【正文】 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－ 2023的規(guī)定 。 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 。 ? 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(yán)格控制 ， 不允許超壓運轉(zhuǎn) 。 加氣站采用燃?xì)饣厥障到y(tǒng) ， 可大大減少燃?xì)馍l(fā)量 ， 對安全非常有利 。 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 。 （ 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(biāo)準(zhǔn)《 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 。 55 6 防爆防火措施 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 。 國家標(biāo)準(zhǔn) 《 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 。 54 6 防爆防火措施 爆炸和火災(zāi)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(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。 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(yán)重時可使人窒息死亡 。 ? 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 。 氣層氣的密度一般是空氣的 ～ ，伴生氣的密度一般是空氣的 ～ 。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。 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 。 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 。 ? 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 。 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 。 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 。 由于是爆炸性混合氣體 ， 可燃?xì)怏w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 。 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 。 50 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 。 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 。 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 。 （ 6） 埋地管道防腐設(shè)計應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 《 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 。 加氣站內(nèi)管道埋地敷設(shè) ， 受外界于擾小 ， 較安全 。冰凍地區(qū)宜敷設(shè)在冰凍線以下 。 因此所有與天然氣接觸的設(shè)備材料都應(yīng)具有抗腐蝕耐老化能力 。 48 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 ） 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 。 46 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 47 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 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(biāo)準(zhǔn)《 輸送流體用無縫鋼管 》 GB 8163的有關(guān)規(guī)定 。 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 。 （ 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 。 加氣站滅火的最有效辦法就是切斷氣源 。 圖 45 長空加氣機 45 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 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 。 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 。 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 。 ③ 加氣機應(yīng)設(shè)安全限壓裝置 。 國內(nèi)目前最好的國產(chǎn)加氣機，華氣厚普、重慶四聯(lián)、濮陽聯(lián)眾等等，采用了目前世界上最先進的 CNG專用質(zhì)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(yù)置、氣量預(yù)制多種加氣模式；當(dāng)加滿氣時，具有自動停機功能；可以復(fù)顯最近四次的加氣數(shù)據(jù)，以備查驗；可以統(tǒng)計當(dāng)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(dāng)管道壓力漏失、超壓或溢流時能自動關(guān)機；輸氣軟管裝有可恢復(fù)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)）； 44 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）加氣機的數(shù)且應(yīng)根據(jù)加氣汽車數(shù)量、每輛汽車加氣時間 4～6min計算確定。 ? 取氣時： 先從低壓組取氣 ， 當(dāng)?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 。 ? 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 。 圖 47 車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶（北京） 42 4 CNG加氣工藝及設(shè)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(shè)有儲氣裝置 。 41 4 CNG加氣工藝及設(shè)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(shè)計爆破壓力的 85%， 保壓 5分鐘 ， 無異常 ，其設(shè)計及制造具有可靠性 。 ② 在制造上采用了環(huán)氧樹脂 、 中溫固化配方 ， 濕法纏繞成型工藝 。 38 圖 44 車用壓縮天然氣鋼瓶 39 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 （ 2） 車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶 北京蘭天達汽車清潔燃料技術(shù)有限公司所生產(chǎn)的車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶如下： 圖 46 車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶（北京） 40 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 （ 3） 車用壓縮天然氣全纏繞復(fù)合材料氣瓶 鋼瓶和環(huán)向纏繞復(fù)合材料的鋼瓶 ， 自身重量大 ， 用于大型車輛上 ， 與車體重 、 載物重比較 ， 氣瓶重量微不足道 ， 但用在小型車輛上 （ 小轎車 、出租車 ） ， 氣瓶重量就會影響車體的重心 ， 與載物重相比 ， 氣瓶重量就占取了一定的比例 ， 若減小氣瓶的自重 ， 氣瓶容積相應(yīng)變小 ， 氣瓶充氣量減少 ， 因而汽車行駛的路程就會減少 。 具有壓力高 、 容量大 、 質(zhì)量輕 、 安全可靠等優(yōu)點 。 簡要介紹如下： （ 1） 車用壓縮天然氣鋼瓶 車用壓縮天然氣鋼瓶主要用于長期固定安裝在汽車上盛裝壓縮天然氣燃料 ， 容積有 30L、 40L。 （ 8） 壓縮天然氣加氣站也可采用撬裝式儲氣加氣設(shè)備 。 儲氣并的建造應(yīng)由具有天然氣鉆井資質(zhì)的單位進行 。 （ 5） 小容積儲氣瓶應(yīng)固定在獨立支架上 ， 且宜臥式存放 。 常用加氣方法 有兩種：一是將所有氣瓶同時增至最高壓后通過平衡充氣瓶組自然形成高 、 中 、 低三組；另一種方法是把瓶組固定分成高 、 中 、 低三組 ， 加壓方法根據(jù)各站經(jīng)驗而定 。 36 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 （ 4） 加氣站內(nèi)的儲氣瓶宜按運行壓力分高 、 中 、 低三級設(shè)置 ， 各級瓶組應(yīng)自成系統(tǒng) 。 限量是為了減少事故風(fēng)險度 。 當(dāng)選用小容積儲氣瓶時 ， 每組儲氣瓶的總?cè)莘e不宜大于 4m3， 且瓶數(shù)不宜大于 60個 。 （ 2） 儲氣瓶應(yīng)選用符合國家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品 。 35 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 ? 在新規(guī)范 《 汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范 》 （ GB 501562023）中 ， 對于加氣站的壓縮天然氣的儲存 ， 有以下一些規(guī)定 。 安全系數(shù) 3， 容器壁厚比同等 DOT瓶壁厚高出 39%， 通常作為地面存儲 。 ● Q/CY09798《 鉆井技術(shù)操作規(guī)范 》 ● SY/T619496《 套管和油管 》 ● SY/T042097《 埋地鋼質(zhì)管道石油瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 》 33 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 CNG地下儲氣井現(xiàn)已成為國內(nèi) CNG加氣站首選儲氣系統(tǒng) 。其缺點是耐壓試驗無法檢驗強度和密封性，制造缺陷也不能及時發(fā)現(xiàn)，排污不徹底，容易對套管造成應(yīng)力腐蝕 。 它由幾十根石油鉆井工業(yè)中常用的 180mm套管通過管端的扁梯形螺紋和接頭連接而成，封底和封頭由焊接平蓋的接頭與套管通過螺紋連接，套管是按照 API標(biāo)準(zhǔn)5CT制造的 N80或 P110鋼級石油套管 。 30 圖 42 諾凱系列高壓儲氣鋼瓶組（韓國） 31 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 地下儲氣井 ? 四川從 20世紀(jì) 90年代初開始 ， 研究成功了打地下井儲存 CNG的技術(shù) ，并先后在四川 、 重慶 、 上海 、 新疆等地打了 50多口井進行推廣應(yīng)用 ， 納入了中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范 》 (CJJ842023)， 從 2023年 7月 1日起正式頒發(fā)施行 。場地面積在 50m2以上。 ? 目前 ， 儲氣方案主要有 DOT（ 美國運輸部 ） 儲氣瓶組 、ASME（ 美國機械工程師協(xié)會 ） 容器單元 、 地下儲氣井 三種方案可供選擇 ， 現(xiàn)分別介紹如下 。 28 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 壓縮天然氣的儲存 ? 1988年在四川省南充市興建了第一座全進口新西蘭的CNC加氣站。 （ 9） 壓縮機排出的冷凝液應(yīng)集中處理 。 （ 8） 壓縮機的卸載排氣不得對外放散 。 ③ 壓縮機組的冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)溫度報警及停車裝置 。 26 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 圖 41 W型系列壓縮機（成都天然氣壓縮機廠） 27 4 CNG加氣工藝及設(shè)施 （ 7） 壓縮機組運行的安全保護應(yīng)符合下列規(guī)定： ① 壓縮機出口與第一個截斷闊之間應(yīng)設(shè)安全閥 ， 安全閥的泄放能力不應(yīng)小于壓縮機的安全泄放能力 。 ? 加氣站用 壓縮機的排氣壓力一般為 25MPa， 有的稍高一些 ，