淺談天然氣加氣站的安全管理

郭文中(貴州華油天然氣有限公司)

為了應對全球變暖，有效利用清潔能源做好節能減排保護大氣環境，天然氣汽車逐漸被人們接受。在20世紀后期，經濟高速發展帶來了汽車數量的飛速膨脹，汽車尾氣嚴重加劇了大氣污染，引起了世界各國的高度重視。我國在1988年開始研制天然氣汽車與重啟裝置，并且由新西蘭引進了當時領先的CNG技術。天然氣污染較少，而且大大降低一氧化碳、二氧化硫、噪音等污染情況，是國際優秀的清潔燃料。

一、加氣站安全管理特點

天然氣易燃、易爆并且容易擴散，因此天然氣加氣站在安全管理方面需要有健全完善的管理制度才可以有效預防安全事故發生，防止燃燒與爆炸等事故，有效保護人民生命財產安全。制定健全合理的管理制度，才可以使加氣站在日常運營過程中及時按制度進行巡視檢查發現存在的安全隱患，做到急時處理解決問題排除隱患。同時根據加氣站的特殊性質，結合實際擬制應急預案針對性的做好對突發事件、事故的處理措施。

根據以往經驗來看，加氣站安全管理主要注重以下幾點安全特性。

1.實踐性

天然氣加氣站主要安全管理目的是保證生產運行全過程有效可靠的安全性。在加氣站實際生產作業中會遇到一些安全問題，這就需要制定切合實際有效的管理制度和應急策略來有效保證加氣站的安全正常生產運行。

2.持續性

由于天然氣的物理特性導致加氣站工作過程存在相應的危險源，為了有效提高加氣站安全防范，需要在整體生產過程中時時刻刻注意安全，一些常規工作更需要加強嚴格檢查和管理的持續性。例如：天然氣運輸、儲存、加注、設備檢查、維護、修理、更換、外因安全因素等方面，安全管理必須貫穿全程。

3.普及性

加氣站工作人員需要全員參與到日常安全管理工作之中，并且直接受益對象也是全體工作人員，加強安全生產管理可以有效提高全體人員安全意識，及時消除安全隱患的存在，預防安全事故的發生，保護員工生命財產安全。在全員安全管理的過程中，通過調動工作人員積極性與責任感，就可以有效提高加氣站安全管理水平，對所有人員采取各項相關安全培訓，培養安全意識的同時，加強安全管理知識的學習，增強安全工作的專業技能提高安全自主管理能力，把安全工作植根于每一個工作人員的腦子里，達到全員參與，人人有責。

二、加氣站設備配選要求

1.總體布局與模塊化系統

加氣站的建設工藝技術既復雜又精密嚴謹，需要系統化的工程原理才可以降低投資成本。在建設過程需要選擇國際領先技術，不僅可以提高用戶滿意度，還可以有效降低天然氣浪費情況，增加企業利潤。加氣站設備配選要遵循“以社會經濟效益位中心，以設備質量安全為重點”的原則，采用高標準、高技術的部件，以安全、可靠、實用、經濟作為總原則，嚴格執行國家、行業有關標準和規范，確保整個加氣站的運行安全、可靠。

L-CNG加氣站，在選擇設備時需要根據設計加氣能力來確定基本參數，根據最終計算參數制定匹配方法。在選擇工藝設計時需要保證運行安全性，設備日常維護檢修方便、設備故障隱患處理能及時有效。

以設計規模為20000Nm3/d標準站為例：主要設備包括2臺60m3LNG臥式儲罐、1套LNG泵撬（含1臺LNG潛液泵，1臺卸車（儲罐）增壓器，1臺EAG加熱器）、1套L-CNG泵撬（含2臺高壓柱塞泵、2臺高壓氣化器、1臺高壓EAG加熱器、1臺順序控制盤）、1組儲氣瓶組、1臺LNG加氣機、2-3臺CNG加氣機。

2.使用高端柱塞泵

L-CNG天然氣加氣站設備主要核心為LNG高壓柱塞泵，它可以決定加氣站整體工作效率，其性能的好壞直接影響加氣站運行的可靠性和經濟性，所以選擇性能較好的柱塞泵至關重要。LNG高壓柱塞泵品種較多，美國ACD是世界著名的低溫泵的制造廠家，該公司生產的柱塞泵技術成熟，該泵具有運行穩定、故障率低、安全系數高、噪音小的特點，在全球L-CNG加氣站中廣泛運用。由于ACD泵較國產泵價格昂貴，增加了加氣站的投建成本，隨著中國天然氣時代的到來，國內大力發展天然氣加氣站，國產LNG柱塞泵的發展也隨之成長起來，在近幾年的新站建設中，國產泵也得到了廣泛使用。目前，如杭州新亞公司等生產的低溫柱塞泵結構新穎、材質優良、加工精湛、性能穩定、容易操作、維護方便的特點。該泵傳動機構為連桿十字頭結構，泵頭采用真空冷端夾套式，LNG冷損小、汽化量少、預冷開機時間短、操作方便、維護成本低等優點。活塞環、導向環和密封圈由具有良好耐磨性的高分子復合材料制成，使用壽命長，延長了泵的運行維護周期，電機動力防爆等級高，使安全系數范圍更大。

3.管路及閥門系統

LNG管道材質為奧氏體不銹鋼，鋼號為0Crl8Ni9，符合GB/T14976-94《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》。配管用標準外徑采用GB8163或SH3405（壁厚系列為SCH10s）。輸送LNG低溫液體及BOG低溫氣體的管線需進行保冷，法蘭、閥門均設法蘭、閥門保冷套。LNG輸送管線的保冷，有高真空夾套管保冷和聚異氰尿素脂管發泡隔熱保冷兩種方式。在高真空多層絕熱低溫管路中,由于沒有空氣的對流，絕熱效果有大幅度的提高，設置的防輻射材料，能有效阻擋輻射熱的穿透，近年在L-CNG加氣站中得到廣泛應用，在新建站中已逐步取代了傳統的聚異氰尿素脂發泡隔熱管保冷。

閥門采用專用低溫閥門，滿足輸送LNG壓力（壓力級別PN1.6MPa）流量要求，且LNG具備耐低溫性(-196℃)。主要包括：專用長軸截止閥、短軸截止閥、安全閥、止回閥、緊急切斷閥等等。管道閥門選用按照API標準制造的專用液化天然氣用不銹鋼閥門，鋼號為0Cr18Ni9，保溫管段采用長軸式，不保溫管段采用短軸。閥門與管道間的連接采用焊接型式連接，減少了管道靜密封泄漏點數，有利于站區推行無泄漏管理標準，保證了站區泄漏事故能及時有效排除。

三、加氣站安全管理策略

安全生產是天然氣銷售行業生存和發展的基本保證，“安全第一、預防為主”是我國企業勞動保護的基本方針，也是天然氣銷售行業必須遵循的一條準則。而天然氣（L-CNG）加氣站在各大城市異軍突起，安全生產管理工作出現了許多新情況，產生了許多新問題。如安全管理體制的變化，安全法規的進一步完善，《汽車加油加氣站設計與施工規范》（GB50156-2012）經過修訂后于2013年3月10日實施，安全環境與健康（HSE）管理體系也已全面實施。但由于天然氣（L-CNG）加氣站安全技術與管理涉及面廣技術性強，如何加強完善對天然氣（L-CNG）加氣站管理做到“橫向到邊，縱向到底”，達到“防患于未然”都在許多初學者的研討之中。

安全管理實質上就是對人、物、環境的管理。安全管理是研究人、物、環境三者之間的協調性，對企業安全工作進行決策、計劃、組織、控制和協調，在法律制度，組織管理，技術和教育培訓等方面采取綜合措施，控制人、物、環境的安全因素，以實現安全生產為目的一門綜合性學科。其中“人”是指企業職工，“物”是指與生產活動有關的設備、設施和工具等。“環境”是指生產過程中作業環境，包括設備布置、照明、噪聲、振動、溫度、標志和色彩等。

天然氣加氣站主要安全可分過去、現在、將來三個安全時態進行區分，即為設計安全（過去）、管理過程安全（現在）和安全風險防范（將來）。

1.設計安全

天然氣加氣站在建站初期首先同步進行的有安全環境評價、消防與安全設施設計、設備安全配備與配比選型等，其目的是為天然氣加氣站在建成后的安全運行上做好有效可靠環境現場、設備設施、崗位操作上的具體安全保障。

2.管理過程安全

（1）天然氣泄漏與火災防護

加氣站需要較強的火災防護管理，因為天然氣的物理特性，導致泄露事件較為常見，并且在運輸儲存過程需要高壓運行，如果存在火源隱患，就會造成嚴重后果。儲罐、壓縮機、儲氣瓶組和壓力管線需要根據國家制定的施工規范進行安放，在事故發生后，需要控制事故范圍，緊急手動閥是必備的安全裝置。儲氣瓶組需要設置壓力表與超壓警報裝置，對氣瓶組出口需要設置截止閥。在儲氣瓶與汽車通道間需要設立必要的防撞欄，避免加氣車輛失去控制與儲氣設備碰撞，從而發生意外。因此，加強提高設備的安全可靠性，可以有效降低意外事故的發生，同時若在發生意外時第一時間可有效采取應急措施。

（2）加氣機安全設置

加氣機是天然氣加氣站崗位操作使用最頻繁的設備。

在安裝加氣機時需要加裝安全限壓裝置，并且在進氣管道設置防撞自動切斷閥，加氣軟管使用拉斷閥，如果拉斷閥被外力拉開，兩端自動封閉。如果加氣軟管內部壓力為20Mpa，可以選擇450-550N的分離拉力，為了加速泄放儲氣瓶內天然氣，需要設置泄壓保護閥，一旦發生緊急事件，可以通過放散管將天然氣排放到專用回收罐，一次泄放550Nm3。由于天然氣擴散能力較強，所以需要在泄壓裝置中使用防凍措施與防塞裝置，不同級別的壓力放散管需要分別設置。

（3）通風換氣

加氣站需要使用自然通風時，總通風面積不可小于350cm/m，通風口不少于兩個，并且位置盡量接近可燃氣體聚集區，通風分配均勻，盡量不留死角，方便可燃氣體擴散。對于天然氣泄露可能性較大的地區，需要通過風力進行疏散，在強制通風時，通風設備應當選擇每小時換氣18次，如果工藝設備處于非工作期間需要每小時換氣6次。

3.安全風險防范

在加氣站生產作業中會遇到一些突發的安全問題，這就需要針對實際作業環境現場、設備、工藝、崗位進行全員安全危害風險辨識，分類分項逐一進行評價確認，從微小到重大危險源分別進行有效措施應對的制定，特別是對重大危險源要擬制詳細、完整、有效、可靠的安全應急預案，并針對安全應急預案模擬演練，充分保證加氣站安全正常生產。

危險源辨識、危險評價和風險控制在天然氣加氣站安全管理中具有重要性。

要控制風險，首先要辨識危險源，評價其帶來危害的嚴重程度和可能性，制定其風險級別，考慮風險控制的措施及降低風險的優先順序。

辨識危害源時要按以下業務活動進行，即為：加氣站內外的地理位置；產品及活動或所提供服務的階段，計劃和被動性的工作；確定的任務；不經常發生的任務。

危害源從以下幾個方面進行辨識，即為：物理和化學性危害；生物性、生理和心理性危險，行為性危險；與相關法律、法規或其他要求規定相悖的而存在的危險因素。

辨識危險工作及危害時，必須考慮危險、危害的狀態和時態以及其他因素，即為：a正常、異常、緊急三種狀態；b過去、現在、將來三種時態；c公司活動、產品或服務中危險因素；d對外部可施加影響的危險因素。只有辨識清楚危險源存在的點、線面，才能有效的管控避免事故的發生。

結束語：

加氣站需要遵循一般管理原則，但是也要加強特殊規律的分析方法，要把加氣站安全工作滲透到腦子里，體現在行動上，時刻保持強烈的憂患意識，繃緊安全生產這根弦，把安全生產工作持之以恒地抓好抓實，確保安全生產“全覆蓋、零容忍、嚴執法、重實效”。通過現代化的管理經驗，借鑒同行業先進管理體系，系統分析安全管理在加氣站中的應用特點與內容。監督管理生產建設過程中存在的安全隱患，及時消除安全問題，完善安全管理方法，保護人民生命財產安全，獲得更好的經濟收益與社會效益。