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张缓缓毕业设计 河南工业职业技术学院毕业论文 Henan Polytechnic Institute ： 题目： CNG 加气站火灾危险性分析及安全措施 姓 姓 名：张 缓 缓 缓 缓 指 指 导 导 老 老 师 师 : :杨 杨 轶 轶 专 专 业：应 用 用 化 化 工 工 技 技 术 术 班 班 级：化 工 工 0 0 9 9 0 0 1 1 日 日 期：2 2 0 0 1 1 1 1 年1 1 2 2 月 月 2 2 0 0 I 摘要 本文首先研究提出了国内外 CNG 加气站的一般组成结构,即调压计量系统、净化干燥系统、气体压缩系统、压缩天然气储存系统、控制系统和售气系统 6 个子系统;接着对近几年发生的加气站事故进行统计与分析,指出了加气站易发生事故的关键部位-售气系统、高压储气系统和 CNG 压缩系统;然后对 CNG 加气站的常见危险有害因素进行了辨识与分析,即高压、易燃易爆、易泄漏、点火源众多等;最后根据辨识结果,研究提出了建设安全监控预警与事故应急综合管理系统等具体事故预防措施，CNG 加气站的应用前景及发展方向，及在发展过程中可能遇到的问题。 重点分析了 CNG 加气站的火灾危险性，提高防范措施，及 CNG 市场的价格承受能力。 关键词：；危险分析；事故预防 II 目录 摘要 . I 1 引言 . 1 2 压缩天然气 . 1 2.1 天然气定义 . 1 2.1.1 压缩天然气（CNG） ） . 2 3 加气站分类 . 2 3.1 CNG 加气站的工作原理 . 2 3.2 CNG 加气站的类型 . 2 3.3 CNG 加气站的系统组成 . 3 3.4 CNG 加气站工艺流程 . 5 4 CNG 加气站的火灾危险性分析 . 5 4.1 压缩天然气危险性分析 . 5 4.2 相关系统危险性分析 . 6 4.3 主要 设备的泄漏分析 . 8 5 加气站事故统计分析 . 9 5.1 相关案例统计 . 9 5.2 案例分析及对比得出结论 . 9 6 CNG 汽车加气站的火灾预防 . 10 6.1 预防措施 . 10 7 结论与展望 . 11 7.1 本文总结 . 11 7.2 未来展望 . 12 参考文献 . 14 致谢 . 15 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 1 1 引言 CNG(压缩天然气)是一种理想的车用替代能源,其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低、效益高、无污染、使用便捷等特点,正日益显示出强大的发展潜力。CNG 加气站是指以压缩天然气形式向天然气汽车和大型 CNG子站车提供燃料的场所。 随着汽车工业的发展和对汽车保有量的增加，汽车尾气的排放对大气环境的污染也进一步加剧。为改善汽油、柴油燃烧后对环境的污染，压缩天然气（CNG）汽车得到了广泛推广和应用，压缩天然气（CNG）汽车加气站也随之建立，以满足天然气汽车燃料的需要。然而，天然气具有火灾爆炸危险性，尤其是高压运载与存储、天然气燃料站等安全技术问题必须引起高度重视。油气属于易燃易爆物质，很容易发生火灾、爆炸事故，对消防安全工作有很高的要求。2007 年 11 月 24 日，上海市浦东新区杨高南路浦三路口，一处正在施工的中石油加油站发生爆炸，造成 2 名加油站工人和 2 名路人死亡，40 人受伤。爆炸原因已经查明，是加油站停业检修过程中，现场施工人员违章作业，在未对与管道相通的 2 号储气罐进行有效安全隔离的情况下，用压缩空气对管道实施气密性试验，导致储气罐内未经清洗置换的液化石油气与压缩空气混合，引起化学性爆炸。 虽然近年来,国家不断推广燃气汽车, CNG 加气站的数量不断攀升，CNG 加气站增长幅度喜人, 但总体看来, 国内燃气汽车气站的发展尚处于初级阶段, 在发展和运行中也存在不少现实的安全问题。下面我们来对（CNG）加气站进行进行危险性分析。2 压缩天然气 2 压缩天然气 2.1 天然气定义 从广义的定义来说，天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。而人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 2 烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。 2.1.1 压缩天然气（ （CNG ） 压缩天然气（简称 CNG）是天然气加压并以气态储存在容器中。压缩天然气除了可以用油田及天然气田里的天然气外，还可以人工制造生物沼气（主要成分是甲烷）。 与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的 40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。 3 加气站分类 类 常见的加气站分为液化石油气（LPG）站、液化天然气站（LNG）和压缩天然气站（CNG），LNG 生产成本相对较高，不易保存，气态液化后是超低温状态，通过蒸发然后气化再进入发动机燃烧，纵然 LNG 气瓶是真空隔热的，但是要长期保存，仍然会蒸发泄露，不如 CNG 保存时间长。 LPG 在适当的压力下以液态储存在储罐中，常被用作炊事燃料。在国外，LPG 被用作轻型车辆燃料已有许多年，但在我国加气汽车主要是以压缩天然气（CNG）为燃料，所以我们主要探讨的是（CNG）加气站的原理及火灾预防。 3.1 CNG 加气站的工作原理 加气站的工作原理是将通过管线输送到加气站的天然气, 先进行净化处理, 再通过压缩系统使其压力达到 25MPa, 最后由高压储气瓶组和售气机将压缩天然气加入车辆储气瓶。 3.2 CNG 加气站的类型 压缩天然气汽车加气站按其使用功能, 通常分为天然气汽车加气站,油气混加站和子母加气站 3 种形式。单一的天然气加气站只能为汽车加注天然气燃 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 3 料。油气混加站可加注油、气两种燃料。子母加气站中, 母站是与输气管道相连的站, 在母站内完成天然气的净化、压缩等主要工作, 天然气被增压至 25 MPa, 给气瓶或气瓶拖车充气; 子站不需要连接供气管线, 依靠母站来的气瓶拖车供气; 子、母站都可以完成给汽车加气的工作。子、母加气站节省建站资金和土地, 有利于母站集中净化, 子站的火灾危险性较低, 可建在交通枢纽附近, 便于使用。从设备结构上来分, 加气站可分为开放式结构和撬装式结构。开放式结构是将加气站所有设备安装在厂房内,按工艺流程经由高低压管道和各种阀门将设备组装起来,形成一个开环工艺系统; 撬装式结构是将加气站的主要设备( 净化、压缩、冷却、控制、储气等) 集中在一个撬装的底座上, 形成一个可闭环控制的整体设备系统。 3.3CNG 加 加 气站的系统组成 纵观国内外 CNG 加气站, 一般由 6 个子系统组成, 即调压计量系统、净化干燥系统、气体压缩系统、压缩天然气储存系统、控制系统和售气系统。这 6个子系统, 对于不同地区、不同环境条件的用户来说, 其设备配置可能不大一样, 有少, 有多, 有简单,也有比较复杂的, 但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。 1) 调压计量系统： ： 主要使输气管道来的天然气压力保持稳定, 并满足压缩机对入口压力的要求, 同时对输入加气站的气量进行计量。其主要设备为过滤器、调压器、流量计、压力表、旁通阀以及主阀门等。 2 2 ）干燥 系统： ：主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水干燥等工序, 可分为前置处理和后置处理两类形式。严格讲, 压缩系统中每级压缩前后的冷凝除油过程也可归于净化系统。所谓前置处理, 即在压缩前对天然气的干燥和净化, 目的是保护压缩机的正常运行; 而所谓后置处理, 即在压缩后对压缩天然气的净化和干燥, 其目的是保证所售气质的纯净, 不但确保在发动机中燃烧良好, 不会对发动机产生任何危害, 同时也可避免可能出现的对售气系统的损害。这两种净化干燥处理方式, 既可同时应用, 也可只采用其中一种。从目前国内外实际应用来看, 基本上都采用一种, 而且近年来前置处理的方式逐步成为一种趋势, 这样可保护加气站的核心设备压缩机不会受到腐蚀和损坏。 3 3 ）气体压缩系统： ：主要包括：进气缓冲和废气回收罐; 压缩机组; 压缩机 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 4 润滑系统;压缩机和压缩天然气的冷却系统; 除油净化系统;控制系统等 6 大分。其中控制部分比较复杂, 我们将把它作为一个单独的子系统, 预以讲述。 4 4 ） 压缩天然气的 储气 系统：压缩天然气的储存方式目前有 4 种形式: 一是每个气瓶容积在 500L 以上的大气瓶组, 每站设 36 个, 在国外应用得最多; 二是每个气瓶容积在 4080L 的小气瓶组, 每站设 40 200 个, 国内外, 尤其国内子站基本上是这种形式; 三是单个高压容器, 容积在 2m3 以上; 四是气井存储, 每井可存气 500m3, 这是我国石油行业的创造, 在四川等地应用很多。 图 1 卧式储气瓶 5 5 ）控制系统：加气站控制系统对于加气站的正常运行非常重要。一个自动化程度高, 功能完善的控制系统可以极大地提高加气站的工作效率, 保证加气站安全、可靠地运行。加气站的基本控制系统可分为 6 个部分:电源控制;压缩机组运行控制;储气控制(含优先顺序控制);净化干燥控制;系统安全控制;售气控制(含顺序加气控制和自动收款系统)。这几方面的控制一般都通过微机和气动阀件来完成。较先进的加气站, 还可以通过网络对各地多台加气站, 实现远距离实时集中控制管理, 包括实时监测、故障诊断和排除、事故应急等。先进的加气站设计必须依赖于先进的控制, 所以控制系统占了加气站投资的相当比例。 6 6 ）售气系统：系统包括高压管路、阀门、加气枪、计量、计价以及控制部分。最简单的售气系统, 除了高压管路外, 仅有一个非常简易的加气枪和一个手动阀门。先进的售气系统, 不仅由微控制, 还具有优先顺序加气控制、环境温度补偿、过压保护, 软管断裂保护等功能。有的还增加了自动收款系统和计算机经营管理系统等。 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 5 3.4CNG 加气站工艺流程 将来自天然气高压管网的原料天燃气压入开放式结构，力调至压缩机额定进口压力，经过过滤、计量、深度净化后进入压缩机，经过多级压缩加压至25Mpa(表压)。压缩天然气分别注入高、中、低压储气瓶储存，并通过加气机向汽车储气瓶加气；或者由压缩机出口高压天然气通过预留慢加气管道给汽车直接加气；在字母站系统中，压缩机通过加气柱给拖车加气，拖车运至子站，由子站系统给汽车加气。 对汽车加气，是通过与汽车储气瓶压力平衡进行的。按照顺序由低压组先给汽车加气，在低压储气瓶组与汽车储气瓶压力平衡后，关闭低压组阀，打开中压组阀，由中压储气瓶组向汽车储气瓶输气，在中压储气瓶组与汽车储气瓶压力平衡后，关闭中压组阀，打开高压组阀，由高压储气瓶组主向汽车储气瓶输气，在高压储气瓶压力较低不能满足汽车加气时，通过优先控制盘控制，由压缩机直接给汽车储气瓶输气。如图 1 所示： 图 1 加气站工艺流程图 4 CNG 加气站的火灾危险性分析 4.1 压缩 天然气 危险性分析 天然气的主要特性表现为： 1) 易扩散性。当设备或管道密封不严时，天然气极易发生泄漏，并可随风汽车储气瓶 加气机 储气钢瓶 拖车至子站 子站压缩机 子站加气机 预留慢加气 压缩机加压至 25Mpa 天然气输配网 汽车储气瓶 净化（脱 H2O、脱脱 CO2） 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 6 四处扩散，容易与空气形成爆炸性混合物，遇火源即发生火灾或爆炸。 2) 腐蚀性。天然气中除甲烷外，还含有 H、S、可溶性硫化物、水分及 CO 等组分，其中 H2S 和 CO 属于酸气，湿 H2S 对钢材具有很强的腐蚀性。 3) 膨胀和压缩性。天然气的体积随温度升高而膨胀，如果储存容器遭受暴晒或靠近高温热源，容器内的介质受热膨胀造成容器内压增大而膨胀。而天然气的主要成分是甲烷，密度为 055，扩散系数为 0196。天然气极易燃烧、爆炸，并且火灾发生后很难控制。天然气的爆炸是在一瞬间(千分之一或万分之一秒)产生高压、高温(2 0003 000)的燃烧过程，爆炸波速可达 2 0003 000 ms，将造成很大破坏力。 4.2 相关系统 危险性分析 1 1 ）气体处理系统的危险性 ：气体处理系统主要包括调压、除尘、脱水、干燥等工序。由于工程设计考虑不周到、施工时埋下事故隐患或设备、管道、阀门等质量原因，造成气体泄漏形成爆炸性混合气体，遇火源发生爆炸和燃烧。气体在处理过程中有可能出现阀门、法兰盘及焊缝处泄漏等现象。该类型的泄漏速度极快，若处置不及时、不合理，容易造成气体大量泄漏，大面积扩散，有发生重大火灾爆炸事故的危险。 2 2 ）气体压缩系统危险性：气体压缩系统是天然气汽车加气站的核心部分，该系统主要是通过压缩机进行多级压缩，将天然气的压力提高至 25 MPa，然后通过管线送至储气设施。气体在压缩时，处于受压、受热状态，工艺管网易造成泄漏，遇火源就会发生火灾和爆炸，其危险性表现在以下几个方面。 当压缩机房泄放面积不足，同时又没安装通风换气设施、可燃气体检测报警和强制通风、排气、紧急切断等设施时，一旦造成天然气聚集，遇明火就会引发火灾、爆炸事故。 压缩机活塞环吸人阀门，压出阀门，填料由于气密不好，造成泄漏导致事故发生。活塞环的作用是使活塞两侧气体不互相泄漏，即不使活塞一侧的高压气体漏入另一侧，又不使活塞环与气缸的摩擦力太大。但往往活塞环并不十分气密，使活塞一侧高压气体部分漏入另一侧，造成排气量减少，能力降低。摩擦损坏造成泄漏，遇明火易产生燃烧爆炸。 在压缩机的运行中，由于填料和活塞杆之间的摩擦或安装不严密，造成漏 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 7 气，产生事故隐患。 压缩机气缸的容积是恒定不变的，如吸入的气体温度过高，则吸入气缸内的气体密度减少，即重量减轻，在炎热的夏天，此种情况更为突出，加之如果冷却系统温度及高压警报系统失灵，则易造成燃烧爆炸事故。 3) 储气井（储气系统）危险性： 无论是哪种形式的储气系统都属于高压容器，因此，储气设备的质量问题非常重要，储气设施基本都是钢质耐压，由于受腐蚀在先天性缺陷，如制造工艺不能满足规定的技术要求，加上维修保养不善，安全管理措施不落实等因素，极易造成储气设施或零部件损坏，发生泄漏引起火灾和爆炸事故。地下储气井使用中出现的事故隐患主要是泄漏、井管爆裂和井口装置上串或下沉。 泄漏分两种情况：井口装置泄漏和井下泄漏。井口装置泄漏发生在井口封头与井管连结螺纹处和井口装置中的阀门、管件处，这类泄漏现象比较容易发现，也较容易处理，一般不致酿成严重后果。井下泄漏发生在井下，可通过储气井充满 CNG 后，井口压力表不能稳压而发现。问题在于如何判断井下泄漏的确切位置，很难采取有效的补救措施。井管往往会因腐蚀、“氢脆”而发生爆裂。若固井质量良好，则爆裂后仅产生天然气的泄漏现象，否则将会导致整个储气井全部井管拔地腾空，十分危险.一些储气井在使用过程中，出现井管慢慢地向上爬的现象，甚至出现处理一次后，又继续上爬的现象；有些储气井在使用一段时间后，出现气井有下沉的现象。对于上述两种情况，如不及时处理会造成连接管线破裂拉断，连接接箍松动硬冲管事故，导致大量气体从井内喷出，其后果也是较为严重的。此种情况多数是由于固井质量不良所致。 设备控制系统主要是对加气站内各种设备实施手动或自动控制。因此，加气站内存在着潜在的点火源，各生产环节防静电接地不良或各种电器设备、电气线路不防爆、接头封堵不良，在天然气稍有泄漏时就易发生火灾爆炸事故。 3 3 ） 售气系统的危险性售气系统工作时，易产生静电，此外违章操作也容易造成安全事故，例如工作人员违章穿钉子鞋、化纤服，也易造成事故。在加气时汽车不按照规定熄火，还有常见的乘客在车辆加气时吸烟的现象，都为CNG生产安全 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 8 埋下了重大隐患。售气系统的管线进入含有微量油污和杂质的气体，造成电磁阀泄漏，由于某高、中或低压阀关闭不严，阀门损坏漏气，遇明火都会引起火灾爆炸事故。 售气机接地线连接不牢或松动断开，电阻大于 1O Q，甚至无穷大，产生放电，遇泄漏的气体易发生火灾爆炸事故。 操作工不按规定对加气车辆的储气瓶仪表、阀门管道进行安全检查，查看其是否在使用期限内，特别是对改装车辆，加气前加气员没有要求驾驶员打开车辆后盖，没有检查容器是否在使用期内以及贴有规定的标签。操作工在加气时没有观察流量，在加气过程中发生气体严重泄漏时，没有及时关闭车辆气瓶阀和现场紧急关闭按钮，没有把气体泄漏控制在最小范围内。 4.3 主要设备的泄漏分析 根据加气站设备的实际使用情况分析认为，加气站易发生泄漏的设备主要有以下几类：输气管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器、泵、压缩机、加气机或放散管等。 1 1 ） 设计 类原因。基础设计错误，如地基下沉，造成容器底部产生裂缝，或设备变形、错位等；选材不当，如强度不够，耐腐蚀性差、规格不符等；布置 不合理，如压缩机和输出管没有弹性连接，因振动而使管道破裂；选用的机械不合适，如转速过高、耐温、耐压性能差等；储气井未加放散管等。 2 2 ） 设备本体类原因。加工不符合要求，或未经检验擅自采用代用材料；加工质量差，特别是不具有操作证的焊工焊接质量差；施工和安装精度不高，如泵和电机不同轴、机械设备不平衡、管道连接不严密等；选用的标准定型产品质量不合格；安装设备没有按机械设备安装及验收规范进行验收；设备长期使用后未按规定检修期进行检修，或检修质量差造成泄漏；阀门损坏或开关泄漏，未及时更换；设备附件质量差，或长期使用后材料变质、腐蚀或破裂等。 3 3 ） 管理类原因。没有制订完善的安全操作规程；管理人员和操作人员对安全重视程度不同，已发现的问题不及时解决；没有严格执行监督检查制度；指挥错误，甚至违章指挥；未经培训的工人上岗，知识不足，不能判断错误；检修制度不严，没有及时检修已出现故障的设备，使设备带病运转。 4 4 ）人为操作类原因。误操作，违反操作规程；判断错误，如记错阀门位置而开错阀门；擅自脱岗；思想不集中；发现异常现象不知如何处理。 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 9 5 加气站事故统计 分析 5.1 相关 案例统计 近年来 CNG 加气站已经发生了多起爆炸事故。2007 年 10 月 16 日，山东省东营市黄河路一加气站的汽车加气罐爆炸，造成两伤三亡；2005 年，四川省某加气站发生了储气井制造质量不合格，储存的气质不符合标准；年月，泸州一加气站某汽车加气时，由于驾驶员未关闭防漏阀，使天然气在车内泄露，遇到乘客点火吸烟闪燃起火，烧伤 18 人。 5.2 案例分析及 对比得出结论。 。 对近几年发生的加气站事故统计表明, 在加气站各组成系统中, 发生的安全事故主要集中在售气系统和高压储气系统, 其次是 CNG 压缩系统, 共占事故总数的 90% , 如图 4.1 所示。在售气系统引发的 56 起安全事故中, 电磁阀、质量流量计、加气枪开关或显示器失效、安全拉断阀等关键部位引发事故占 46起, 占安全事故总数的 46% ; 因 CNG 漏气和硫化氢超标等气质质量不合格，严重损伤关键部位诱发安全事故 4 起。 00.10.20.30.40.50.6售气系统 储气系统 CNG压缩系统 车用气瓶 高压管道组成系统所占比例 图 4 加气站事故按位置统计 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 10 6 CNG 汽车加气站的火灾预防 6.1 预防 措施 通过对加气站危险有害因素及以往事故的统计分析，要预防和减少事故的发生，首先必须有针对性地配备相应的装置或设施 。 (1)安全监控预警与事故应急综合管理系统加气站应设置安全监控预警与事故应急综合管理系统，对加气站设备的安全状态、工艺过程的安全参数、气源的质量(硫化氢含量)及站区重要部位(如压缩天然储气瓶间(棚)、天然气泵和压缩机房(棚)等场所)的气体泄漏等进行实时在线监测，设置安全限值、预警限值和报警限值，对事故进行提前预警和报警；一旦出现异常状况，监控系统可以及时响应，通过执行机构进行应急处置。通过视频监控手段，加强员工操作管理，避免发生由于误操作或者违反站内安全规定造成的事故。当发生事故时，系统可为事故的应急救援及事故调查提供直接的辅助决策支持技术与手段。 (2)安全保护装置在远离作业区的天然气进站管道合适位置上应设紧急手动截断阀，一旦发生火灾或其它事故，自控系统失灵时，操作人员可靠近并关闭截断阀，切断气源，防止事故扩大。储气瓶组(储气井)进气总管上应设安全阀及紧急放散管、压力表及超压报警器。每个储气瓶(井)出口应设截止阀，以保证储气设备的安全运行或发生事故时能及时切断气源。 (3)压缩机安全保护措施压缩机出口与第一个截断阀之问应设安全阀，安全阀的泄放能力应不小于压缩机的安全泄放量；压缩机进、出口应设高、低压报警和高压越限停车装置。 (4)防腐措施对严寒地区的室外架空管道，其选材应考虑环境温度的影响。由于天然气内含有硫化氢、二氧化碳、残存凝析油等腐蚀性介质，因此加气站内与压缩天然气接触的所有设备、管道、管件、阀门、法兰、垫片等材质应具备抗腐蚀、耐老化的特点。埋地管道防腐设计应采用最高级别防腐绝缘保护层。 (5)防撞拦或其它防撞措施储气瓶组或储气井与站内汽车通道相邻一侧，应设安全防撞拦或采取其它防撞措施，防止进站加气汽车控制失误撞上储气设施造成事故。 (6)可燃气体易积聚部位的通风为了防止爆炸性混合物的形成，可燃气体易 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 11 积聚部位应采取通风措施，避免发生中毒和爆炸事故。 (7)电火花、静电、雷击的预防加气站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等共用一个接地装置，既经济又安全，但接地电阻不应大于 4fl。 (8)加气机安全保护措施加气机应设安全限压装置；加气机的进气管道 上宜设置防撞事故自动切断阀；加气机的加气软管上应设拉断阀，拉断阀在外力作用下分开后，两端应自行密封，当加气软管内的煤层气工作压力为20MPa时，拉断阀的分离拉力范围宜为400600N。加气机附近应设防撞柱(栏)，防止进站汽车失控撞上加气机。 (9)放散管设置加气站不同压力级别系统的放散管宜分别设置，放散管管口应高出设备平台 2m 及以上，且应高出所在地面 5m 及以上。 7 结论 与展望 7.1 本文总结 本文针对 CNG 加气站的良好发展前景，着重分析了压缩天然气的危险性，易扩散、腐蚀性、膨胀和压缩性等，及这些特性会给设备造成的安全隐患。 列出 CNG 加气站的工艺流程，重点分析各系统危险性，如气体处理系统由于设备、管道、阀门等原因造成的气体泄漏；气体压缩系统由于长期处在受热、高压状态造成的工艺管网泄露；储气系统中的储气设备质量问题、耐腐蚀性、安全管理措施不到位的问题所带来的设备隐患；设备控制系统中电气线路不防爆、接头封堵不良的所造成的天然气泄露；售气系统中工作人员违规操作、售气机与地线连接不牢或松动带来的隐患。还有主要设备的泄露分析包括设备本 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 12 身的设计和加工不符合工艺要求带来的问题，以及通过对以往事故的统计分析对比得出的结论及设备的压缩系统和控制系统发生危险的概率最高。 7.2 未来展望 在机动车辆中，是否适合使用 CNG 作燃料，主要取决于国家政策、车辆的行驶范围、行驶里程、车辆改装的费用（或 CNG 汽车的价格）以及 CNG 加气站的数量和布局等因素。出租车、公交车及城市间短途客运车主要在市区内运行，每日行驶里程多、行驶时间长、改装费用回收周期相对较短，是最适合使用 CNG 的车型。目前市场上 CNG 汽车的改装费用随车型的不同而不同，公交车约 10000 元/辆，中巴车约 7000 元/辆，出租车约 5000 元/辆。不同车型使用 CNG 和汽油作为燃料的经济性比较见下表（参考目前市场 93#汽油及车用CNG 价格）： 表 1 CNG 和汽油燃料的经济性比较 车种 平均日行（Km） 燃料 单 位 价格(元) 百公里燃料 消 耗单车日耗燃费(元) 单车日节约费用(元) 改装费用回收期（月） 公交车 200 93# 汽 油 气（L） 6.32 28.00 353.92 146.00 2.3 天然（Nm3） 3.64 28.56 207.92 中巴车 250 93# 汽 油 气（L） 6.32 18.00 284.40 117.32 2.0 天然（Nm3） 3.64 18.36 167.08 出租车 300 93# 汽 油 气（L） 6.32 8.00 151.68 62.57 2.7 天然（Nm3） 3.64 8.16 89.11 从表我们可以得出汽车使用 CNG 与使用汽油比可节约燃料费约 42，由此可见车用 CNG 较好的经济效益。如果说较好的经济效益是车用 CNG 发展的直接驱动力，那么 CNG 的价格承受能力是车用 CNG 发展的持久驱动力。 CNG 市场的价格承受能力取决于其替换燃料（主要为汽油）的价格，汽油热值为 33.49MJ/L，天然气低位热值为 32.92MJ/ Nm3，在热值相等的情况下，1L 汽油相当于 33.49/32.92=1.02 Nm3 的天然气。目前， 93#汽油售价为 6.32元/L，车用 CNG 的售价为 3.64 元/ Nm3，由此可知，即使在市场价格维持不变的情况下（油价面临持续上升的压力），天然气替代 93#汽油的可承受价为 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 13 6.32/1.02=6.20 元/ Nm3，汽车加气市场能够承受 CNG 涨价的最大价差为6.20-3.64=2.56 元，93汽油市场价降至 3.64x1.02=3.71 元/L 时，汽车加气市场的承受力达到极限（改装回收期过后）。 结合当前国际石油、天然气价格的发展趋势，我们可以断定在相当长的一段时间里油气的价差将保持在较高的水平，这就为车用 CNG 的大规模发展提供了前提条件。可以预见，随着国内天然气管网和全国范围内 CNG 加气母子站网络的建设完善，高效、清洁的 CNG 汽车必将得到更加广泛的推广和使用，车用 CNG 将有着极为广阔的市场发展空间。 河 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 14 参考文献 1 刘锡磷；加气站的系统配置J；城市燃气；2001,314（4）49. 2 陈杰；李求进；吴宗之；100 起 CNG 加气站事故的统计分析及对策研究J；中国安全生产科学技术；2009,5（1）：7175. 3韩中华;CNG 加气站的火灾危险性分析及预防措施探讨J;煤炭技术;2008 年 12 期. 郑欣;许开立;杨莉;重大危险源评价法在液化石油气罐区安全评价中的应用A;中国职业安全健康协会 2007 年学术年会论文集C;2007 年. 4张江华；突发公共事件应急管理研究D；复旦大学;2008 年 康荣学；吴宗之；关磊；桑海泉；重大危险源监控系统发展历程J；中国安全生产科学技术；2009 年第 01 期. 5王艳华；佟淑娇；陈宝智；大型 CNG 罐区火灾事故后果评估J；工业安全与环保；2004 年第 11 期. 6谭金会,何太碧,杨菡,林秀兰. 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