【文章內(nèi)容簡介】 相配套（模塊化接入PLC中的ESD系統(tǒng)）；,46,4 CNG加氣工藝及設(shè)施,（3）加氣機應(yīng)具有充裝與計量功能，并應(yīng)符合下列規(guī)定： ①加氣機額定工作壓力應(yīng)為20MPa。 ②氣機加氣流量不應(yīng)大于0.25m3/min（工作狀態(tài)）。 ③加氣機應(yīng)設(shè)安全限壓裝置。 ④加氣機計量準確度不應(yīng)低于1.0級。 ⑤加氣量計量應(yīng)以立方米為計量單位，最小分度值應(yīng)為0.lm3。 ⑥加氣量計量應(yīng)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(yīng)選用適合當(dāng)?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(shè)置防撞事故自動切斷閥。,圖45 長空加氣機,47,4 CNG加氣工藝及設(shè)施,4.6 加氣工藝設(shè)施的安全保護 （1）天然氣進站管道上應(yīng)設(shè)緊急截斷閥。手動緊急截斷閥的位置應(yīng)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(zāi)或其他事故，自控系統(tǒng)失靈時，操作人員仍可以靠近并關(guān)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(yīng)設(shè)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(yīng)設(shè)截止閥。 儲氣設(shè)施進口設(shè)置安全裝置及出口設(shè)置的截斷閥，均為保證儲氣設(shè)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(yīng)設(shè)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）。,48,圖46 儲氣瓶組與加氣槍間閥門設(shè)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,49,4 CNG加氣工藝及設(shè)施,4.7 壓縮天然氣管道及其組成件 （1）增壓前的天然氣管道應(yīng)選用無縫鋼管，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》GB 8163的有關(guān)規(guī)定。增壓后的天然氣管道應(yīng)選用高壓無縫鋼管，并應(yīng)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(guān)規(guī)定。加氣站用輸氣管道的選擇除應(yīng)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 4.0MPa）可選用 GB 8163中的無縫鋼管，對壓力較高者應(yīng)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(yīng)考慮低溫影響。 （2）加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計壓力應(yīng)比最大工作壓力高10%，且在任何情況下不應(yīng)低于安全閥的定壓。,50,4 CNG加氣工藝及設(shè)施,（3）加氣站內(nèi)與壓縮天然氣接觸的所有設(shè)備、管道、管件、閥門、法蘭、基片等的材質(zhì)應(yīng)與天然氣介質(zhì)相適應(yīng)。 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(zhì)。因此所有與大然氣接觸的設(shè)備材料都應(yīng)具有抗腐蝕耐老化能力。 （4）壓前的天然氣管道宜理地敷設(shè)，其管質(zhì)距地面不應(yīng)小于0.5m。冰凍地區(qū)宜敷設(shè)在冰凍線以下。 （5）加氣站內(nèi)室外高壓管道宜埋地敷設(shè)。 加氣站內(nèi)管道埋地敷設(shè)，受外界于擾小，較安全。室內(nèi)管溝敷設(shè)，在溝內(nèi)填充干沙可防泄漏天然氣在管溝內(nèi)聚集產(chǎn)生爆炸危險。 （6）埋地管道防腐設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》SY0007的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)采用最后級別防后絕級保護層。,51,5 加氣站安全基本知識,5.1 可燃介質(zhì)的危險特性及分類 5.1.1 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(yīng)，在氧化還原反應(yīng)中，某些物質(zhì)被氧化而另一些物質(zhì)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(zhì)。 ③有能導(dǎo)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(xué)反應(yīng)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(dǎo)致燃燒。,52,5 加氣站安全基本知識,爆炸:物質(zhì)自一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)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(xué)的能量釋放過程。 爆轟:可燃氣體或蒸氣預(yù)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(yù)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。,53,5 加氣站安全基本知識,5.1.2 天然氣知識及其危險特性 （1）天然氣的應(yīng)用 天然氣是指在不同地質(zhì)條件下生成、遠移、并以一定壓力儲集在地下構(gòu)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(xué)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。,54,5 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(dāng)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(jié)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。,55,5 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0.5～1.0 g/m3。氣層氣的密度一般是空氣的0.55～0.60倍，伴生氣的密度一般是空氣的0.75～0.85倍。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(dāng)其濃度在5%～16%范圍內(nèi)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(dāng)天然氣大量地泄漏到空氣或室內(nèi)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。,56,6 防爆防火措施,6.1 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境 6.1.1 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(zhuǎn)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(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)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(shè)計與施工規(guī)范》GB50156－2002附錄B給出了加油加氣站內(nèi)爆炸危險區(qū)域的等級范圍劃分。,57,6 防爆防火措施,6.1.2 火災(zāi)危險環(huán)境及區(qū)域劃分 （1）火災(zāi)危險環(huán)境 對于生產(chǎn)、加工、處理、轉(zhuǎn)運或儲存過程中出現(xiàn)或可能出現(xiàn)火災(zāi)危險物質(zhì)的環(huán)境，稱為火災(zāi)危險環(huán)境。在火災(zāi)危險環(huán)境中能引起火災(zāi)危險的可燃物質(zhì)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(zhì)：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(zhì)纖維、合成纖維等。 （2）火災(zāi)危險區(qū)域劃分 根據(jù)火災(zāi)事故發(fā)生的可能性和后果、危險程度及物質(zhì)狀態(tài)的不同，國家標準《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB 50058將火災(zāi)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(zāi)危險的環(huán)境。 22區(qū)：具有懸浮狀、堆積狀的可燃粉塵或可燃纖維，雖不可能形成爆炸混合物，但在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險的環(huán)境。 23區(qū)：具有固體狀可燃物質(zhì)，在數(shù)量和配置上能引起火災(zāi)危險的環(huán)境。,58,6 防爆防火措施,6.2.2 加強可燃介質(zhì)系統(tǒng)的密閉性 為了防止易燃氣體和易燃液體的蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，應(yīng)設(shè)法使易燃氣體和易燃液體的設(shè)備或容器盡可能密閉，對于具有壓力的設(shè)備，更應(yīng)注意它的密閉性，以防止易燃氣體逸出與空氣形成爆炸性混合物。加氣站采用燃氣回收系統(tǒng)，可大大減少燃氣散發(fā)量，對安全非常有利。 為保證設(shè)備的密閉性，對危險設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)盡量少用法蘭連接，但要保證安裝檢修方便；輸送危險氣體、液體的管道應(yīng)采用無縫鋼管。 加壓設(shè)備，在投產(chǎn)前和定期檢查后應(yīng)檢查密閉性和耐壓程度；所有壓縮機、泵、導(dǎo)管、閥門、法蘭接頭等容易漏油、漏氣部位應(yīng)經(jīng)常檢查；填料如有損壞應(yīng)立即調(diào)換，以防滲漏；設(shè)備在運轉(zhuǎn)中也應(yīng)經(jīng)常檢查氣密情況，操作壓力必須嚴格控制，不允許超壓運轉(zhuǎn)。,59,6 防爆防火措施,6.2.3 注意通風(fēng)排氣 要使設(shè)備完全密封是有困難的，盡管已經(jīng)考慮得很周到，但總會有部分蒸氣、氣體泄漏到設(shè)備外。因此，對設(shè)置有易燃可燃介質(zhì)設(shè)備的房間必須采取通風(fēng)排氣措施，以防止泄漏的可燃物含量達到爆炸下限。對通風(fēng)排氣的要求，一般是使室內(nèi)可燃氣體濃度低于該易燃可燃介質(zhì)爆炸下限的1/4。 加油加氣站內(nèi)，爆炸危險區(qū)域內(nèi)的房間應(yīng)采取通風(fēng)措施，通風(fēng)措施的設(shè)置應(yīng)符合《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB 50156－2002的規(guī)定。 對局部通風(fēng)應(yīng)注意氣體或蒸氣的密度。密度比空氣大的要防止可能在低洼處積聚；密度輕的要防止在高處死角上積聚，有時即使是少量也會使房間局部空間可燃氣體濃度達到爆炸極限。 設(shè)備的一切排氣管（放氣管）都應(yīng)伸出屋外，高出附近屋頂。排氣管不應(yīng)造成負壓，也不應(yīng)堵塞。,60,6 防爆防火措施,6.2.4 減小氧氣濃度 可燃下限是建立在有燃料存在于空氣中的基礎(chǔ)上的。氧氣是一種助燃物質(zhì)，燃燒的傳播要求有一個最小氧氣濃度。低于最小氧氣濃度，反應(yīng)就無法生成足夠的熱量來加熱所有的氣體混合物，從而也就無法使燃燒自身的傳播得到延續(xù)。最小氧氣濃度是指在空氣和燃料的體積之和中氧氣所占的百分比，低于這個比值，火焰就不能傳播。對大多數(shù)可燃氣體而言，最小氧氣濃度約為10%（V）。 減小可燃介質(zhì)容器中氧氣濃度的方式有兩種：一是將容器密閉，使容