关于压缩天然气加气站的安全设计分析

姚雨生 张妍

摘要：天然气作为一种常用的清洁能源，在我国的使用范围正变得越来越广泛，我国对天然气加气站的建设也不断增多，在开展压缩天然气加气站建设的过程中，压缩天然气加气站的安全设计显得十分重要，只有全面提升压缩天然气加气站安全设计水平，才能够保障天然气储运和使用安全。

关键词：压缩天然气；加气站；安全设计

引言：随着我国社会经济体制的不断改革，推动了各个领域的飞速发展。而天然气能源凭借其低价格、低污染的优势，在人们的生产生活中得到了广泛的应用，为人们的工作与生活带来了极大的便利。现阶段，在我国天然气能源应用范围不断扩大的背景下，全国各地纷纷开展压缩天然气加气站建设，满足了人们对天然气能源的不断需求。但由于天然气能源具有一定的危险性，在开展压缩天然气加气站建设时必须注重安全设计工作，通过合理的安全设计，才能保障压缩天然气加气站的运行安全，促进社会的和谐发展。

1压缩天然气加气站概述

目前，我国天然气能源的应用已经融入到各个领域中，人们对于天然气能源的需求也在不断增多，为此必须持续不断的建设压缩天然气加气站。在此基础上，我国对于天然气的发展也制定了一套完善的调控措施，《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156）的颁布，为压缩天然气加气站发展带来全新机遇的同时也对压缩天然气加气站建设的全过程管理指明了方向。截止2019年，我国已建成压缩天然气加气站数量超过了300座，同时在建压缩天然气加气站数量也达到了130余座。基于这一发展趋势，压缩天然气加气站的建设数量势必还会迅猛增长，我们应该清醒的认识到，压缩天然气加气站能够为人们提供更多清洁能源的同时，还要考虑诸多安全问题，从而消除事故隐患，减少社会矛盾，使其储运更加稳定、可靠。

2压缩天然气加气站存在的安全风险

2.1易燃易爆性质

天然气是一种烃类混合气体，其主要成分是甲烷，完全燃烧后形成二氧化碳和水，是一种清洁能源。但其具有易燃易爆炸的性质，在使用过程中稍有差池便会引发重大事故。此外，由于天然气的密度较小，很容易在空气中挥发扩散，形成易燃易爆炸的混合气体，当混合气体中天然气浓度超过了15%以上时，遇明火、零散火星或电弧时极易引发爆炸。如果这种混合气体出现在火灾现场时，那就会更加难以控制，从而引发更为重大的安全事故，会给国家和人民造成无法弥补的损失。

2.2容易泄漏性质

我国对于天然气的储存大部分是将天然气压缩后储存在一个密闭的空间内，因此对天然气储存工艺要求极高。储气的工艺流程是原料天然气进站后，进行脱硫脱水处理，再经过压缩机组进行压缩至25Mpa，最后将压缩天然气储存在储气瓶（罐、井）内，或直接给汽车加气。而在整个实施的过程中，天然气会经过各类压力设备、压力管道、压力容器等，每一个设备组件又受限于自身的设计制造水平、寿命期限和运行维护管理水平，当设备设施、管道采用不合格产品或未定期检验检测、焊接接口合格率不达标、强度（气密性）试验不合格、仪器仪表破损、管理疏忽大意时，均会导致天然气的泄漏事故。

2.3压缩天然气技术尚未纯熟

压缩天然气加气站大致的工艺流程是主要把压缩机组、储气瓶组、加气机(柱)等设备有机的结合起来，连接成一个成套系统装置，在运行过程中通过利用控制系统，动态地控制整个加气站各个工艺设备，形成加气过程。一般情况下，将天然气灌入钢瓶内需要压缩机出口压力提升至25Mpa在能实现，同时如果出口压力过高就容易发生泄漏而引发爆炸事故，而压力过低则该过程将不能顺利完成。所以，天然气储存的压力把控必须严格执行。这就需要选用与加气站规模相匹配的安全可靠的天然气压缩机。天然气压缩机是加气站的核心设备，其运行情况是否良好关系到整个加气站的安全运行状况。就当前国内外设备技术情况来看，我国天然气压缩技术照比国外先进技术还存在不足问题，主要体现在对各级压力、温度、油压、冷却水压、电机电流等关键性的运行参数进行实时检测的自动化程度。如果在问题发生时未能自动联锁切断保护或自动停机，则会酿成设备事故。

2.4潜在风险

通常情况下，压缩天然气加气站为了给人们提供便捷的服务，加气站普遍都设置在城市中心的主干道附近，但是由于主干道车流量较大，如果压缩天然气加气站选址不合理，站区内所有建、构筑物及设备装置未能做到按规范合理布局，压缩天然气储存气装置、压缩机、加气机及安全放散装置等关键设施不能与站外民用建筑、明火散发点等保持足够的安全间距，就会对压缩天然气加气站带来更多潜在的风险。

3压缩天然气加气站安全设计对策

3.1提高天然气储存安全设计

对于压缩天然气加气站的管理工作来说，必须选择大容量、安全性能良好的储气压力容器进行天然气储存，并且在进行天然气储存管理时，要求相关人员必须具备良好的专业知识与技能，也要具备良好的职业素养和安全意识，必须确保每个人都持证上岗。在进行压缩天然气加气站建设选址时，尽量选择开阔地带，保障周围通风优越。同时在进行储气罐的储存时，还要用墙壁进行隔离，防止爆炸造成更大的影响，降低事故危害。

目前天然气的存储方式主要包括储气罐、钢瓶和储气井，同时每种方式都各自具有独特的优势，所以，必须依据实际情况合理选择储气方式。利用钢瓶进行储气可以降低成本，但是由于钢瓶容积小，因此需要使用数量较多，同时占用面积较大，而且采用钢瓶储气也增加了泄露和碰撞事故的概率。利用大容量储气罐进行储气时，其具备储气方便，寿命长等特点，但是由于大容量储气罐需要具备较高的工艺，同时储气时对气压要求较高，因此，这种方式具有一定的难度。对于储气井来说，这种方式一般设置于地下，不但可以节约压缩天然气加气站占地面积，同时相比于前两种具有更长的使用寿命，但是储气井对于压缩天然气加气站的选址要求较高，并且施工十分复杂。

3.2提高天然气品质

对于我国现阶段的发展来看，压缩天然气能源在多个产业都有着广泛的应用，特别是在交通运输业中应用最为广泛。在进行天然气压缩时，很容易产生硫元素，结合我国对于天然气的规定来看，天然气中硫元素含量必须低于20mg/立方米，所以，压缩天然气加气站安全设计中必须设置一个脱硫系统，将天然气内的硫元素控制在标准范围内。在硫化氢的传输过程中也会对周围环境造成污染，因此，在车辆行驶时，车内温度也会由于天然气而提升，从而引发爆炸风险。为此，脱硫装置对于压缩天然气加气站安全设计十分关键。在进行脱硫设计时，可以采用干式脱硫塔，并结合CT8-6脱硫剂能够达到良好的天然气脱硫效果，在使用脱硫装置时可以采用串联方式，有效提高天然气的纯度，同时还要结合脱水处理，以此来提高天然气品质。

3.3提高设备材质

对于天燃气管道运输来说，我国很早便对输气管道提出明确要求。当天然气运输压力增大时，必须符合相关高压无缝管道设置要求。天然气管道设施还要考虑外界环境的干扰以及室内温度的影响。由于天然气内部含有硫化氢、和二氧化碳等气体如果气体混在一起还具有较强的腐蚀性，因此，在管道阀门和连接处要进行合理设计，提高管道配件的抗腐蚀性和抗老化能力。

结束语：综上所述，随着我国经济水平的全面提升，天然气能源实现了广泛应用，随着加气站的不断增多，对于压缩天然气加气站安全设计也提出了更高的要求，为了保障天然气的储运和使用安全，必须加强压缩天然气加气站的安全设计水平，推动社会的和谐发展。

参考文献：

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