车数（万辆）CNGCNG加气站数（座）加气站数（座）阿根廷40.1531意大利29284俄罗斯20.5187美国6.58491102新西兰2.5190加拿大1.722120巴西1.439其它2.8801319合计合计104.6870104.68702772277231 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状1.2 1.2 天然气汽车的种类天然气汽车的种类 天然气汽车是指以天然气作为燃料的汽车，按照压力及形态，可分为：（1）低压气囊式天然气汽车。它是指天然气以低压方式充装于汽车顶部的气囊内，直接供给内燃机燃烧，该种充装方式目前已基本上

3、淘汰了。英文缩写为NGV。（2）压压缩缩天天然然气气汽汽车车。天然气压缩至20MPa，储存于汽车用压缩天然气钢瓶中，经减压后供给内燃机。目前的天然气汽车基本上指的都是压缩天然气汽车。英文缩写为CNGV。41 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状天然气概念车（德国） Opel新车（德国） 51 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状在德国波恩举行的“天然气驱动汽车环游”活动表明，天然气驱动比燃油驱动更有效：一公斤压缩天然气现在的价格为67欧分，而汽车可行驶相当于1.5升燃油所能达到的距离（在德国93号汽油的价格为1升1.16欧元）把天然气换算成汽油价格仅相当于42到48欧分。因为天然气在德

4、国有直到2010年的税收优惠政策，所以与汽油柴油相比要便宜百分之七十到八十。 61 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状东风CNG公交客车 ：东风汽车集团股份有限公司（原东风汽车工业投资有限公司）和清华大学共同承担的“十五”国家科技攻关计划“清洁汽车关键技术研究开发与清洁汽车关键技术研究开发与示范应用示范应用”项目 71 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状（3）液化天然气汽车。将天然气液化气后，储存于高压保温钢瓶中。它储存燃料装置的体积比压缩天然气汽车的小，行驶里程长，但技术要求高，目前尚处于开发试验阶段。英文缩写为LNGV。 20世纪80年代晚期到90年代，对环境问题的重视使得NG

5、V再次受到关注。美国1988年的汽车代用燃料法案（ AlternativeMotorFuelsAct） 、 1990年 的 清 洁 空 气法案修正案（CleanAirActAmendments）和1992年的能源政策法案（EnergyPolicyAct）引发了对NGV的研究热潮。 81 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状目前，美美国国的的LNGLNG汽汽车车技技术术己己完完全全进进入入实实用用化化阶阶段段，有有成成熟熟的的产产品品供供应应。如MVE公司作为世界最大的低温储运设备的设计、制造公司之一，就设有专门的LNG业务部门，其主要的业务就是车用LNG设备及LNG燃料站的装置。日本从19

6、69年开始进口LNG以来，进口量逐年递增，到1997年己达48.4106万吨，现己成为世世界界上上最最大大的的LNGLNG进进口口国国。为加快NGV的推广使用，日本国际贸易和工业管理部于1990年开始实施政府资助项目-NGVUIP，日本燃气协会从1990年4月至1996年3月己在执行该项目。该协会这6年主要集中关注CNG汽车及加气站建设。而从1996年4月至2000年3月，则集中力量发展LNG汽车及其燃料站建设。到1998年底，日本己成功开发了一辆LNG燃料汽车的原型车及一个燃料站原型。91 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状目前我国的天然气工业存在着供需之间地域的矛盾，即天然气产地多在

7、四川及西北等内陆地区，而对天然气需求较大的却在东部和东南沿海等经济发达地区。而天然气管道的运输在我国又是一个薄弱环节。国家的远景规划是将在2010年建成3条国内的及2条国际的天然气管道，以期从俄罗斯及土库曼斯坦进口天然气。近期我国南部地区还将引进LNG。 2004年11月11日，在重庆举办的绿色环保汽车展上，展示了一辆液化天然气汽车。10111 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状1.3 1.3 用天然气替代汽（柴）油的优点用天然气替代汽（柴）油的优点（1） 污染少据统计，目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因，它占了空气污染源总量的60%以上，将汽车燃料由汽（柴）油改为天然

8、气后，尾气污染会明显减少。与汽油相比，天然气汽车尾气中，CO减少97%，HC减少72%，NOX减少39%，CO2减少24%，SO2减少90%，汽车噪音亦可降低40%，可以说，天然气是汽车最佳的清洁燃料。（2） 运行费用低按汽油4元/kg ， 天然气1.5元/m3计，表2是二种汽车燃料的运行价格比。由表2可见，天然气汽车与汽油汽车相比较，可节省费用约0.47元/km。若将汽油车改装为双燃料汽车所需费用为600010000元/辆，正常运行情况下，612个月即可收回改装费用。121 1 天然气汽车发展现状天然气汽车发展现状表表1-2 1-2 汽油、天然气汽车运行价格比较表汽油、天然气汽车运行价格比较

9、表（3） 运行安全天然气相对密度（空气为1）小，为0.580.62，泄漏后很快升空，易散失，不易着火；汽油蒸汽较重，液态挥发有过程，且不易散失，易着火爆炸。天然气爆炸极限为4.7%15%（5%5%16%16%），比汽油（爆炸极限为1%6%）高2.54.7倍，而且天然气自燃点（在空气中）为650，比汽油自燃点（510530）高，故天然气比汽油泄漏着火的危险小。汽车用压缩天然气钢瓶标准（GB17258-1998）规定：钢瓶试验压力高于工作压力4倍，并安装有防爆设施，不会因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽车的油箱系非压力容器，着火后容易爆炸。 燃料燃料热值热值价格价格运行里程运行里程运行价运行

10、价汽油43953（kJ/kg）4元/kg4.77km/kg0.84（元/km）天然气44688（kJ/m3）1.5元/m34.1km/m30.37（元/km）132 2 CNGCNG加气站概述加气站概述2.1 2.1 前言前言2002年7月1日，我国正式施行汽汽车车加加油油加加气气站站设设计计与与施施工工规规范范（GB GB 50156-200250156-2002），结束了我国无统一加油加气站规范的局面，使我国加油加气站的设计、施工与管理，从此走上了统一的规范化的道路。汽车加油加气站设计与施工规范（GB 50156-2002）以小型石油库及汽车加油站设计规范依据，增加了汽车用液化石油气加气站

11、、压缩天然气加气站和工程施工内容而完成的。2000年前：小型石油库及汽车加油站设计规范GB50156-92 汽车用压缩天然气加气站设计规范SY0092-98汽车用液化石油气加气站设计规范SY0093-98汽车用燃气加气站技术规范CJJ 84-2000/J22-2000 北京、上海、广州等地方政府还制定了地方加气站建设标准。 142 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述2.2 2.2 标准术语标准术语（1）加油加气站：automobile gasoline /gas filling station（2）压缩天然气加气站：automobile CNG filling station（3）加

12、油加气合建站：automobile gasoline and gas filling station（4）加气站：automobile LPG or CNG filling station（5）站房：station house（6）加气岛：gas filling island（7）加气机：LPG（CNG）dispenser（8）压缩天然气加气母站：gas primary filling station（9）压缩天然气加气子站：gas secondary filling station（10）加气井：gas storage well152 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述2.3 2.

13、3 天然气加气站简介天然气加气站简介天然气加气站一般分为三个基本类型，即快速充装型快速充装型，普通（慢速）充装及两者的混合型。常见的为快速充装型。 天然气加气站（快速充装站）天然气加气站（快速充装站）是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（NGV）和大型CNG子站车提供燃料的场所。天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫份和水份，再由压缩机组将压力由0.1-1.0MPa压缩到25MPa，最后通过售气机给车辆加气。 一个典型的快速充装站所需的设备包括天然气压缩机压缩机，高压钢瓶高压钢瓶组（或高压储气球或高压储气井）组（或高压储气球或高压储气井），控制阀门及加气机控制阀门及加气

14、机等，辅肋设备包括一种单塔型无胶粘剂的可再生分子筛干燥器及流量计。 16 图2-1a 成都新华CNG加气站 图2-1b 富顺CNG加气站 图2-1c 自贡双塘CNG加气站 图2-1d CNG加气母站（北京）2 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述172 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述2.3.1 2.3.1 天然气质量天然气质量引入加气站的天然气质量不得低于现行国家标准天然气（GB17820）的类气质指标，汽车用天然气质量应符合现行国家标准车用压缩天然气的规定。2.3.2 2.3.2 系统组成系统组成天然气加气站由天然气引入站管道和脱硫、脱水、调压、计量、压缩、贮存、加气等

15、主要生产工艺系统及循环冷却水、废润滑油回收、冷凝处理、供电、供水等辅助生产工艺系统组成，可分为贮贮存存加加压压生生产产区区和加加气气营营业业辅助区辅助区。贮贮存存加加压压生生产产区区：内设天然气压缩机房（含天然气过滤、调压、计量、压缩脱水装置和储气瓶库、天然气压缩机冷却系统）。加气营业辅助区：加气营业辅助区：设 加注区（含天然气加气岛）。 营业站房（含营业室、财务室、值班室、办公室、仪表总控制室等）。 综合辅助用房（含高低压变配电室、消防水系统等）。182 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述 2.3.3 2.3.3 加气系统流程加气系统流程来站天然气经过滤、调压计量后经缓冲稳压后进入

16、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。当高压储气系统存气不足时，经程序控制器天然气可经压缩机加压直接供给售气机，经计量向燃气汽车售气。加气系统流程见图2.3 192 2 CNGCNG加油加气站概述加油加气站概述图2.3 加气站系统流程示意图 203 3 CNGCNG加气站的一般规定加气站的一般规定3.13.1供气供气可采取罐车运输或管道输送的方式。当压缩天然气加气站采用管道供气方式时，不应影响营网其它用户正常使用。3.

17、2 3.2 建站建站加油站与液化石油气加气站或加油站与压缩天然气加气站可联合建站。汽车加油加气站设计与施工规范（GB 50156-2002）允许汽车加油站和汽车加气（LPG、CNG）站合建。这样做有利于节省城市用地，有利于经营管理，也有利于燃气汽车的发展。只要采取适当的安全措施，加油站和加气站合建是可以做到安全可靠的。国国外外燃气汽车发展比较快的国家普遍采用加油站和加气站合建方式。燃气汽车发展比较快的国家普遍采用加油站和加气站合建方式。213 3 CNGCNG加气站的一般规定加气站的一般规定3.3 3.3 加气站储气设施的总容积限制加气站储气设施的总容积限制压缩天然气加气站储气设施的总容积应根

18、据加气汽车数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定，在城市建成区内不应超过16m3。 在汽车用燃气加气站技术规范（CJJ 84-2000）中规定，加气站分为：一级站：总储气容积为1316m3；二级站：总储气容积为712m3；三级站：总储气容积为6m3。而新新规规范范汽车加油加气站设计与施工规范（GB 50156-2002）不对加气站分级，仅对压缩天然气加气站储气设施的总容积大小，根据加气汽车数量、每辆汽车加气时间等因素综合确定，并规定在城市建成区内不应超过城市建成区内不应超过1616m m3 3。223 3 CNGCNG加气站的一般规定加气站的一般规定3.4 3.4 加油和压缩天然气加气合建站的等

19、级划分加油和压缩天然气加气合建站的等级划分新规范汽车加油加气站设计与施工规范（GB 50156-2002）中，对于加油加气合建站，分为两级，需符合下表的规定。表表3-1 3-1 加油和压缩天然气加气合建站的等级划分加油和压缩天然气加气合建站的等级划分级级 别别油品储罐容积（油品储罐容积（m3） 压缩天然气储气设压缩天然气储气设施总容积（施总容积（m3） 总容积单罐容积单罐容积一 级611005012 二 级6030注：柴油罐容积可折半计入油罐总容积。 234 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.1 4.1 天然气的质量、调压、计量、脱硫和脱水天然气的质量、调压、计量、脱硫和脱水（1

20、） 压缩天然气加气站的进站天然气的质量应符合现行国家标准天然气GB 17820中规定的工类气质标准和压缩机运行要求的有关规定。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GB 18047的规定。 进站天然气需用硫处理时，脱硫装置应设在压缩机前。脱硫装置应设双塔。当进站天然气需脱水处理时，脱水可在天然气增压前、增压中或增压后进行。脱水装置应设双塔。表4-1是现行国家标准车用压缩天然气GB 18047-2000对汽车用压缩天然气的技术要求。244 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施表表4-1 4-1 车用压缩天然气技术要求车用压缩天然气技术要求项目项目技

21、术指标技术指标试验方法试验方法高位发热量（MJ/m3）31.4GB/T 11062总硫（以硫计）（mg/m3）200GB/T 11061硫化氢（mg/m3）15GB/T 11060.1二氧化碳yCO2（%）3.0GB/T 13610氧气yO2（%）0.5 水露点（ ）在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，不应高于-13；当最低气温低于-8，应比最低气温低5GB/T 17283注：1、气体体积为在101.325kPa、20状态下的体积。 2、压缩天然气中固体颗粒直径应小于5。 3、压缩天然气应有可察觉的臭味。加臭剂的最小量应符合当天然气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20%浓度时，应能察觉。

22、加臭剂可用具有明显臭味的硫酸、硫醚或其它含硫有机化合物配置。 254 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施（2）天然气进站管道上宜设置调压装置。 进站管道设置调压装置以适应压缩机工况变化需要，满足压缩机的吸入压力，平稳供气，并防止超压，保证运行安全。（3）天然气进站管道上应设计量装置，计量装置的设置应符合下列规定： 天然气流量采用标准孔板计量时，应符台国家现行标准天然气流量的标准孔板计量方法SY/T 6143中的有关规定，其流量计量系统不确定度，不应低于1.51.5级级。 体积流量计量的基准状态为：压力压力101.325101.325kPakPa，温度温度2020。（4）加气站内的设备

23、及管道，凡经增压、输送、储存需显示压力的地方，均应设压力测点，并应设供压力表拆卸时高压气体泄压的安全泄气孔。压力表量程范围应为2倍工作压力，压力表的准确度不应低于1.5级。264 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.2 4.2 天然气增压天然气增压天然气压缩系统主要由进气缓冲罐、压缩机主机、润滑系统、冷却系统等部分组成。压缩机主机最为重要，它是加气站的心脏，其性能好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济性。CNG加气站用压缩机的排气压力高、排量小，一般采用往复式压缩机。从润滑方式分，主要由有油润滑和无油润滑两种，对于有油润滑，在其最终排气口后应安装脱油装置。加气站用压缩机的排气压力一般

24、为25MPa，有的稍高一些，达到28MPa，也有少数厂家的压缩机达到32MPa，但分析表明，以排气压力25 MPa时最为经济、可靠和安全。进气压力范围为0.0359 MPa ，压缩机排气量可根据不同规模进行选择，范围可为162000m3/h，常用排气量为200300 m3/h。274 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施图4-1 W型系列压缩机（成都天然气压缩机厂）284 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施（7）压缩机组运行的安全保护应符合下列规定： 压缩机出口与第一个截断阔之间应设安全阀，安全阀的泄放能力不应小于压缩机的安全泄放能力。 压缩机进、出口应设高、低压报警和高压越

25、限停机装置。 压缩机组的冷却系统应设温度报警及停车装置。 压缩机组的润滑油系统应设低压报警及停机装置。（8） 压缩机的卸载排气不得对外放散。回收的天然气可输至压缩机进口缓冲罐。（9）压缩机排出的冷凝液应集中处理。 压缩机排出的冷凝液中当含有凝析油等污物，有一定危险，应集中处理达到排放标准时排放。 294 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.3 4.3 压缩天然气的储存压缩天然气的储存1988年在四川省南充市兴建了第一座全进口新西兰的CNC加气站。十几年来，CNG加气站储存容器内最初的氧气瓶走向了天然气专用瓶、从小型气瓶组发展到大型瓶组，上世纪90年代又出现了井式储气技术，近几年在四

26、川大型焊接容器储气形式的出现立即得到了人们的关注。目前，储气方案主要有DOT（美国运输部）储气瓶组、ASME（美国机械工程师协会）容器单元、地下储气井三种方案可供选择，现分别介绍如下。 304 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.3.14.3.1储气瓶组储气瓶组设计压力25Mpa，设计标准为美国DOT49CFR的178.37节（压缩气体运输标准），安全系数为2.48，不允许有排污口，初期投资低，运行维修成本高，每3年必须把单元拆开，对每只瓶子进行水压实验。场地面积在50m2以上。属于松散结构，没有结构整体性，容器多，接头多，存在泄露危险且管线尺寸小，流动阻力大。 31图4-2 诺凯

27、系列高压储气钢瓶组（韩国） 324 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.3.2 4.3.2 地下储气井地下储气井四川从20世纪90年代初开始，研究成功了打地下井储存CNG的技术，并先后在四川、重庆、上海、新疆等地打了50多口井进行推广应用，纳入了中华人民共和国行业标准汽车用燃气加气站技术规范(CJJ84-2000)，从2000年7月1日起正式颁发施行。储气井井筒直径为177.8mm298.4mm；井深80-200m；储气井水容积24m3，设计压力为25MPa。它由几十根石油钻井工业中常用的180mm套管通过管端的扁梯形螺纹和接头连接而成，封底和封头由焊接平盖的接头与套管通过螺纹连接

28、，套管是按照API标准5CT制造的N80或P110钢级石油套管。其占地面积很小，有利于站场平面布置；虽然初期投资较大，但据四川石油管理局提供的资料表明该储气井至少可以使用25年以上，并可以节省检验维修费，安全可靠性好。其缺点是耐压试验无法检验强度和密封性，制造缺陷也不能及时发现，排污不彻底，容易对套管造成应力腐蚀。 334 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施 地下储气井装置有以下特点：（1）安全可靠，使用方便，免维护设计（2）不受环境影响，恒温和抗静电、雷电（3）占地面积小（1m2）（4）排水彻底（5）无恶性事故发生CNG地下储气井的设计、施工按以下API标准及国家相关标准执行：CJ

29、J84-2000汽车用燃气加气站技术规范。Q/CY097-98钻井技术操作规范SY/T6194-96套管和油管SY/T0420-97埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准344 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施CNG地下储气井现已成为国内CNG加气站首选储气系统 。4-3c 储气井示意图 4-3d CNG地下储气井工艺流程图354 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.3.3 4.3.3 ASMEASME压力容器单元压力容器单元设计压力27.MPa，设计标准为ASME第章1节压缩气体地面存储设计标准。安全系数3，容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%，通常作为地面存储。ASME

30、允许容器上有排污口；初期投资高，运行和维修成本低，除一般的外部和内部直观检测外，不需再检测；场地要求57m2，坚固，整体结构能更好的承受冲击载荷及地震波动；其容器数量少，接头少，管线尺寸大，流动阻力较小。364 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施在新规范汽车加油加气站设计与施工规范（GB 50156-2002）中，对于加气站的压缩天然气的储存，有以下一些规定。（1）储气设施的工作压力（气站规范为：最大允许充装压力）应为25MPa，其设计温度应满足环境温度要求。（2）储气瓶应选用符合国家有关规定和标准的产品。（3）加气站宜选用同一种规格型号的大容积储气瓶。当选用小容积储气瓶时，每组储气

31、瓶的总容积不宜大于4m3，且瓶数不宜大于60个。目前我国加气站采用较多的是国产60L钢瓶，每组储气瓶总容积约为 4m3（约储天然气 1000Nm3），60L瓶 66个。限量是为了减少事故风险度。日本多采用 250L、400L瓶；美国 CPI公司 DOT标准瓶3AAX-2400型DN 559mm，L=5.3312.19m，容积V=10762577L，重量11182547kg。374 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施（4）加气站内的储气瓶宜按运行压力分高、中、低三级设置，各级瓶组应自成系统。 汽车加气的最高压力限定在20MPa，站内储气瓶的压力限定在25MPa，通过编组方法提高加气效率

32、，满足快速加气的要求。常用加加气气方方法法有两种：一是将所有气瓶同时增至最高压后通过平衡充气瓶组自然形成高、中、低三组；另一种方法是把瓶组固定分成高、中、低三组，加压方法根据各站经验而定。四川经验按1：2：3比例配置高、中、低压瓶组容量取气效率取气效率可达58%。（5）小容积储气瓶应固定在独立支架上，且宜卧式存放。（6）储气井的设计、建造和检验应符合国家现行标准高压气地下解气井SY/T 6535的有关规定。储气并的建造应由具有天然气钻井资质的单位进行。（7）储气瓶组或储气并与站内汽车通道相邻一侧，应设安全防撞栏或采取其它防撞措施。（8）压缩天然气加气站也可采用撬装式储气加气设备。384 4 C

33、NGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.4 4.4 汽车用压缩天然气钢瓶简介汽车用压缩天然气钢瓶简介 压缩气瓶有钢瓶、环向缠绕复合材料的钢瓶和全复合材料气瓶3种，目前只有钢瓶有统一的国家规范，即汽车用压缩天然气钢瓶GB 172581998。简要介绍如下：（1）车用压缩天然气钢瓶 车用压缩天然气钢瓶主要用于长期固定安装在汽车上盛装压缩天然气燃料，容积有 30L、40L。、50L、60L、70L、80L、90L、100L、120L。具有压力高、容量大、质量轻、安全可靠等优点。主要用于各大、中城市的出租车、中巴车、公交车、环卫车等。39图4-4 车用压缩天然气钢瓶 404 4 CNGCNG加气工艺

34、及设施加气工艺及设施（2）车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶 北京兰天达汽车清洁燃料技术有限公司所生产的车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶如下：图4-6 车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶（北京） 414 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施（3）车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶 钢瓶和环向缠绕复合材料的钢瓶，自身重量大，用于大型车辆上，与车体重、载物重比较，气瓶重量微不足道，但用在小型车辆上（小轿车、出租车），气瓶重量就会影响车体的重心，与载物重相比，气瓶重量就占取了一定的比例，若减小气瓶的自重，气瓶容积相应变小，气瓶充气量减少，因而汽车行驶的路程就会减少。 全复合材料气瓶目前还没有

35、统一标准，也还未批量生产，车用压缩天然气全复合材料气瓶具有如下优点： 采用低密度、高性能的非金属材料塑料作为内胆，以低密度、高性能的复合材料作结构层，气瓶外包覆有保护层的全复合材料，所以气瓶本身重量轻，且内胆制造工艺简单，一次成型，降低了生产成本。 在制造上采用了环氧树脂、中温固化配方，湿法缠绕成型工艺。环氧树脂性能良好，价格便宜；中温固化，节约能源；湿法缠绕与干法缠绕相比，减少了一道工序，提高了生产效率，降低了生产成本。424 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施气瓶进行水压疲劳试验时，据研究，在疲劳10000次后，气密性完好，检压至设计爆破压力的85%，保压5分钟，无异常，其设计及

36、制造具有可靠性。 北京兰天达汽车清洁燃料技术有限公司所生产的车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶如右图。 图4-7 车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶（北京）434 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.5 4.5 压缩天然气加气机压缩天然气加气机为避免压缩机频繁启动及在不需要进行充气时提供气源，CNG加气站需设有储气装置。典型的设计是储气系统和售气系统通过优先顺序控制盘的顺序来实现高效充气和快速加气。通常加气站采用分级储存方式，将储气瓶纽分为高压、中压和低压瓶组，由优先顺序控制盘对其充气和取气过程进行自动控制。充充气气时时：先向高压组充气，当高压组的压力上升到一定位时，中压组开始充气，等

37、到中压组压力上升到一定值时，低压组外始充气，随后三组气瓶一起充气，上升到最大储气压力后停止充气。取取气气时时：先从低压组取气，当低压组的压力下降到一定值时，开始从中压组取气，等到中压组压力下降到一定值时，开始从高压组取气，随店从三组气瓶一起取气，直到三组储气瓶中的压力下降到车载气瓶的最高储气压力相等时，停止取气。444 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施 （1）加气机不得设在室内。 （2）加气机的数且应根据加气汽车数量、每辆汽车加气时间46min计算确定。CNG加气一般分为两种，即快充气与慢充气。 由北京长空机械有限责任公司生产的长空牌加气机，是国内目前最好的国产加气机。采用了目前世

38、界上最先进的CNG专用质量流量计；由微机控制器控制，能自动显示加气量及加气金额；具有金额预置、气量预制多种加气模式；当加满气时，具有自动停机功能；可以复显最近四次的加气数据，以备查验；可以统计当班加气累计数值和汇总累计数值；具有自动检测故障功能，能自动显示故障代码；在充气过程中能直接显示压力和和流量；当管道压力漏失、超压或溢流时能自动关机；输气软管装有可恢复拉断保护装置；可以同任何进口压缩机相配套（模块化接入PLC中的ESD系统）； 454 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施 （3）加气机应具有充装与计量功能，并应符合下列规定：加气机额定工作压力应为20MPa。气机加气流量不应大于0

39、.25m3/min（工作状态）。加气机应设安全限压装置。加气机计量准确度不应低于1.0级。加气量计量应以立方米为计量单位，最小分度值应为0.lm3。加气量计量应进行压力、温度铰正，并换算成基准状态。 在寒冷地区应选用适合当地环境温度条件的加气机。加气机的进气管道上宜设置防撞事故自动切断阀。图4-5 长空加气机464 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.6 4.6 加气工艺设施的安全保护加气工艺设施的安全保护（1）天然气进站管道上应设紧急截断阀。手动紧急截断阀的位置应便于发生事故时能及时切断气源。 加气站灭火的最有效办法就是切断气源。在远离作业区的天然气进站管道上安装紧急手动截断阀，

40、是为了一旦发生火灾或其他事故，自控系统失灵时，操作人员仍可以靠近并关闭截断阀，切断气源，防止事故扩大。（2）储气瓶组（储气并）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。 储气设施进口设置安全装置及出口设置的截断阀，均为保证储气设施的安全运行及事故时能及时切断气源之用。（3）储气瓶组（储气井）与加气枪之间应设储气瓶组（储气井）截断阀、主截断阀、紧急截断阀和加气截断阀（图4-6）。47图4-6 储气瓶组与加气枪间阀门设置示意图1储气瓶组（储气井）；2 储气瓶组（储气井）截断阀；3 一主截断阀；4输气管道；5紧急截断阀；6供气软管；7加气截断阀；8加气枪

41、484 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施4.7 4.7 压缩天然气管道及其组成件压缩天然气管道及其组成件（1）增增压压前前的天然气管道应选用无缝钢管，并应符合现行国家标准输送流体用无缝钢管GB 8163的有关规定。增增压压后后的天然气管道应选用高压无缝钢管，并应符合现行国家标准高压锅炉用无缝钢管GB 5310或不锈钢无缝钢管GB/T 4976的有关规定。加气站用输气管道的选择除应根据增压前后的压力选用符合条文规定的管材，对压力低的管道（如压力小于 4.0MPa）可选用 GB 8163中的无缝钢管，对压力较高者应选用符合 GB 5310或 GB/T 14976的管子，对北方寒冷地区的

42、室外架空管道选材还应考虑低温影响。（2）加气站内的所有设备、阀门、管道、管件的设计压力应比最大工作压力高10%，且在任何情况下不应低于安全阀的定压。494 4 CNGCNG加气工艺及设施加气工艺及设施（3）加气站内与压缩天然气接触的所有设备、管道、管件、阀门、法兰、基片等的材质应与天然气介质相适应。 加气站用天然气允许含有微量H2S、CO2，并可能残存少量凝析油等腐蚀性介质。因此所有与大然气接触的设备材料都应具有抗腐蚀耐老化能力。（4）压前的天然气管道宜理地敷设，其管质距地面不应小于0.5m。冰冻地区宜敷设在冰冻线以下。（5）加气站内室外高压管道宜埋地敷设。 加气站内管道埋地敷设，受外界于扰小

43、，较安全。室内管沟敷设，在沟内填充干沙可防泄漏天然气在管沟内聚集产生爆炸危险。（6）埋地管道防腐设计应符合国家现行标准钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY0007的有关规定，并应采用最后级别防后绝级保护层。505 5 加气站安全基本知识加气站安全基本知识5.1 5.1 可燃介质的危险特性及分类可燃介质的危险特性及分类5.1.1 5.1.1 燃烧与爆炸燃烧与爆炸 （1）燃烧：燃烧是一种同时有热和光发生的剧烈的氧化还原反应，在氧化还原反应中，某些物质被氧化而另一些物质被还原。 2H + O2 2H2O C + O2 CO2（2）燃烧条件:燃烧必须具备3个条件（或称3要素）：有可燃物存在，它们可以

44、是固态的，如木材、棉纤维、煤等；或是液态的，如酒精、汽油、苯等；也可以是气态的，如氢气、乙炔、一氧化碳等。有助燃物存在，即有氧化剂存在，常见的有空气（其中的氧）、纯氧或其它具有氧化性的物质。有能导致着火的能源，如高温灼热体、撞击或摩擦所产生的热量或火花、电气火花、静电火花、明火、化学反应热、光能、绝热压缩产生的热能等。上述3点是燃烧的必要条件，缺少上述三条中的任何一条，也就不能导致燃烧。515 5 加气站安全基本知识加气站安全基本知识 爆炸:物质自一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间以对外作机械功的形式放出大量能量的现象称为爆炸。爆炸现象一般具有如下特征：爆炸过程进行得很快；爆炸点附近瞬间压

45、力急剧上升；发出声响；周围建筑物或装置受到冲击而发生震动或遭到破坏。 简言之，爆炸是系统的一种非常迅速的物理的或化学的能量释放过程。 爆轰:可燃气体或蒸气预先按一定比例与空气（或氧）均匀混合组成爆炸性混合气体，在全部或部分封闭的环境中（容器或管道中），一经点火，就会以点火源为中心，燃烧的火焰就以圆球面形状一层层向外传播。由于是爆炸性混合气体，可燃气体或蒸气与空气（或氧）的扩散过程已在燃烧前完成，所以其传播速度是以通常的爆炸波速度（每秒数十米或数百米）传播的；假如混合物的组成或预热条件适宜，就可能产生一种与通常爆炸根本不同的现象，爆炸波的传播速度可高达1000m/s，压力再升高，就会产生更大的破

46、坏力，这种现象称为爆轰。525 5 加气站安全基本知识加气站安全基本知识5.1.2 天然气知识及其危险特性 （1）天然气的应用 天然气是指在不同地质条件下生成、远移、并以一定压力储集在地下构造中的气体。我国天然气储量丰富，资源辽阔，但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。（2）天然气的化学组成 天然气是从油气田开采得到的可燃性气体，其主要成分是甲烷，甲烷含量一般高于90%，其次是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷等气态烃类。天然气的非烃类气体有硫化氢、二氧化碳、氢气、氮气以及极少量的硫醇、硫醚、二硫化碳等有机硫化合物。535 5 加气站安全基本知识

47、加气站安全基本知识 天然气可分为气层气、半生气和凝析气三种。气气层层气气也称气田气，是指在地层个呈气态单独存在，开采到地而后仍为气态的天然气。伴伴生生气气也称油田气，是指溶解在原油中或者呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气。伴生气的甲烷含量一般约占65%80%，此外还有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷等烃类。凝凝折折气气是指在地层的原始条件下呈气态存在，在开采过程中由干压力降低而凝结出一些液体烃类的天然气。凝析气的组成大致和伴生气相似，但是它的戊烷、己烷等烃类含量比伴生气要多，一般经分离后可以得到天然汽油甚至轻柴油产品。天然气又有干气、湿气干气、湿气之分。一般来说，含90%以上甲烷的天然气称为

48、干气或贫气；甲烷含量低于90%，而乙烷、丙烷等烃类含量高于10%的则称为湿气或富气。 545 5 加气站安全基本知识加气站安全基本知识（3）天然气（CNG）的危险特性CNG的主要成分是甲烷，船甲烷含量高于90%，此外，还有少量的乙烷、丙烷等烃类，以及微量的硫化氢气体等，天然气通常是元色的气体，比空气轻，密度为0.51.0 g/m3。气层气的密度一般是空气的0.550.60倍，伴生气的密度一般是空气的0.750.85倍。含有硫化氢的天然气带有臭鸡蛋味，含有戊烷以上的烃类的天然气带有汽油味。天天然然气气是是一一种种易易燃燃、易易爆爆的的气气体体，与与空空气气混混合合后后，当当其其浓浓度度在在5%5

49、%16%16%范范围围内内时时，遇遇火火源源即即会会发发生生燃燃烧烧或或爆爆炸炸，此此外外，天天然然气气与与空空气气混混合合后后，只只要要温温度度达达到到650650左左右右，即即使使没没有有火火源源也也会会自自行行着着火火。组成天然气的气态烃本身是无毒的，但是，如果天然气中含有硫化氢时就会对人体有毒害作用。当天然气大量地泄漏到空气或室内达到一定浓度时，会使空气中的含氧量减少，严重时可使人窒息死亡。此外，天然气燃烧不完全时生成的一氧化碳，对人体也有毒害作用。556 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.1 6.1 爆炸和火灾危险环境爆炸和火灾危险环境6.1.1 6.1.1 爆炸危险气体环境及区域划

50、分爆炸危险气体环境及区域划分（1）爆炸性气体混合物环境 对于生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现下列描述的环境，称为爆炸性气体混合物环境。（2）爆炸性气体环境危险区域划分 爆炸性气体环境的分区是根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间确定的。国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058将爆炸性气体环境划分为下述 3个危险区域：0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 国家标准汽车加油加气站设计与施工规范GB5

51、01562002附录B给出了加油加气站内爆炸危险区域的等级范围划分。 566 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.1.2 6.1.2 火灾危险环境及区域划分火灾危险环境及区域划分（1）火灾危险环境 对于生产、加工、处理、转运或储存过程中出现或可能出现火灾危险物质的环境，称为火灾危险环境。在火灾危险环境中能引起火灾危险的可燃物质有以下4种：可燃液体：如柴油、润滑油、变压器油等；可燃粉尘：如铝粉、焦炭粉、煤粉、面粉、合成树脂粉等；固体状可燃物质：如煤、焦炭、木等；可燃纤维：如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、合成纤维等。（2）火灾危险区域划分 根据火灾事故发生的可能性和后果、危险程度及物质

52、状态的不同，国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50058将火灾危险环境划分为下述3个危险区域：21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。23区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。576 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.2.2 6.2.2 加强可燃介质系统的密闭性加强可燃介质系统的密闭性为了防止易燃气体和易燃液体的蒸气与空气形成爆炸性混合物，应设法使易燃气体和易燃液体的设备或容器尽可能密闭，对于具有压力的设备，更应注

53、意它的密闭性，以防止易燃气体逸出与空气形成爆炸性混合物。加气站采用燃气回收系统，可大大减少燃气散发量，对安全非常有利。为保证设备的密闭性，对危险设备及系统应尽量少用法兰连接，但要保证安装检修方便；输送危险气体、液体的管道应采用无缝钢管。加压设备，在投产前和定期检查后应检查密闭性和耐压程度；所有压缩机、泵、导管、阀门、法兰接头等容易漏油、漏气部位应经常检查；填料如有损坏应立即调换，以防渗漏；设备在运转中也应经常检查气密情况，操作压力必须严格控制，不允许超压运转。586 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.2.3 6.2.3 注意通风排气注意通风排气要使设备完全密封是有困难的，尽管已经考虑得很周到，

54、但总会有部分蒸气、气体泄漏到设备外。因此，对设置有易燃可燃介质设备的房间必须采取通风排气措施，以防止泄漏的可燃物含量达到爆炸下限。对通风排气的要求，一般是使室内可燃气体浓度低于该易燃可燃介质爆炸下限的1/4。加油加气站内，爆炸危险区域内的房间应采取通风措施，通风措施的设置应符合汽车加油加气站设计与施工规范GB 501562002的规定。对局部通风应注意气体或蒸气的密度。密度比空气大的要防止可能在低洼处积聚；密度轻的要防止在高处死角上积聚，有时即使是少量也会使房间局部空间可燃气体浓度达到爆炸极限。设备的一切排气管（放气管）都应伸出屋外，高出附近屋顶。排气管不应造成负压，也不应堵塞。596 6 防

55、爆防火措施防爆防火措施 6.2.4 6.2.4 减小氧气浓度减小氧气浓度可燃下限是建立在有燃料存在于空气中的基础上的。氧气是一种助燃物质，燃烧的传播要求有一个最小氧气浓度。低于最小氧气浓度，反应就无法生成足够的热量来加热所有的气体混合物，从而也就无法使燃烧自身的传播得到延续。最小氧气浓度是指在空气和燃料的体积之和中氧气所占的百分比，低于这个比值，火焰就不能传播。对大多数可燃气体而言，最小氧气浓度约为10%（V）。减小可燃介质容器中氧气浓度的方式有两种：一是将容器密闭，使容器中基本没有氧气，例如LPG油罐和CNG储气瓶就是这样；二是向容器中充填N2，使容器中的氧气浓度低于10%（V），这样做成本

56、较高，目前加油加气站只采取这种方式用于容器投入使用前或检修时置换容器中的空气。606 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.3 6.3 控制着火源控制着火源为预防爆炸或火灾灾害，控制着火能源是一个必须采取的重要措施。在加油加气站能引起爆炸火灾事故的能源主要有以下几个方面，即明火、摩擦和撞击、电气火花、静电火花、雷击等，对于这些着火源，必须采取严格的预防措施。6.3.6.3.l l 预防明火预防明火可燃介质设备应远离预计存在的明火，加油加气站选址和站内布置应严格执行汽车加油加气站设计与施工规范GB 501562002的规定。需进行动人操作时，动火地点可燃物浓度O.2%为合格；爆炸下限4%的，则现场可

57、燃物含量O.5%为合格。关于维修作业，在禁火区动火及动火审批、动火分析等要求，必须按有关规范规定严格执行，采取预防措施，并加强监督检查，以确保安全作业。616 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.3.2 6.3.2 预防摩擦与撞击预防摩擦与撞击摩擦与撞击往往成为引起火灾爆炸事故的原因。在有火灾爆炸危险的场所，应采取下述防止火花生成的措施：（1）机器上的轴承等转动部件，应保证有良好的润滑，应及时加油并经常清除附着的可燃污垢。（2）锤子、扳手等工具应用被青铜或镀铜的钢制作；（3）输送可燃气体或液体的管道，应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱喷射起火；（4）凡是撞击或摩擦的两部分都应采用不同的金属制

58、成（如铜与钢），通风机翼应采用钢铝合金等不发生火花的材料制作；（5）搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，在容器可能碰撞部位覆盖不发生火花的材料；（6）处于爆炸危险区域内的房间，地面应采用不发火花材料铺设，并应禁止穿带铁钉的鞋；（7）在处理燃点较低或起爆能量较小的物质如二硫化碳、乙醚、乙醛、汽油、环氧乙烷、乙炔等时，特别要注意不要发生摩擦和撞击。626 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.3.3 6.3.3 防止电气火花防止电气火花（1）电火花类型 根据放电原理，电火花有以下三种类型：高电压的火花放电。在电极附近，当电压升高到空气临界击穿温度时，空气绝缘层先局部被破坏，产生电晕放电，当电压继续升高

59、时，空气绝缘层全部被破坏，出现火花放电现象。火花放电的电压受电极形状、间隙距离的影响而不同，一般在400V以上。弧光放电。是指开闭回路、断开配线、接触不良、短路、漏电、打碎灯泡等情况下在极短时间内发生的放电。弧先放电一般温度较高，弧根可达2000。接点上的微弱火花放电。指在低压情况下，接点的开闭过程中也能产生肉眼看得见的微小火花。在自动控制中用的继电器接点上或在电动机整流子、滑环等器件上产生的火花都属于这一种。636 6 防爆防火措施防爆防火措施 （2）爆炸危险环境防爆电气设备选型一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在有爆炸危险的场所必须根据物质的危险性正确选用不同的防爆电气设备。根据

60、结构和防爆原理不同，防爆电气设备可分为以下几种类型；隔爆型（d）增安型（e）本质安全型（i）正压型（p）充油型（o）充砂型（q）防爆特殊型（s）无火花型（n）各种防爆电气设备都有标明防爆合格证号和防爆类型、类别、级别、温度组别等的铭牌作为标志。 646 6 防爆防火措施防爆防火措施 6.3.4 6.3.4 防雷电防雷电1.雷电危害（1）直击雷危害。直击雷危害造成的电效应、热效应和机械效应的破坏作用很大。1）电效应。雷云对大地放电时，雷电流通过具有电阻或电感的物体时，因雷电流的变化率大（几十微秒时间内变化几万或几十万安），能产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，足以使电力系统的设施烧毁，导致可燃

61、易燃易爆物品的爆炸和火灾，引起严重的触电事故。2）热效应。很高的雷电流通过导体时，能使放电通道的温度高达数万度，在极短时间内将转换成大量的热能。雷击点的发热能量约为50020000），会将金属熔化，点燃油气引起爆炸事故。3）机械力效应。雷电流作用于非导体上时，由于雷电的热效应，使被击物体内部出现强大的机械力，从而导致被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。656 6 防爆防火措施防爆防火措施 （2）间接雷电危害。间接雷电可引起静电感应和电磁感应危害。1）静电感应。雷云的静电感应危害是指带电的雷云接近地面时，在地面的物体上感应出与雷云符号相反的电荷；当雷云消失时，对地绝缘导体或非导体等建筑物或设备顶部大

62、量感应电荷不能迅速流人大地，结果将呈现因感应静电荷而产生很高的对地电压即静电感应电压，它可达到几万伏，可击穿数十厘米的空气间隙发生火花放电，足以引起可燃气体燃烧或爆炸。雷电的静电感应会将接地不良或电气连接不良的物体或空气击穿，形成火花放电，引起可燃气体燃烧或爆炸。2）电磁感应。雷击具有很高的电压和很大的电流，又是在极短的时间内发生，当雷电流通过导体导人大地时，在其周围空间里将产生很强的交变电磁场，不仅会对处在这一电磁场中的导体感应出较大的电动势，还会在闭合回路的金属物体上产生感应电流，这时如回路上有的地方接触电阻很大或有缺口，就会局部发热或击穿缺口间空气，形成火花放电，引起可燃气体燃烧或爆炸。

63、油罐或管道接地可导走电磁感应电流。666 6 防爆防火措施防爆防火措施（3）雷电波侵入危害。雷击在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管道迅速传播，若侵人建筑物内可造成配电装置和电器绝缘层击穿产生短路，或使建筑物内的易燃易爆物品燃烧或爆炸。（4）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用。当防雷装置受到雷击时，接闪器、引下线及接地体上都具有很高的电压，它足以击穿3m以内的空气，形成火花放电。雷电对3m以内的导体发生跳闪放电，这种现象称为“反击”。如防雷装置与建筑物内外的电器、电气线路或其它金属管道的距离小于 3m时，它们之间就会产生放电，可引起电器绝缘破坏、金属管道击穿，造成易燃易爆

64、物品爆炸或着火。676 6 防爆防火措施防爆防火措施2.防雷装置。一套完整的防雷装置包括接闪器、引下线和接地装置。（1）接闪器。接闪器又称受雷器，是直接接受雷电的金属构件。 避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管做成。针长1m以下者，圆钢直径12mm，钢管直径20mm；针长12m者，圆钢直径地mm，钢管直径25mm。避雷针所用材料应能满足机械强度和耐腐蚀要求，有足够的热稳定性，以能承受雷电流的热破坏作用。（2）引下线。引下线上接接闪器，下接接地装置，将雷电流自接闪器导人接地装置。引下线国内一般采用圆钢或扁钢制作。圆钢直径不小于5mm，扁钢厚度不小于4mm，截面积不小于48mm2。如用钢绞线做引下线，

65、其截面积不小于25mm2。国外工程需用铜质材料。（3）接地装置。接地装置用来向大地泄放雷电流，它包括接地极和接地线两个部分。 接地极通常用长度为 2.5m的 50505的角钢（或50mm钢管）做成，上端埋深0.7m。连接各接地极的干线一般是采用 404mm2的扁钢做成，用 254mm2扁钢连接地面设备。686 6 防爆防火措施防爆防火措施6.4 6.4 建筑物的耐火等级、建筑物构件的耐火极限和燃烧性能建筑物的耐火等级、建筑物构件的耐火极限和燃烧性能6.4.1 6.4.1 建筑物的耐火等级和建筑物构件的耐火极限建筑物的耐火等级和建筑物构件的耐火极限 建筑物的耐火等级是表明建筑物抗火程度的重要标志

66、，建筑物的耐火等级分为四级，一级最高，四级最低。表6-10是国家标准建筑设计防火规范GBJ 16-87（2001年版）规定的各级耐火等级建筑物构件的燃烧性能和耐火极限。6.4.2 6.4.2 耐火极限耐火极限 建筑构件的耐火极限表明构件的耐燃烧时间。耐火极限是按下述方法测试出来的，对任一建筑构件按时间一温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，用小时（h）表示。6.4.3 6.4.3 加油加气站内建筑物的耐火等级加油加气站内建筑物的耐火等级 国家标准汽车加油加气站设计与施工规范GB 501562002规定：加油加气站内的站房及其它

67、附属建筑物的耐火等级不应低于二级。当罩棚顶棚的承重构件为钢结构时，其耐火极限可为0.25h，顶棚其它部分不得采用燃烧体建造。697 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.1 7.1 常用灭火物质常用灭火物质灭火剂的作用是能有效地破坏燃烧条件、中止燃烧，起到灭火的作用。要求灭火剂使用方便、灭火效能高、成本低、来源丰富。常见的灭火剂有水、沙、CO2、空气泡沫、干粉等，对卤化物应限制使用。不同的灭火剂需要不同的灭火设备或器材相配合，才可以发挥灭火剂的灭火效能，达到灭火的目的。7.1.7.1.l l 水水 水是最简易、来源最方便最广泛的灭火剂，它可以起到冷却、对环境中氧气的稀释、减弱燃烧强度、降

68、低可燃液体浓度的作用。压力状态下的水，其冲击力可以冲散燃烧物、减弱燃烧强度，但水一般不直接用于扑灭油火，更多的是用来扑灭固体物质火灾、建筑物火灾。707 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.1.2 7.1.2 沙、石棉毯沙、石棉毯 对于扑灭小型的局部的流散油品火灾，使用沙、石棉毯、石棉被则有相当好的灭火效果。用它们覆盖在燃烧物上可以起到隔绝空气、窒息灭火的作用。对于扑灭卧式油罐、汽车油罐车灌油口部的火灾，使用石棉毡更具有快速、简捷、好用的效果。7.1.3 7.1.3 COCO2 2 装于钢瓶中的CO2常用来扑灭局部的小型的油火，CO2本身是一种不燃烧、不助燃的气体，一般是采用加压降温方

69、法液化贮存于钢瓶中。717 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.1.4 7.1.4 泡沫灭火剂泡沫灭火剂泡沫灭火剂分为化学泡沫和空空气气泡泡沫沫两种灭火剂。化学泡沫灭火剂20世纪5060年代使用较多，现在已基本停用了。空气泡沫灭火剂主要是用蛋白泡沫灭火剂（以泡沫液状态）与水按一定比例相混合形成混合液，再经泡沫产生器产生泡沫，喷洒在着火的油品表面上，覆盖了油表面，起到隔绝空气达到窒息灭火目的。空气泡沫灭火剂按泡沫的发泡倍数可分为低倍数泡沫、中倍数泡沫和高倍数泡沫。低倍数泡沫灭火剂的发泡倍数为20倍以下。根据发泡剂的类型和用途，低倍数泡沫灭火剂又可分为蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、水成型泡沫、合成

70、泡沫和抗溶泡沫五种类型。低倍数泡沫多用于扑灭油罐火灾。中倍数泡沫经多年使用已见成熟并被写入规范推荐用于油罐火灾油罐火灾的扑灭。空气泡沫灭火剂在灭火中的作用：灭火泡沫在燃烧的油表面形成泡沫覆盖层达到一定厚度时，可使燃烧油表面与空气隔绝，达到窒息灭火目的；泡沫层封闭了燃烧的油表面，可以遮断火焰的热辐射，阻止油品的蒸发；在向罐内喷洒泡沫过程中，气化了的一部分泡沫可起到降低环境中氧的浓度及吸热降温的作用。727 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.1.5 7.1.5 干粉干粉 干粉灭火剂灭火时是靠加压于灭火器中的气体压力将干粉从灭火喷嘴中喷出，形成一股夹着加压气体的雾状粉流，射向燃烧物，从而把

71、火焰灭掉。干粉灭火剂的灭火原理如下：（1）对燃烧物起到一种抑制作用。（2）干粉与火焰接触时会产生一种烧爆作用，增加干粉与火焰的接触面积，提高灭火效果。（3）使用干粉灭火还可阻止氧气向火焰扩散，降低火焰对油品的热辐射，起到一定的阻火和灭火作用。 加气站的灭火，宜选用干粉灭火器。737 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.2 7.2 加油站消防设施加油站消防设施 加油站的消防设施主要是小型灭火器材，小型灭火器材是控制初期火灾和扑灭小型火灾的最有效设备。国家标准汽车加油加气站设计与施工规范GB 501562002规定加油站需配置下列消防器材：（1）每 2台加油机应设置不少于 1只 4kg手提

72、式干粉灭火器和 1只泡沫灭火器；加油机不足2台接2台计算。（2）地下储罐应设35kg推车式干粉灭火器二个。当两种介质储罐之间的距离超过15m时，应分别设置。（3）一、二级加油站应配置灭火毯5块，沙子2m3，三级加油站应配置灭火毯2块，沙子2m3。加油加气合建站按同级别的加油站配置灭火毯和沙子。（4）其余建筑的灭火器材配置应符合现行国家标准建筑灭火器配置设计规范GBJ 140的规定。747 7 加油加气站消防设施加油加气站消防设施7.3 7.3 CNGCNG加气站消防设施加气站消防设施 CNG加气站的火灾特点是当发生火灾时往往会引发天然气的爆炸，随着爆炸，天然气会很快泄放，只要关闭相关气阀，就能

73、很快熄灭火灾。因此，天然气加气站也不需要设消防冷却设施。 国家标准汽车加油加气站设计与施工规范GB501562002规定CNG加气站需配置下列消防设施和器材：（l）每 2台加气机应设置不少于1只 8kg手提式干粉灭火器或 2只4kg手提式干粉灭火器；加气机不足2台按2台计算。（2）压缩机操作间（棚）应按建筑面积每50m2设8kg手提式干粉灭火器1只，总数不应少于2只。（3）其余建筑的灭火器材配置应符合现行国家标准建筑灭火器配置设计规范GBJ 140的规定。758 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.1 8.1 加气站设备安全使用与管理加气站设备安全使用与管理 目前，我国加气站主要是

74、有液化石油气（LPG）加气站和天然气（CNG）加气站两种。CNG加气站的主要设备包括：压缩机、储气瓶组（或储气井）、管道、脱硫装置和脱水装置等。8.1.18.1.1加气机加气机 加气机是加气站的主要设备之一。应具备加气量和收费金额、累计加气量显示的功能，并具有手动控制流量的功能，加气枪的加气嘴血与汽车的加气口配套。加气机的正常工作、计量准确、正确操作，不仅关系到加气站的经济效益，更重要的是关系到加气站和人员的安全。768 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理加气机的技术要求 CNG加气机的数量应根据加气汽车数量，并按每辆汽车加气46min计算确定。加气机的选择应符合下列要求： （1）加

75、气机应具有自动控制和手动操作两种功能； （2）加气机的额定工作压力为20MPa，并设安全眼压装置。加气速度不应大于O.25m3/min；（3）加气机的计量精度不应低于1.0级，以m3为计量单位，最小分度值为0.1m3。（4）加气枪上的加气嘴应与汽车受气口配套。加气嘴应配置自密封阀，加气完毕卸开后应自行关闭，其操作过程中天然气泄漏量不得大于0.01m3（标准状态）； （5）加气机附设的拉断阀在外力作用下分开后，两端应自行密封。工作压力为20MPa时，分离拉力范围宜为400600N；（6）加气机附近应设防撞柱（栏）。778 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.1.2 8.1.2 CNG

76、CNG储气瓶的安全技术与管理储气瓶的安全技术与管理（一）CNG储气瓶的安全技术要求（1）储气瓶组应设置防止超压的保护装置。储气瓶进气总管上应设安全阀、紧急放散管、压力表和超压报警器。每组储气瓶前应设截止阀。 （2）储气瓶组应设置安全泄压保护装置，当存在泄放量大于2m3的操作排放情况时，应设置专用储罐。 （3）应采取防止因阳光照射而引起的超限温升措施。（二）CNG储气瓶的安全管理（1）加气站储气瓶组宜采用同一种规格的储气瓶。（2）压缩天然气储气瓶必须使用具有国家认定生产资质厂家的产品，并符合国家标准的规定。（3）储气瓶应按压力容器安全技术监察规程质技监局锅发（1999）154号文件要求定期送检，

77、以保证钢瓶安全，严禁使用过期未检钢瓶。788 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.1.3 8.1.3 压缩机的安全技术要求与管理压缩机的安全技术要求与管理（一） 压缩机的安全技术要求（1）为防止压缩机超压运行，压缩机出口应设置安全阀，其设定压力不应高于设备或容器的设计低力。安全阀的泄放能力应不低于压缩机的最大徘放量。（2）CNG压缩机进出口应设置高低限压力报警和超高限压力连锁停车装置。冷却系统、润滑油系统应设置高温报警和超温停车及压力低限报警装置。（3）CNG加气机安全系统应能保证在充装设备压力达到工作压力的90%时，自动停止加气作业。（4）CNG加气胶管应进行2倍于工作压力的强度

78、试验和4MPa压力的气密试验，并具有导电功能。（6）加气软管应配有拉断阀、过流阎等快速切断阀，以确保气体流速突然增大时关闭输气系统。 798 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理（二）压缩机的安全管理（1）压缩机的固定应牢固可靠，避免其振动影响其他设备。（2）定期巡捡时应检查机泵的声音、振动、温升有无异常。（3）经常检查机泵润滑系统，定期加注润滑油。电机、泵每两月加注一次润滑脂，每半年化验一次压缩机油，不符合要求时立即更换。特殊情况下随时安排化验检查，及时依据检查情况决定更换与否。 （4）每半年至少进行一次压缩机的气门组件检杏。808 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.1

79、.4 8.1.4 管钱、阀门和安全附件的安全技术与管理管钱、阀门和安全附件的安全技术与管理（一）安全技术要求 CNG加气站所有管线、阀门和安全附件的设计压力应比最大工作压力高10%，并能满足在任何情况下其设讨压力不低于安全阀起跳的工作压力要求。 （二）管线安全管理（1）管道的使用和检验应符合压力管道安全管理与监察规定（原国家劳动部1996年4月23日颁布）。（2）敷设管道的管沟应用沙子填实；管沟进入建筑物、构筑物、防火必须密封。（3）定期检查管线各部件的连接部位，保持密封良好，无渗漏。（三）阀门及安全附件安全管理（1）阀门应定期进行养扩，保持启闭灵活，无渗漏现象。（2）紧急切断阀应每月进行一次

80、校验，泄压后应在3秒内关闭阀门发挥作用。（3）储气罐、管道、泵和加气机的安全附件应按国家有关规定定期进行检定校验，高压储气罐每三年一次；压力表、温度计每半年一次，流量计每半年一次安全阀每年至少要校验一次。818 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.2 8.2 加气站安全管理措施加气站安全管理措施 做好加气站的安全管理工作，确保加气站经营活动的正常开展、只靠设备的配置是不够的，还必须根据加气站的特点，结合石化行业关于消防管理的有关规定，制订一套切实可行的安全管理办法和各项操作规程，并落实到岗、到人，严格执行，以有效地预防、控制和消除火灾爆炸事故的发生。8.2.1 8.2.1 建立防火

81、、防爆和防泄漏制度建立防火、防爆和防泄漏制度（1）建立防火安全责任制，落实专人管理，把防火、防爆、防泄漏安全管理工作放在各项工作的首位。在加气站经营过程中不能存有一丝麻痹思想和侥幸心理。 （2）根据加气站实际，科学合理地制订适应加气站的各岗位工作制度和操作规程。 （3）强化员工的安全教育，包括气体燃料知识的学习，树立安全观念，增强安全意识。828 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.2.2 8.2.2 强化明火管理制度，严防火种进入强化明火管理制度，严防火种进入 俗话说“水火无情”，压缩天然气（CNG）站的“火”更无情，因火灾爆炸造成损失和危害比其他行业都大。一般物质火灾，蔓延和扩

82、展的速度相对较慢，在发生的初期，范围较小，扑灭比较容易。天然气火灾蔓延和扩展速度及快，其火焰速度达200m/s以上，且难以扑灭，特别是爆炸事故，一旦发生，将立即造成重大灾害。加强明火管理，严防火种的进入是加气站安全管理的项旨要措施，具体应做好以下几点。 （1）加气站内应在醒目位置设立“严禁烟火”等管戒标语和标牌。操作和维修设备时，应采用防爆工具。 （2）进人站内的汽车车速不得超过5km/h。禁止拖拉肌、电瓶车、摩托车和自力车等进人站内。838 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.2.3 8.2.3 接卸气作业安全管理接卸气作业安全管理 （1）认真查验送货单据，核对品名、数量、质量化

83、验和进气储罐位号，严禁腐蚀介质超标的气体卸入储耀。 （2）严格按操作规程进行卸气作业。 （3）送汽车应按指定位置停车、熄火，并将车钥匙交操作员暂时保管。 （4）接卸气时，须先接静电接地线，确认气、液相软管上截止阀（球阀）处于关闭状态，再连接卸气管。槽车卸液设备应由送气方操作。 （5）卸气期间，操作员必须监护现场，随时检查压力、温度和液位。CNG储气罐的压力小得越过25MPa。 （6）操作员应收督送气司机离开送气车辆，但不得还离作业现场，不得清扫、维修车辆。 （7）卸气结束后，由操作员拆卸输气管、静电接地线，检查无误后，将车钥匙交司机，送汽车辆方可启动，离开现场。848 8 CNGCNG加气站安

84、全管理加气站安全管理8.2.4 8.2.4 加气作业安全管理加气作业安全管理 （1）作业时，每台加气机应有一名操作人员，但一人不能同时操作曲把加气枪作业。 （2）操作人员应站在侧面引导车辆进站，汽车应停在有明显标识的指定位置，保持与加气机1m以上距离。 （3）汽车停稳后，操作员应监督司机拉紧手刹，引擎熄火，取下钥匙。夜间应关闭车灯。 （4）加气前，操作员应对车辆的储气瓶仪表、阀门管道进行安全检查，查看是否在使用期限内。 （5）作业时加气胶（软）管不得交叉或饶过其他设备。 （6）CNG放空时，枪口严禁对准人。 （7）加气过程中，应注意监视加气机计量仪表及车辆的压力是否正常。 858 8 CNGC

85、NG加气站安全管理加气站安全管理 （8）加气期间，操作人员不得离开现场，严禁让非操作人员代为操作，严禁非操作人员自己主动充装。 （9）加气过程中如遇紧急情况（如车辆或设备泄漏）应立即停止作业。 （10）加气结束，关闭加气枪、车辆储气瓶阀、加气管阀，卸下加气枪，护盖，核对加气数量，并确认无漏气现象后，方可容许司机启动车辆。（11）加气站严禁为无技术监督部门检验合格证的汽车储气瓶加气；严禁为汽车储气瓶以外的任何燃气装置、气瓶加气。868 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.2.5 8.2.5 加气安全操作规程加气安全操作规程 （1）加气员必须具备CNG知识及消防知识，并应持证上岗。 （

86、2）加气车辆定位后，加气员检查发动机是否熄火、手刹是否刹住。 （3）对改装车辆，加气前，加气员庇要求驾驶员打开车辆后盖，检查容器是否在使用期内以及贴有规定的标签。通过看、听、嗅等方法检验容器的阀门、配管是否有气体泄漏或出现其他异常情况。对非改装车辆，应要求驾驶员配合做好上述工作。 （4）加气员经过检查将加气枪与车辆加气口连接，确认牢靠。严禁加气管交叉和缠绕在其他设备上。 （5）加气员在加气时要观察流量及容器的标尺，CNG加气压力不得越过20MPa。 （6）加气作业中，加气员严禁将加气枪交给顾客操作，禁止一人操作两把加气枪，不得擅自离开正在加气的车辆。878 8 CNGCNG加气站安全管理加气站

87、安全管理 （7）加气员应监督驾驶员不能用毛刷清洁车辆或打开发动机前盖维修车辆。 （8）加气过程中发生气体严重泄漏时，加气员府立即关闭车辆气瓶阀，同时按下现场紧急关闭按钮，把气体泄漏量控制在最小范围内。 （9）加气结束后，卸下并正确放好加气枪。 （10）加气必须分车进行，各车之间不得连码加气。在加气区域禁止使用手机等移动通讯设备。 （11）加气站如遇有严重电闪雷击天气、计量器具发生故障、加气站周围发生不能保障加气站安全和正常工作的事件，应暂停加气作业888 8 CNGCNG加气站安全管理加气站安全管理8.2.6 8.2.6 应急措施应急措施 为了切实做好“预防为主，防消结合”工作，确保加气站经营

88、活动的正常进行，并及时处理可能发生的突然事件，应制订应急措施。（一）停电应急措施 加气站一旦发生停电，应立即开启应急灯，检查各重点部位；关闭各类开关，以防突然来电损坏电器设备，并及时向上级主管部门报告；查清停电原因，记录停电时间和来电时间。（二）漏气应急措施 （1）加气站内如发现管网漏气，应迅速查明泄漏点，立即关闭与该管线相连接的阀门和与该管线联接的储罐阀门，把气源切断。 （2）切断电源，停止一切作业，做好人员和外来车辆的疏散工作，消除一切火源，并防止因抢险造成气瓶或其他金属物品的碰撞而产生火花。 （3）用湿棉被包住泄漏点，用水对其冷却。 （4）如果泄漏量大，一时难以控制，应扩大警戒区域，迅速

89、报警“119”。 （5）如果是卸车台处发生管线或阀门出现泄漏，应立即关闭槽车的气管，槽车立即停泵，分别用惰性气体吹扫和消防水冲淋，一时难以控制时应迅速报警“119”。89 推荐几本书推荐几本书1 1林青，周恩来宰相生涯，长城文化出版社林青，周恩来宰相生涯，长城文化出版社2 2美费拉尔美费拉尔. .凯金，没有任何借口，机械工业出版社凯金，没有任何借口，机械工业出版社3 3美戴尔美戴尔. .卡耐基，人性的弱点，内蒙古文化出版社卡耐基，人性的弱点，内蒙古文化出版社 4 4汪中求，细节决定成败，新华出版社汪中求，细节决定成败，新华出版社5 5宋强、张藏藏，中国可以说不，中华工商联出版社宋强、张藏藏，中国可以说不，中华工商联出版社6 6美美R.R.特里尔，毛泽东传，河北人民出版社特里尔，毛泽东传，河北人民出版社7 7法卢梭，爱弥尔法卢梭，爱弥尔论教育，商务印书社论教育，商务印书社8 8美卡耐基夫人，女性的力量，河北科技出版社美卡耐基夫人，女性的力量，河北科技出版社9 9美罗伯特美罗伯特. .劳伦斯劳伦斯. .库恩，他改变了中国库恩，他改变了中国江泽民传，江泽民传，上海世纪出版集团上海世纪出版集团90谢谢谢谢91