【文章內容簡介】 ， 價格便宜；中溫固化 ， 節(jié)約能源；濕法纏繞與干法纏繞相比 ，減少了一道工序 ， 提高了生產(chǎn)效率 ， 降低了生產(chǎn)成本 。 42 4 CNG加氣工藝及設施 ③ 氣瓶進行水壓疲勞試驗時 ， 據(jù)研究 ， 在疲勞 10000次后 ， 氣密性完好 ， 檢壓至設計爆破壓力的 85%， 保壓 5分鐘 ， 無異常 ，其設計及制造具有可靠性 。 北京蘭天達汽車清潔燃料技術有限公司所生產(chǎn)的車用壓縮天然氣全纏繞復合材料氣瓶如右圖。 圖 47 車用壓縮天然氣全纏繞復合材料氣瓶（北京） 43 4 CNG加氣工藝及設施 壓縮天然氣加氣機 ? 為避免壓縮機頻繁啟動及在不需要進行充氣時提供氣源 ， CNG加氣站需設有儲氣裝置 。 典型的設計是儲氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過優(yōu)先順序控制盤的順序來實現(xiàn)高效充氣和快速加氣 。 ? 通常加氣站采用分級儲存方式 ， 將儲氣瓶紐分為高壓 、 中壓和低壓瓶組 ， 由優(yōu)先順序控制盤對其充氣和取氣過程進行自動控制 。充氣時： 先向高壓組充氣 ， 當高壓組的壓力上升到一定位時 ， 中壓組開始充氣 ， 等到中壓組壓力上升到一定值時 ， 低壓組外始充氣 ， 隨后三組氣瓶一起充氣 ， 上升到最大儲氣壓力后停止充氣 。 ? 取氣時： 先從低壓組取氣 ， 當?shù)蛪航M的壓力下降到一定值時 ， 開始從中壓組取氣 ， 等到中壓組壓力下降到一定值時 ， 開始從高壓組取氣 ， 隨店從三組氣瓶一起取氣 ， 直到三組儲氣瓶中的壓力下降到車載氣瓶的最高儲氣壓力相等時 ， 停止取氣 。 44 4 CNG加氣工藝及設施 （ 1） 加氣機不得設在室內 。 （ 2）加氣機的數(shù)且應根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時間 4～6min計算確定。 CNG加氣一般分為兩種，即快充氣與慢充氣。 由北京長空機械有限責任公司生產(chǎn)的長空牌加氣機，是國內目前最好的國產(chǎn)加氣機。采用了目前世界上最先進的 CNG專用質量流量計；由微機控制器控制，能自動顯示加氣量及加氣金額；具有金額預置、氣量預制多種加氣模式；當加滿氣時，具有自動停機功能；可以復顯最近四次的加氣數(shù)據(jù)，以備查驗；可以統(tǒng)計當班加氣累計數(shù)值和匯總累計數(shù)值；具有自動檢測故障功能，能自動顯示故障代碼；在充氣過程中能直接顯示壓力和和流量；當管道壓力漏失、超壓或溢流時能自動關機；輸氣軟管裝有可恢復拉斷保護裝置；可以同任何進口壓縮機相配套（模塊化接入 PLC中的 ESD系統(tǒng)）； 45 4 CNG加氣工藝及設施 （ 3） 加氣機應具有充裝與計量功能 ， 并應符合下列規(guī)定： ① 加氣機額定工作壓力應為 20MPa。 ② 氣機加氣流量不應大于 （ 工作狀態(tài) ） 。 ③ 加氣機應設安全限壓裝置 。 ④ 加氣機計量準確度不應低于 。 ⑤ 加氣量計量應以立方米為計量單位 ， 最小分度值應為 。 ⑥ 加氣量計量應進行壓力 、 溫度鉸正 ， 并換算成基準狀態(tài) 。 ⑦ 在寒冷地區(qū)應選用適合當?shù)丨h(huán)境溫度條件的加氣機 。 ⑧ 加氣機的進氣管道上宜設置防撞事故自動切斷閥 。 圖 45 長空加氣機 46 4 CNG加氣工藝及設施 加氣工藝設施的安全保護 （ 1） 天然氣進站管道上應設緊急截斷閥 。 手動緊急截斷閥的位置應便于發(fā)生事故時能及時切斷氣源 。 加氣站滅火的最有效辦法就是切斷氣源 。 在遠離作業(yè)區(qū)的天然氣進站管道上安裝緊急手動截斷閥 ， 是為了一旦發(fā)生火災或其他事故 ，自控系統(tǒng)失靈時 ， 操作人員仍可以靠近并關閉截斷閥 ， 切斷氣源 ，防止事故擴大 。 （ 2） 儲氣瓶組 （ 儲氣并 ） 進氣總管上應設安全閥及緊急放散管 、 壓力表及超壓報警器 。 每個儲氣瓶 （ 井 ） 出口應設截止閥 。 儲氣設施進口設置安全裝置及出口設置的截斷閥 ， 均為保證儲氣設施的安全運行及事故時能及時切斷氣源之用 。 （ 3） 儲氣瓶組 （ 儲氣井 ） 與加氣槍之間應設儲氣瓶組 （ 儲氣井 ） 截斷閥 、 主截斷閥 、 緊急截斷閥和加氣截斷閥 （ 圖 46） 。 47 圖 46 儲氣瓶組與加氣槍間閥門設置示意圖 1— 儲氣瓶組（儲氣井）； 2 儲氣瓶組（儲氣井）截斷閥； 3 一主截斷閥； 4— 輸氣管道； 5— 緊急截斷閥； 6— 供氣軟管； 7— 加氣截斷閥； 8— 加氣槍 48 4 CNG加氣工藝及設施 壓縮天然氣管道及其組成件 （ 1） 增壓前 的天然氣管道應選用無縫鋼管 ， 并應符合現(xiàn)行國家標準《 輸送流體用無縫鋼管 》 GB 8163的有關規(guī)定 。 增壓后 的天然氣管道應選用高壓無縫鋼管 ， 并應符合現(xiàn)行國家標準 《 高壓鍋爐用無縫鋼管 》 GB 5310或 《 不銹鋼無縫鋼管 》 GB/T 4976的有關規(guī)定 。加氣站用輸氣管道的選擇除應根據(jù)增壓前后的壓力選用符合條文規(guī)定的管材 ， 對壓力低的管道 （ 如壓力小于 ） 可選用 GB 8163中的無縫鋼管 ， 對壓力較高者應選用符合 GB 5310或 GB/T 14976的管子 ， 對北方寒冷地區(qū)的室外架空管道選材還應考慮低溫影響 。 （ 2） 加氣站內的所有設備 、 閥門 、 管道 、 管件的設計壓力應比最大工作壓力高 10%， 且在任何情況下不應低于安全閥的定壓 。 49 4 CNG加氣工藝及設施 （ 3） 加氣站內與壓縮天然氣接觸的所有設備 、 管道 、 管件 、 閥門 、法蘭 、 基片等的材質應與天然氣介質相適應 。 加氣站用天然氣允許含有微量 H2S、 CO2， 并可能殘存少量凝析油等腐蝕性介質 。 因此所有與大然氣接觸的設備材料都應具有抗腐蝕耐老化能力 。 （ 4） 壓前的天然氣管道宜理地敷設 ， 其管質距地面不應小于 。冰凍地區(qū)宜敷設在冰凍線以下 。 （ 5） 加氣站內室外高壓管道宜埋地敷設 。 加氣站內管道埋地敷設 ， 受外界于擾小 ， 較安全 。 室內管溝敷設 ，在溝內填充干沙可防泄漏天然氣在管溝內聚集產(chǎn)生爆炸危險 。 （ 6） 埋地管道防腐設計應符合國家現(xiàn)行標準 《 鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規(guī)范 》 SY0007的有關規(guī)定 ， 并應采用最后級別防后絕級保護層 。 50 5 加氣站安全基本知識 可燃介質的危險特性及分類 燃燒與爆炸 （ 1）燃燒：燃燒是一種同時有熱和光發(fā)生的劇烈的氧化還原反應，在氧化還原反應中，某些物質被氧化而另一些物質被還原。 2H + O2 → 2H2O C + O2 → CO2 （ 2） 燃燒條件 :燃燒必須具備 3個條件 （ 或稱 3要素 ） ： ① 有可燃物存在 ， 它們可以是固態(tài)的 ， 如木材 、 棉纖維 、 煤等；或是液態(tài)的 ，如酒精 、 汽油 、 苯等；也可以是氣態(tài)的 ， 如氫氣 、 乙炔 、 一氧化碳等 。 ② 有助燃物存在 ， 即有氧化劑存在 ， 常見的有空氣 （ 其中的氧 ） 、 純氧或其它具有氧化性的物質 。 ③ 有能導致著火的能源 ， 如高溫灼熱體 、 撞擊或摩擦所產(chǎn)生的熱量或火花 、電氣火花 、 靜電火花 、 明火 、 化學反應熱 、 光能 、 絕熱壓縮產(chǎn)生的熱能等 。 上述 3點是燃燒的必要條件 ， 缺少上述三條中的任何一條 ， 也就不能導致燃燒 。 51 5 加氣站安全基本知識 爆炸 :物質自一種狀態(tài)迅速轉變?yōu)榱硪环N狀態(tài) ， 并在瞬間以對外作機械功的形式放出大量能量的現(xiàn)象稱為爆炸 。 爆炸現(xiàn)象一般具有如下特征： ① 爆炸過程進行得很快； ② 爆炸點附近瞬間壓力急劇上升； ③ 發(fā)出聲響； ④ 周圍建筑物或裝置受到?jīng)_擊而發(fā)生震動或遭到破壞 。 簡言之 ， 爆炸是系統(tǒng)的一種非常迅速的物理的或化學的能量釋放過程 。 爆轟 :可燃氣體或蒸氣預先按一定比例與空氣 （ 或氧 ） 均勻混合組成爆炸性混合氣體 ， 在全部或部分封閉的環(huán)境中 （ 容器或管道中 ） ， 一經(jīng)點火 ， 就會以點火源為中心 ， 燃燒的火焰就以圓球面形狀一層層向外傳播 。 由于是爆炸性混合氣體 ， 可燃氣體或蒸氣與空氣 （ 或氧 ） 的擴散過程已在燃燒前完成 ， 所以其傳播速度是以通常的爆炸波速度 （ 每秒數(shù)十米或數(shù)百米 ） 傳播的；假如混合物的組成或預熱條件適宜 ，就可能產(chǎn)生一種與通常爆炸根本不同的現(xiàn)象 ， 爆炸波的傳播速度可高達 1000m/s，壓力再升高 ， 就會產(chǎn)生更大的破壞力 ， 這種現(xiàn)象稱為爆轟 。 52 5 加氣站安全基本知識 天然氣知識及其危險特性 （ 1） 天然氣的應用 天然氣是指在不同地質條件下生成 、 遠移 、 并以一定壓力儲集在地下構造中的氣體 。 我國天然氣儲量豐富 ， 資源遼闊 ， 但在石油能源中消費的比例僅占到 2%， 與發(fā)達國家能源消費中所占 22%的比例相比相差甚遠 。 （ 2） 天然氣的化學組成 天然氣是從油氣田開采得到的可燃性氣體 ， 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 、 異丁烷 、 正戊烷等氣態(tài)烴類 。 天然氣的非烴類氣體有硫化氫 、 二氧化碳 、 氫氣 、 氮氣以及極少量的硫醇 、 硫醚 、 二硫化碳等有機硫化合物 。 53 5 加氣站安全基本知識 天然氣可分為氣層氣 、 半生氣和凝析氣三種 。 ? 氣層氣 也稱氣田氣 ， 是指在地層個呈氣態(tài)單獨存在 ， 開采到地而后仍為氣態(tài)的天然氣 。 ? 伴生氣 也稱油田氣 ， 是指溶解在原油中或者呈氣態(tài)與原油共存 ，隨原油同時被采出的天然氣 。 伴生氣的甲烷含量一般約占 65%～80%， 此外還有相當數(shù)量的乙烷 、 丙烷 、 丁烷等烴類 。 ? 凝折氣 是指在地層的原始條件下呈氣態(tài)存在 ， 在開采過程中由干壓力降低而凝結出一些液體烴類的天然氣 。 凝析氣的組成大致和伴生氣相似 ， 但是它的戊烷 、 己烷等烴類含量比伴生氣要多 ， 一般經(jīng)分離后可以得到天然汽油甚至輕柴油產(chǎn)品 。 ? 天然氣又有 干氣、濕氣 之分。一般來說，含 90%以上甲烷的天然氣稱為干氣或貧氣；甲烷含量低于 90%，而乙烷、丙烷等烴類含量高于 10%的則稱為濕氣或富氣。 54 5 加氣站安全基本知識 （ 3） 天然氣 （ CNG） 的危險特性 ? CNG的主要成分是甲烷 ， －船甲烷含量高于 90%， 此外 ， 還有少量的乙烷 、丙烷等烴類 ， 以及微量的硫化氫氣體等 ， 天然氣通常是元色的氣體 ， 比空氣輕 ， 密度為 ～ g/m3。 氣層氣的密度一般是空氣的 ～ ，伴生氣的密度一般是空氣的 ～ 。 含有硫化氫的天然氣帶有臭雞蛋味 ， 含有戊烷以上的烴類的天然氣帶有汽油味 。 ? 天然氣是一種易燃 、 易爆的氣體 ， 與空氣混合后 ， 當其濃度在 5%～ 16%范圍內時 ， 遇火源即會發(fā)生燃燒或爆炸 ， 此外 ， 天然氣與空氣混合后 ， 只要溫度達到 650℃ 左右 ， 即使沒有火源也會自行著火 。 組成天然氣的氣態(tài)烴本身是無毒的 ， 但是 ， 如果天然氣中含有硫化氫時就會對人體有毒害作用 。 當天然氣大量地泄漏到空氣或室內達到一定濃度時 ， 會使空氣中的含氧量減少 ， 嚴重時可使人窒息死亡 。 此外 ， 天然氣燃燒不完全時生成的一氧化碳 ， 對人體也有毒害作用 。 55 6 防爆防火措施 爆炸和火災危險環(huán)境 爆炸危險氣體環(huán)境及區(qū)域劃分 （ 1） 爆炸性氣體混合物環(huán)境 對于生產(chǎn)、加工、處理、轉運或儲存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)下列描述的環(huán)境，稱為爆炸性氣體混合物環(huán)境。 （ 2） 爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分 爆炸性氣體環(huán)境的分區(qū)是根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間確定的 。 國家標準 《 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 》 GB50058將爆炸性氣體環(huán)境劃分為下述 3個危險區(qū)域： 0區(qū) ：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境； 1區(qū) ：在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境； 2區(qū) ：在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境 ， 或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境 。 國家標準 《 汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范 》 GB50156－ 2023附錄 B給出了加油加氣站內爆炸危險區(qū)域的等級范圍劃分 。 56 6 防爆防火措施 火災危險環(huán)境及區(qū)域劃分 （ 1） 火災危險環(huán)境 對于生產(chǎn) 、 加工 、 處理 、 轉運或儲存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)火災危險物質的環(huán)境 ， 稱為火災危險環(huán)境 。 在火災危險環(huán)境中能引起火災危險的可燃物質有以下 4種： ① 可燃液體：如柴油 、 潤滑油 、 變壓器油等； ② 可燃粉塵：如鋁粉 、 焦炭粉 、 煤粉 、 面粉 、 合成樹脂粉等； ③ 固體狀可燃物質：如煤 、 焦炭 、 木等； ④ 可燃纖維：如棉花纖維 、 麻纖維 、 絲纖維 、 毛纖維 、 木質纖維 、 合成纖維等 。 （ 2） 火災危險區(qū)域劃分 根據(jù)火災事故發(fā)生的可能性和后果 、 危險程度及物質狀態(tài)的不同 ， 國家標準《 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 》 GB 50058將火災危險環(huán)境劃分為下述 3個危險區(qū)域： 21區(qū)：具有閃點高于環(huán)境溫度的可燃液體 ， 在數(shù)量和配置上能引起火災危險的環(huán)境 。 22區(qū)：具有懸浮狀 、 堆