【正文】 一般步驟：(1)將系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)；(2) 分析每個(gè)子系統(tǒng)可能發(fā)生的失效模式；(3) 根據(jù)失效模式對(duì)系統(tǒng)或子系統(tǒng)影響程度的不同, 定性地或半定量地劃分成不同的等級(jí)。按其損失及事故性質(zhì),可分為重大事故及一般事故。 泄漏引發(fā)事故站內(nèi)工藝過(guò)程處于高壓狀態(tài)，工藝設(shè)備容易造成泄漏，氣體外泄可能發(fā)生地點(diǎn)很多，管道焊縫、閥門、法蘭盤、氣瓶、壓縮機(jī)、干燥器、回收罐，過(guò)濾罐等都有可能發(fā)生泄漏；當(dāng)壓縮天然氣管道被拉脫或加氣車輛意外失控而撞毀加氣機(jī)時(shí)會(huì)造成天然氣管道被脫或加氣車輛意外失控制而撞毀加氣機(jī)時(shí)會(huì)造成天然氣大量泄漏。必須設(shè)法用高壓瓶組組汽車加氣，以降低其壓力，壓縮機(jī)就可起動(dòng)。（8）顯示器能正常復(fù)位，但電磁閥不動(dòng)作無(wú)法加氣其主要原因是變送器工作不正常。質(zhì)量流量計(jì)或變送器損壞。（3）給汽車加氣加不滿溫度補(bǔ)償功能在起作用，當(dāng)環(huán)境溫度在 20℃以上時(shí)，應(yīng)該加壓到 20MPa。這種情況比較少見(jiàn)，可將控制軟件重新安裝一次，就能解決問(wèn)題。電網(wǎng)電壓過(guò)高，或在加氣站的輸電變壓器上接有其它工業(yè)負(fù)載，造成電壓不穩(wěn)定，忽高忽低，甚至沖擊，都容易使該電源損壞。所以應(yīng)首先檢查該級(jí)進(jìn)氣閥門是否有故障。（7）輸出氣體帶油過(guò)多，含油氣體未經(jīng)嚴(yán)格過(guò)濾而排出。最終排氣壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)(一般為 25MPa)控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出停機(jī)指令，如果控制系統(tǒng)失靈，例如壓力傳感器等元器件失效，就會(huì)使排氣壓力一直上升。（2）進(jìn)氣壓力過(guò)高首選檢查壓縮機(jī)一級(jí)進(jìn)氣壓力表(一般設(shè)在橇裝箱體外壁)讀數(shù)是否超過(guò)最高進(jìn)氣壓力。一般是由潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)引起的。應(yīng)檢查清理油過(guò)濾器或更換油過(guò)濾器元件。自 1995 年以來(lái),我國(guó)已先后發(fā)生了 5 起加氣站火災(zāi)或爆炸事故，造成直接經(jīng)濟(jì)損失 18 萬(wàn)余元。一個(gè)自動(dòng)化程度高，功能完善的控制系統(tǒng)可以極大地提高加氣站的工作效率，保證加氣站安全、可西南石油大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)論文12靠地運(yùn)行。（4）壓縮機(jī)和壓縮天然氣冷卻系統(tǒng)　　壓縮機(jī)和壓縮天然氣冷卻系統(tǒng)可分為水冷和風(fēng)冷兩大類。　天然氣壓縮機(jī)為往復(fù)活塞式。但由于高、中壓脫水無(wú)法對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行必要的保護(hù)，至使壓縮機(jī)由于天然氣中的含水量大而導(dǎo)致嚴(yán)重故障的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。 （1）低壓脫水　　脫水裝置在壓縮機(jī)的進(jìn)口處，由于被干燥氣體壓力低，水含量高。橇裝式結(jié)構(gòu)，是指將加氣站主要設(shè)備，如凈化、壓縮、冷卻、控制與儲(chǔ)氣設(shè)備或裝置等都是盡可能的集成在一個(gè)稱為橇裝的底座上，可在工廠內(nèi)完成全部制造調(diào)試工作，只要通上電，接通氣路就可工作，進(jìn)口加氣站基本都是這種形式。中石化集團(tuán)擬在2022 年前，在上海、河南、江蘇等地建設(shè) 231 座 CNG 母子站；中油深南石油技術(shù)開(kāi)發(fā)公司擬在海南省建 30 座 CNG 加氣站。儲(chǔ)氣井井管末作外壁防腐，與地下水中的酸、鹼等腐蝕性物質(zhì)長(zhǎng)期接觸，產(chǎn)生嚴(yán)重的外腐蝕，乃至釀成爆管升空事故。有的加氣機(jī)上安裝的鋼球定位結(jié)構(gòu)式的快換接頭來(lái)代替的拉斷閥，而快換接頭的分離拉力是不穩(wěn)定的。年產(chǎn)值近10 億元% 全國(guó) 500 多座加氣站的 CNG 銷售額粗略估算為 20 億元。1996 年~2022 年，全國(guó)加氣站保有量達(dá) 131 座（其中四川 81座）。1984 年，自貢市公共汽車公司在國(guó)內(nèi)率先提出“引進(jìn)車用壓縮天然氣成套設(shè)備” 項(xiàng)目并被批準(zhǔn)立項(xiàng)。意大利是世界上最早使用天然氣作為汽車燃料的國(guó)家，在 1929 年就把常壓天然氣氣囊安裝在汽車上，將天然氣作為汽車燃料。當(dāng)時(shí)是由天然氣井直接向汽車上的氣瓶充氣，壓力一般為 10~15MPa，這種天然氣既未脫硫也未脫水。也無(wú)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可遵循，邊干邊改。除少數(shù)邊遠(yuǎn)無(wú)氣源地區(qū)外，幾乎每個(gè)縣都建有加氣站。（2）加氣機(jī)安全和氣瓶檢測(cè)問(wèn)題根據(jù)統(tǒng)計(jì)，CNG 加氣站發(fā)生安全事故最多的是加氣工人或駕駛?cè)苏`操作，導(dǎo)致加氣機(jī)拉倒和加氣槍高壓管拉斷。SY/ T 6535 規(guī)定“井筒應(yīng)采用符合 API SPEC SCT 的要求，套管鋼級(jí)應(yīng)為 TP80CQJ”，同時(shí)還規(guī)定“下井的井管應(yīng)有質(zhì)量證明文件，試壓合格報(bào)告等表示其質(zhì)量完全符合設(shè)計(jì)要求的文件”。上述 5 個(gè)方面的主要問(wèn)題，實(shí)際上也就是 CNG 站發(fā)生事故的主要原因或者說(shuō)是 CNG 站存在的安全隱患，那么如何有效的確保 CNG 站的安全，保證 CNG 站安全平穩(wěn)的運(yùn)行，保障 CNG 站職工和周邊居民的安全，因此有必要對(duì) CNG 站的安全管理和評(píng)價(jià)作一個(gè)初步的研究和探索 [6~7]。天然氣 壓力表過(guò)濾器 流量計(jì) 脫硫塔 壓縮機(jī) 緩沖罐 干燥器調(diào)壓儲(chǔ)氣瓶組（儲(chǔ)氣井）CNG 加氣機(jī)CNG 汽車CNG 站安全評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用7圖 21 CNG 加氣站工藝流程示意圖 CNG 加氣站基本類型及其特點(diǎn)目前國(guó)內(nèi)外 CNG 加氣站基本分為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)和橇裝式結(jié)構(gòu)兩大類。從目前國(guó)內(nèi)外實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，基本上都采用前置處理的方式，這樣可保護(hù)加氣站的核心設(shè)備－壓縮機(jī)不會(huì)受到腐蝕和損壞。在冬季最低氣溫不低于7℃的地區(qū)，干燥劑可選用硅膠，以降低再生操作溫度。由于 CNG 加氣站的天然氣的壓縮機(jī)壓比較大，基本上都是活塞往復(fù)式壓縮機(jī)。它是通過(guò)一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，定時(shí)定量地將潤(rùn)滑油供給每一個(gè)氣缸?；緟?shù)為：① 井管直徑 （套管） ； ② 單井水容積 1～10（Nm 3） ；③ 井深 80200（m） ；④ 工作壓力（≤25MPa） 。CNG 加氣子站建在燃?xì)夤芫W(wǎng)尚未到達(dá)的地方，掛車從加氣母站運(yùn)來(lái)的壓縮天然氣，經(jīng)儲(chǔ)存、壓縮等工藝，通過(guò)售氣機(jī)向汽車加氣 [9~12]。如果確實(shí)缺油，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。這只能解決燃眉之急，其間必須經(jīng)常用其它方法監(jiān)測(cè)油路。盡管進(jìn)站輸氣管道的氣壓還未到設(shè)定的近氣壓力的下限，但壓縮機(jī)人口氣壓已到下限，所以壓縮機(jī)保護(hù)停機(jī)。如果中間級(jí)壓力高，估計(jì)是過(guò)濾器堵塞。如果冷卻風(fēng)扇是通過(guò)皮帶傳動(dòng)，應(yīng)檢查風(fēng)扇皮帶是否太松，或者皮帶斷裂，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)，排氣溫度必然升高。如果排液管道堵塞，或者不能定時(shí)打開(kāi)排放閥放掉廢液，設(shè)備液位開(kāi)關(guān)失靈，都會(huì)使回收罐壓力升高。（3）回收罐安全閥動(dòng)作主氣路到充氣回路之間的單向閥關(guān)閉不嚴(yán)，致使停機(jī)時(shí)低壓氣瓶組的高壓氣體回流到回收罐中引起超壓，使安全閥起跳釋壓。只要將壓縮機(jī)站的氣動(dòng)進(jìn)氣閥用扳手?jǐn)Q開(kāi)一些，使系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值，就可以正常工作。更換一個(gè)新銷即可。一般將售氣機(jī)電源關(guān)閉，再打開(kāi)使電路復(fù)位即可正常。排除的方法是：檢查或更換油過(guò)濾器濾芯，確保氣體干凈。一般只能是由電網(wǎng)電壓降低而引起。 CNG 加氣站火災(zāi)危險(xiǎn)性分析CNG 站處理、加工和儲(chǔ)存的天然氣屬一級(jí)可燃?xì)怏w，甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性，而儲(chǔ)存CNG 相關(guān)設(shè)備又具有很高的壓力等，因此 CNG 站一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸等事故，其后果將不堪設(shè)想，因此有必要對(duì) CNG 加氣站的火災(zāi)危險(xiǎn)性因素進(jìn)行分析。 安全培訓(xùn)不規(guī)范新建 CNG 加氣站的操作人員因不熟悉 CNG 新技術(shù)和未經(jīng)過(guò)必要的培訓(xùn)就上崗操作，或沒(méi)有定期復(fù)訓(xùn)，容易出現(xiàn)違章作業(yè)或違反安全操作規(guī)程，對(duì)安全知識(shí)尤其是消防知識(shí)知之甚少，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患和沒(méi)有處理突發(fā)事故的能力。該方法有充分的時(shí)間組織有經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)編寫, 不會(huì)漏掉能導(dǎo)致危險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；同時(shí)該方法簡(jiǎn)單易懂。模糊綜合評(píng)價(jià)方法的一般步驟：確定影響安全的主要因素；確定各影響因素的權(quán)重；建立模糊綜合評(píng)價(jià)；根據(jù)不同情況采用不同運(yùn)算算子作出評(píng)價(jià)?？偟闹苯咏?jīng)濟(jì)損失約 260 萬(wàn)元 ,其中重大事故(爆炸、燃燒、泄漏)有 11 起,占總事故的 11 %,所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占事故總損失的 85 %。 高壓運(yùn)行危險(xiǎn)性大壓縮天然氣加氣站技術(shù)要求充裝站的壓縮機(jī)必須加壓至 25MPa 以上，才能將天然氣壓縮到鋼瓶?jī)?nèi)，這是目前國(guó)內(nèi)可燃?xì)怏w的最高壓力貯存容器。這種情況有可能是低壓配電柜上的空氣開(kāi)關(guān)實(shí)際沒(méi)有合到位(表面看是合上的)。按照優(yōu)先充氣原理，壓縮機(jī)工作時(shí)，天然氣總是流向壓力低的地方，比如售氣機(jī)或儲(chǔ)氣瓶組。（5）順序控制閥快速轉(zhuǎn)換，但汽車始終加不滿氣控制閥快速轉(zhuǎn)換說(shuō)明加氣流量很小，其原因可能有以下幾方面。順序控制系統(tǒng)的中壓或高壓電磁閥沒(méi)有打開(kāi)，可能由于氣體中有雜質(zhì)將閥卡死。只要把控制程序修改一下就可避免。靜電接地連接不牢或松動(dòng)斷開(kāi)，使接地電阻時(shí)大時(shí)小甚至無(wú)窮大，造成隔離柵成批燒壞。過(guò)濾器下的排液管路和單向閥不通暢，使過(guò)濾器下部液位升高，也可能污染濾芯。否則，這些廢油就會(huì)滯留在過(guò)濾器中，當(dāng)液位高過(guò)濾芯時(shí)，必然被氣體帶出。壓縮機(jī)閥門關(guān)閉不嚴(yán)。如果長(zhǎng)期超限就必須在進(jìn)站管線中增加凋壓器。油路機(jī)械式冷熱轉(zhuǎn)換閥(有些稱靜熱力閥) 故障使?jié)櫥湍岱ń?jīng)過(guò)油冷卻器降溫。壓力調(diào)節(jié)器調(diào)整不當(dāng)，也會(huì)造成油壓降低，應(yīng)檢查和調(diào)節(jié)油壓調(diào)節(jié)器的位置。而要對(duì) CNG 站進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，首先得了解 CNG 站常見(jiàn)的故障以及其具有那些危險(xiǎn)性，從導(dǎo)致故障的原因出發(fā)，以遏止其危險(xiǎn)因素為目的，才能合理建立 CNG 站安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從而對(duì) CNG加氣站的安全作出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。較先進(jìn)的加氣站，還可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器（MODEN）和電話線，對(duì)各地多個(gè)加氣站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)集中控制管理，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷和排除。開(kāi)式循環(huán)的水冷卻方式由于要求建有專門的冷卻水池，屬于落后技術(shù)，國(guó)內(nèi)還有廠家采用。運(yùn)動(dòng)部分由曲軸、連桿、十字頭、活塞、氣閥等部分組成，并配有管道、儀表操縱系統(tǒng)。設(shè)計(jì)和選用這一系統(tǒng)設(shè)備的依據(jù)是，保證經(jīng)過(guò)凈化和干燥系統(tǒng)處理的 CNG 氣體質(zhì)量達(dá)到 SY/T754696《汽車用壓縮天然氣》標(biāo)準(zhǔn)要求，不必盲目追求進(jìn)口設(shè)備或者設(shè)備的配套齊全。這種方式的脫水裝置，由于受再生條件的制約，要達(dá)到低于60℃（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）露點(diǎn)要求有一定的困難。一種是不封閉型，即橇裝上沒(méi)有安裝封閉的箱體，所有設(shè)備都暴露在外面，適用在室內(nèi)或棚下安裝。（2）在詳細(xì)分析 CNG 站各個(gè)系統(tǒng)及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合 CNG 站事故統(tǒng)計(jì)分類等相關(guān)資料建立 CNG 站總體安全度綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。隨著使用 6 年以上站用儲(chǔ)氣井逐年遞增，此問(wèn)題顯得尤為迫切。根據(jù)檢測(cè)站調(diào)查,出租車氣瓶使用兩年以后，在檢測(cè)時(shí)往往能倒出約 0 . 5～1 升的油水混合液，這說(shuō)明 CNG 脫水脫油質(zhì)量堪憂，另一方面也說(shuō)明定期進(jìn)行氣瓶檢測(cè)的必要性。脫水后的 CNG 水含量超標(biāo)，與脫水裝置再生后的有效吸附容積和再生操作規(guī)范有很大的關(guān)系。不少省市紛紛成立相應(yīng)的協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，出臺(tái)優(yōu)惠政策，制定發(fā)展規(guī)劃等。1986 年，四川省人民政府批準(zhǔn)省計(jì)經(jīng)委關(guān)于汽車用壓縮天然氣代油的規(guī)劃意見(jiàn)的通知出臺(tái)，首次提出“ 以氣代油工作是我省經(jīng)濟(jì)工作中一項(xiàng)戰(zhàn)略性措施” 。表 11 的數(shù)據(jù)是 2022 年統(tǒng)計(jì)的世界 14 個(gè)國(guó)家或地區(qū)壓縮天然氣汽車及 CNG 加氣站的發(fā)展情況。據(jù)統(tǒng)計(jì),到 2022 年 6 月我國(guó)共建成 CNG 加氣站約 535座(含油氣合建站) ,CNG 汽車約 14 萬(wàn)輛。在這一期間，全國(guó)共建有加氣站 34 座，其特點(diǎn)是川渝地區(qū)均以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主，而北京、廊坊、新疆等地幾乎均為進(jìn)口設(shè)備。這個(gè)階段的一大特點(diǎn)是建站標(biāo)準(zhǔn)已由地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，一些相關(guān)的建站配套標(biāo)準(zhǔn)也相繼問(wèn)世，對(duì)進(jìn)一步規(guī)范各地建站行為起到了十分重要的作用。但是有關(guān)文獻(xiàn)在調(diào)研的 135 個(gè)加氣站中發(fā)現(xiàn)，大約有 45 %的加氣站在線檢測(cè)硫化氫含量超過(guò)了 15ppm。除塵不凈，使高壓管線或閥門組件堵塞或失效，儲(chǔ)氣井排污管道的堵塞。汽車加氣站的管理是涉及易燃易爆氣體和高壓容器管理的一個(gè)新的領(lǐng)域，涉及安全、設(shè)備、計(jì)量、化驗(yàn)、環(huán)保、標(biāo)準(zhǔn)化等諸多方面的管理工作，對(duì)于有關(guān)管理人員的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)要求很高。脫硫裝置應(yīng)設(shè)置雙塔。嚴(yán)格地講，壓縮系統(tǒng)中每級(jí)壓縮前后的冷凝除油過(guò)程也可歸于凈化系統(tǒng)。由于氣體中所含水的絕大部分已在壓縮機(jī)的逐級(jí)壓縮中分離出去。（2）壓縮機(jī)組壓縮機(jī)組包括壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)機(jī)。B、無(wú)油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：不需要安裝昂貴的油分離器；節(jié)省了費(fèi)用和機(jī)器空間；耗油量低；潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)化；維護(hù)工作量降低。缺點(diǎn)：氣缸散熱翅片使得鑄造工藝復(fù)雜。標(biāo)準(zhǔn)站直接從燃?xì)夤芫W(wǎng)取氣，經(jīng)過(guò)預(yù)處理系統(tǒng)、壓縮、儲(chǔ)存等一系列工藝后，通過(guò)售氣機(jī)給汽車加氣。（1）潤(rùn)滑油位過(guò)低油位傳感器(開(kāi)關(guān)) 位置過(guò)高。如果身邊暫時(shí)沒(méi)有備件，在確信系統(tǒng)并不缺油的前提下，為了不停機(jī)影響生產(chǎn)，亦可采取兩種臨時(shí)辦法。 壓縮機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)（1）進(jìn)氣壓力過(guò)低輸氣管道的壓力過(guò)低，尤其是加氣站從城市管網(wǎng)的中壓管道取氣，在用氣高峰時(shí)容易出現(xiàn)這種情況。（4）排氣壓力過(guò)高檢查壓縮機(jī)的閥。（6）排氣溫度過(guò)高檢查壓縮機(jī)閥是否失靈。檢查回收罐排氣調(diào)節(jié)器的設(shè)備。過(guò)濾器下的排液管路和單向閥不通暢，使過(guò)濾器下部液位升高，也可能污染濾芯。只要將密封墊拆下后，豎直方向旋轉(zhuǎn) 90 度裝上即可。（2）售氣機(jī)扇型開(kāi)關(guān)失靈操作失當(dāng)該扇型閥在一個(gè)加氣周期內(nèi)(低壓、中壓、高壓閥各開(kāi)一次)，只能開(kāi)關(guān)一次，如果中途任意扳動(dòng)(如給汽車末加滿或者中、高壓閥反應(yīng)慢還未打開(kāi)時(shí)，扳動(dòng)扇型閥)，就會(huì)在控制系統(tǒng)產(chǎn)生自鎖而失靈。整機(jī)電源(110～ 120V)不正常。如果出現(xiàn)顯示器上的數(shù)值明顯小于正常值，且?guī)缀醭梢欢ū壤?，?1/2 或 1/3 時(shí)，則往往是顯示器程序中的設(shè)置數(shù)據(jù)出了問(wèn)題，只要是用紅外編程器重新輸入一次就可解決。假若控制系統(tǒng)失靈，就會(huì)引起壓縮機(jī)超載。加氣站供電變壓器調(diào)整失當(dāng)。1995 年 8 月 12 日，四川綿陽(yáng)地方天然氣公司壓縮天然氣加氣站，因脫水工序處理不凈，在給鋼瓶充氣時(shí)而發(fā)生爆炸并起火成災(zāi)。表 31 68 個(gè) CNG 站安全事故統(tǒng)計(jì)分類表 設(shè)備事故設(shè)備事故在站車用氣儲(chǔ)氣井站用氣瓶 售氣機(jī) 壓縮機(jī) 高壓管線CNG 站安全評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用23現(xiàn)象 瓶?jī)?chǔ)氣井套管沖出 1汽車 氣 瓶 爆 炸(燃)6次加氣站氣瓶爆炸(燃) 4 次/5 只