安全工程-某CNG加氣站新建項目安全風險識別與評價研究論文

本科論文摘要在當今世界倡導環(huán)保的情況下，燃氣汽車逐漸成為了許多家庭的代步工具，因此CNG加氣站的建設和發(fā)展隨之而起。然而，目前我國對CNG加氣站的安全管理略顯薄弱，安全評價指標體系也處于起步階段，所以在安全管理這一方面有很大困擾，近年來CNG加氣站的安全事故時有發(fā)生，給社會人民的人身財產(chǎn)都造成了不小的損失。因此，為了使我國的CNG加氣站建設和發(fā)展能夠更穩(wěn)定，對CNG加氣站作安全風險識別和定性定量評價方法的研究是很有必要的。本論文詳細的介紹了國內(nèi)外安評價方法的發(fā)展研究現(xiàn)狀,深入分析和比較定性、定量評價方法的優(yōu)缺點，從危險性的分析、危險因素識別這兩個方面來考慮，對CNG加氣站進行了安全風險識別與評價。在此基礎上，以危險因素識別、分析，安全檢查表法和作業(yè)條件危險性分析法，再有重大危險源辨識作為評價依據(jù)；最后，通過TNT當量法模擬爆炸計算，通過比較各類安全評價方法，并利用評價結果對CNG加氣站安全管理的薄弱環(huán)節(jié)提出安全對策措施及建議。進一步提升CNG加氣站安全管理水平。關鍵詞：加氣站；危險因素識別；安全評價；TNT當量法AbstractUnderthecircumstanceofadvocatingenvironmentalprotectionintoday'sworld,gas-poweredcarshavegraduallybecomethemeansoftransportationformanyfamilies,sotheconstructionanddevelopmentofCNGfillingstationshavefollowed.However,thesafetymanagementofCNGfillingstationsinChinaisalittleweakatpresent,andthesafetyevaluationindexsystemisstillinitsinfancy.Therefore,therearegreattroublesinthesafetymanagement.Inrecentyears,safetyaccidentshaveoccurredinCNGfillingstationsfromtimetotime,causingconsiderablelossestopeople'spersonalandproperty.Therefore,inordertomaketheconstructionanddevelopmentofChina'sCNGfillingstationsmorestable,itisnecessarytostudythesafetyriskidentificationandqualitativeandquantitativeevaluationmethodsofCNGfillingstations.Thispaperintroducesthedevelopmentandresearchstatusofsafetyevaluationmethodsathomeandabroadindetail,analyzesandcomparestheadvantagesanddisadvantagesofqualitativeandquantitativeevaluationmethods,andconsidersthesafetyriskidentificationandevaluationofCNGgasfillingstationfromtheriskanalysisandriskfactoridentification.Onthisbasis,theidentificationandanalysisofriskfactors,thesafetychecklistmethodandtheriskanalysisofoperatingconditionsareadopted,andtheidentificationofmajorhazardsourcesisusedastheevaluationbasis.Finally,theTNTequivalentmethodisusedtosimulatetheexplosioncalculation,varioussafetyevaluationmethodsarecompared,andtheevaluationresultsareusedtoputforwardsafetycountermeasuresandSuggestionsfortheweaklinksinsafetymanagementofCNGfillingstation,soastofurtherimprovethesafetymanagementlevelofCNGfillingstationfillingstation,soastofurtherimprovethesafetymanagementlevelofCNGfillingstation.Keywords:fillingstation；riskfactoridentification；safetyevaluation；TNT目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1研究背景及意義 11.1.1研究背景 11.1.2研究意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1國外研究現(xiàn)狀 21.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 31.3研究內(nèi)容 41.4研究方法 51.4.1定性分析法 51.4.2定量分析法 51.4.3文獻研究法 51.4.4模擬法 5第2章某CNG加氣站基本概況 62.1安全概況 62.1.1簡介 62.1.2主要設備、設施布局 62.2工藝流程 62.3站內(nèi)設備設置與站外建（構）筑物之間防火間距表 7表2-3防火間距表 72.4總平面布置圖 82.5公用和輔助設施 9第3章風險識別與風險評價 103.1危險性分析 103.2危險因素分析 133.3加氣站危險有害因素識別 163.4風險評價 183.6本章小結 23第4章爆炸火災模擬計算 244.1壓縮天然氣火災爆炸特性 244.2儲氣瓶組爆炸后果模擬計算方法 244.3危害結果及討論分析 26第5章安全對策措施及建議 285.1作業(yè)風險控制措施 285.2工藝設備的安全對策措施 285.2.1加氣機安全對策措施 285.2.2液壓增壓撬對策措施 295.2.3撬車儲氣瓶組對策措施 295.2.4天然氣管道對策措施 305.3安全管理對策 315.3.1消防對策措施 315.3.2設立安全標志 315.3.3生產(chǎn)系統(tǒng)巡回檢查對策措施 325.3.4安全檢查對策建議 325.3.5站內(nèi)交通及平面布局安全對策措施 335.3.6員工培訓對策措施 335.3.7公用單元對策措施 345.4其他安全對策措施 34第6章結論 35致謝 37附錄一中文譯文 38附錄二外文原文第1章緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景近年來，隨著國家推行低碳生活，同時也是為了環(huán)保，城市里出現(xiàn)了越來越多的燃氣交通工具，因此，CNG加氣站的建設隨之多了起來。城市CNG加氣站是易燃易爆場所，CNG加氣站的主要燃氣是甲烷，主要環(huán)境風險為可燃氣體甲烷擴散及其導致的爆炸火災。眾所周知，要將可燃氣體甲烷充裝在壓縮容器中，那么壓縮容器內(nèi)的壓力勢必會很大，而生產(chǎn)安全是人人都需要了解知道，不正當?shù)牟僮骱臀ｋU的無意中的舉動都會使得生產(chǎn)變成事故甚至災害。在以往的事故案例當中，不難看出，儲氣容器的質量至關重要，比如曾經(jīng)宜賓CNG加氣站儲氣井爆炸案、自貢天然氣加氣站爆炸事故以及遂寧市壓縮天然氣加氣站噴射事故，均是由于儲氣容器老化、破損導致事故的發(fā)生。壓力儲氣容器的質量是生產(chǎn)安全進行的重要一個環(huán)節(jié)，可是人工操作也很重要，在生產(chǎn)過程中規(guī)范的操作是極為重要的?；仡?8年一起CNG加氣站天然氣泄漏事故，其中有一項重要的原因即是違章指揮、違規(guī)操作更換儲氣罐壓力表，所以對在生產(chǎn)過程中操作的員工進行正規(guī)的安全生產(chǎn)培訓是不可或缺的，許多生產(chǎn)安全事故就是因為員工的違章操作。目前我國對CNG加氣站的安全評價指標體系還未建立完善成熟，因此，我們應該重視安全風險識別以及評價。1.1.2研究意義CNG加氣站由于其壓縮天然氣的易燃易爆特性，事故風險為可燃氣體甲烷的擴散及其火災爆炸，加氣站的安全性如果更高，國家財產(chǎn)和人民生命安全都將得到有力的保障。近20多年來，我國大大小小的加氣站火災、爆炸事故時有發(fā)生，造成很多財產(chǎn)損失，因此我們應該重視。我國的CNG加氣站的安全評價起步的比較晚，我國CNG加氣站安全評價指標體系也不完善、成熟。CNG加氣站許多設備的特點導致了我們不能忽略它的危險特性，這些潛在的危險特性（如易燃易爆）可能會給加氣站的工作人員、用戶和周圍環(huán)境造成一定的風險和危害。我們可以用安全風險識別，是指在可能的風險事故發(fā)生之前，運用系統(tǒng)的、連續(xù)的、科學的方法認識加氣站內(nèi)的各種風險，還可以分析風險事故發(fā)生的潛在原因，這樣我們可以及時發(fā)現(xiàn)并準確預判風險，為風險防控提供依據(jù)并作出安全對策措施。在建立必要的安全對策措施前，對加氣站運用安全評價，掌握加氣站內(nèi)可能存在的危險物、危險程度和危險后果，并對其進行定量、定性的分析，從而提出有效的危險控制措施。合理運用安全風險識別與評價，并建立對CNG加氣站的安全評價指標體系將是對防止危險事故的發(fā)生最好的辦法之一，所以深入研究CNG加氣站風險識別和危險因素識別以及做安全評價是很有必要的。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀在1930年左右，安全評價技術隨著保險業(yè)的發(fā)展，安全評價技術誕生了并被世人所了解。在上個世紀，也即是1960年左右，安全評價技術在許多行業(yè)中被應用，因此發(fā)展迅速，第一個運用安全評價技術的國家是美國。美國的軍事工業(yè)，系統(tǒng)安全工程被美國用于空軍導彈研究，于是，在上個世紀六十年代，美國公布了世上第一個系統(tǒng)安全規(guī)范的空軍導彈系統(tǒng)安全工程，因為參與民兵導彈項目的承包商，提出了系統(tǒng)安全的要求，所以這是第一次將系統(tǒng)安全理論運用到軍事工業(yè)，并得到了廣大認可。美國國防部，在1969年對最能代表軍事標準大綱的系統(tǒng)安全點，即是系統(tǒng)安全（MIL-STD-822），給予了肯定和實行；它能使得系統(tǒng)里安全、計劃和方法等目標得以實現(xiàn)。美國在1977年，對系統(tǒng)安全關鍵點的標準進行了完善和修訂，在7年后，對系統(tǒng)安全關鍵點（MIL-STD-822-b）的標準進行了修訂，同年對在整個生命周期中的項目，系統(tǒng)安全性要求好人安全性工作作出了相關的規(guī)定和標準[1]。因為很多行業(yè)對內(nèi)部實行了安全評估，所以許多安全事故，尤其是高危行業(yè)中的重大惡性事故，企業(yè)減少了事故的發(fā)生，在生產(chǎn)上得到了最大的利益。各行各業(yè)看到了安全評估的重要性，因此，不論是政府還是生產(chǎn)經(jīng)營實體單位，都愿意在安全評估上投入資金，這樣不僅減少事故還能帶來巨大收益。經(jīng)過近70年的準備工作和三百多萬美金的投入，國際原子能委員會于1974年，發(fā)布《工廠風險報告》，由此可見安全評估的重要性。據(jù)不完全的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，美國的許多公司，在上個世紀總共雇傭了三千名左右的風險評估專業(yè)人員，以及安全管理專業(yè)人員；此外，北美許多國家，以美國加拿大為首，近五十多個從事安全風險評估的咨詢公司，對外宣稱業(yè)務繁重，一時間安全評估的發(fā)展迅速成長。許多西方發(fā)達國家，由于對安全評估的重視，許多行業(yè)在為工廠設計和選址，系統(tǒng)設計，工藝流程，事故預防措施和應急預案時，將安全評估作為重要依據(jù)。近些年，世界范圍內(nèi)許多發(fā)展中國家為了適應安全評估的需要，推出了安全性的評估計算機軟件包，其中包括可辨識模型，事故頻率分析和事故后果風險定量分析等內(nèi)容。隨著信息處理技術和事故預防技術的進步，新型實用的安全評估軟件不斷推向市場，計算機安全對等軟件包可以幫助人們找出事故的主要原因，了解事故的潛在原因。同時這也是一種在樣品生產(chǎn)期間減少危險的測試方法。目前國外，現(xiàn)有的安全性評估方法主要用于事故和危險裝置或單元事故后果的可能性評估，國內(nèi)機械廠研發(fā)的嚴重程度，化學危險度分類標準等安全評估方法，冶金廠危險度分類法等主要用于同一行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營實體的安全。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 在上世紀八十年代初期，安全系統(tǒng)工程進入了國內(nèi)多數(shù)行業(yè)并得到實行，當安全系統(tǒng)工程應用在國內(nèi)很多化工企業(yè)并帶來巨大收益時，人們看到了安全評價的重要性。在學習并深入研究了國外的安全檢查表和安全分析方法后，我國的很多大中型化工、機械以及航空等有關生產(chǎn)經(jīng)營單位和行業(yè)部門嘗試初次應用安全評價方法，許多國內(nèi)的化工企業(yè)在生產(chǎn)部門和安全質量部門應用了安全檢查表和事故樹分析法等一系列的安全評價方法。另有，諸如像CNG加氣站這類有安全隱患的企事業(yè)單位，在生產(chǎn)階段前，用道化學公司火災爆炸危險指數(shù)評價方法進行了安全評價，大部分企業(yè)和相關政府引起重視，對內(nèi)制定了安全評價標準，列如安全檢查表就是其中一項[1]。在國內(nèi)，為了安全評價方法的實踐和應用得到發(fā)展和推廣，從事生產(chǎn)經(jīng)營的單位將安全管理放在首位，安全評價作為重要依據(jù)。原人力勞動資源部于1986年，對該廠化學和冶金領域的機械工程領域的科研項目進行了風險分類，原機電部在一九八七年第一次提出對相關行業(yè)進行安全評價，次年一月一號發(fā)布了《機械工業(yè)機械制造廠安全評價》；我國第一次機械制造廠安全評價工作得到全面改進，修訂標準后，我國機械工程品牌安全評價標準的出臺與實施有了新的平臺進入。進入修訂版為最新的國家版安全標準，包括廣泛的覆蓋面、改進的管理和可操作性以及更高的合理值，都是封閉的。上世紀九十年代初期，在國家“八五”科技攻關課題中，“國家八五”重點攻關的對象即是安全評價方法的研究。固有風險評估主要反映材料的內(nèi)在特性，危險材料生產(chǎn)過程的特性以及危險單位的內(nèi)部和外部環(huán)境狀況，分為責任事故評估和事故嚴重性評估：固有風險評估針對化工企業(yè)原有的危險源，以及像壓縮天然氣這類易燃易爆物，對危險化學物質進行分類、識別，應用安全評價方法使得我國在一些跨行業(yè)的企事業(yè)單位得以查漏補缺，及時作出相關應急預案和預防措施。在圖書館評價的基礎上建立了事故損害嚴重性模型，采用了定量計算方法，使我國工業(yè)安全評價方法研究從定性評價到定量評價階段。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局（安全局）發(fā)布了安全評估的一般原則，并通過了各種安全評估單位資格的評估指南，供他們批準，并通過安全評估人員的培訓和安全評估的專門培訓從官方培訓和資格認證：使安全評估更加有章可循，從很大程度上提高了人員素質，為新時代下各企業(yè)單位的安全評估工作提供了技術、質量保障。1.3研究內(nèi)容針對某CNG加氣站新建設備進行風險識別和安全評價所做的研究。某加油加氣站前身為某加油站，原擁有2臺15m3汽油儲罐，擁有2臺15m3柴油儲罐，折合后總容積45m3，屬三級加油站。經(jīng)鐵嶺市住房和城鄉(xiāng)建設委員同意建設汽車加氣站。現(xiàn)按照發(fā)展需要，在加油站保證原有功能的基礎上，增加汽車充裝壓縮天然氣設備、設施。在我國CNG加氣站發(fā)展推廣的過程中，我們?nèi)〉昧艘幌盗械某晒俏覀儑褻NG加氣站的建設及安全風險識別及安全評價還處于發(fā)展中階段。我國對于此類能源的需求很大，對CNG的推廣也加大了力度，盡其所能的開發(fā)使用，在電力、取暖、車輛燃料等各方面都體現(xiàn)了極其重要的作用，這也是對CNG硏究越來越主用的原因，特別是安全方面更是嚴格。在這里對CNG加氣站進行評價研究，不同的方法也對應不同的理論基礎，會選擇幾種方法進行CNG加氣站進行安全評價的研究，研究內(nèi)容如下：（1）調(diào)査CNG加氣站的概括、建設規(guī)模、地理位置、設計范圍及主要儲存原料，了解加氣站內(nèi)主要設備的工作原理，分析掌握卸車流程、加氣流程及加氣站內(nèi)一切可能存在的安全風險。（2）在了解上述基本情況后，根據(jù)相關法律法規(guī)及CNG加氣站安全風險或危險源的特性對現(xiàn)場進行危險源分析。（3）在有了危險識別清單，辨識有害因素后，根據(jù)加氣站的評價單元內(nèi)容選擇相應的評價方法，并對加氣站進行簡單的定性定量評價。（4）針對加氣站新建項目可能存在的安全風險、事故隱患，個人及社會風險可接受范圍，提出相應的應對措施，并對此進行總結。1.4研究方法1.4.1定性分析法定性分析法就是對研究對象（加氣站）進行質的方面的分析。具體地運用到研究當中，可以對加氣站運用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法，對站內(nèi)的新建項目和設備材料進行思維加工處理，從而能取其精華去其糟粕、消偽留真、由此及彼、由表及里，從而了解事物的本質揭示事物的內(nèi)在規(guī)律。1.4.2定量分析法在科學研究中，通過定量分析法可以使人們對研究對象的認識進一步精確化，以便更加科學地揭示規(guī)律，把握本質，理清關系，預測事物的發(fā)展趨勢。1.4.3文獻研究法文獻研究法是根據(jù)一定的研究目的或課題，通過對文獻的調(diào)查來獲取數(shù)據(jù)，從而全面、正確地理解和掌握研究問題的方法。運用文獻研究法可以最直觀的了解項目研究的。其功能有：（1）能了解項目在過去中存在的問題，對研究項目有幫助。（2）能對所研究的對象有一定的客觀印象，有利于進行實地考察。（3）對過去研究存在的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以進行簡單的分析，更有利于了解項目的情況。1.4.4模擬法模擬法是先依照原型的主要特征，創(chuàng)設一個相似的模型，然后通過模型來間接研究原型的一種形容方法。本文運用天然氣儲氣瓶模擬爆炸計算的方法來求得財產(chǎn)、人員傷亡半徑。

第2章某CNG加氣站基本概況2.1安全概況2.1.1簡介某加油加氣站前身為某加油站，原擁有2臺15m3汽油儲罐，擁有2臺15m3柴油儲罐，折合后總容積45m3，屬三級加油站。經(jīng)過增加汽車充裝壓縮天然氣設備設施后日加氣能力為10000Nm3天然氣。本項目位于鐵嶺市銀州區(qū)嶺東街，鐵嶺規(guī)劃的外環(huán)路。距本站東側為高速公路；西側為公路，南側為空地；北側為空地，該站區(qū)地勢較平坦，周邊條件良好。廠區(qū)周圍500m范圍內(nèi)沒有居民區(qū)、商業(yè)中心、學校、醫(yī)院等公用設施，場地平坦。2.1.2主要設備、設施布局本項目總占地面積4424m2（包括加油站部分）。站內(nèi)新增布置高壓氣體運輸半掛車停車位1個、液壓增壓撬1臺、鋼筋混凝土防爆墻1面，加油加氣島（利用原有加油島改建，將臨近液壓增壓撬的2個加油機改建為加氣機，即CNG雙槍加氣機2臺，加油機4臺）、埋地油罐、站房。站區(qū)西北側布置的高壓氣體運輸半掛車停車位，停車位東側間距3m布置液壓增壓撬，液壓增壓撬東側間距2m布置鋼筋混凝土防爆墻，站區(qū)西側布置加油加氣島，東側為油罐區(qū)，站區(qū)南側布置站房。2.2工藝流程在自動控制方面，有成套的專用設備供采用，通過長管撬棒管將循環(huán)油注入壓縮天然氣儲氣瓶組，將儲氣瓶內(nèi)的天然氣推入。CNG燃料車經(jīng)過油氣分離過濾后，在CNG加氣站通過天然氣自動加氣機加氣。當裝置剛剛啟動或PLC控制系統(tǒng)檢測到液壓系統(tǒng)中的低壓時，隨著液壓壓力的升高，高壓液體介質被注入儲氣瓶中。液壓孔包括壓力調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器。設置壓力調(diào)節(jié)閥，將排氣壓力控制在20至25兆帕范圍內(nèi)。當液壓系統(tǒng)達到25MPa的上限時，液壓增壓撬停止向儲氣瓶組供給，高壓液體通過旁路返回儲罐。液壓桿停止工作。當系統(tǒng)內(nèi)壓降至20MPa以下時，液壓鎖的工作重新開始。在運行過程中，變電站設備由控制系統(tǒng)的PLC自動控制。系統(tǒng)的所有自動控制閥均由氣動執(zhí)行機構啟動和關閉。壓縮空氣車到達變壓器后，氣動執(zhí)行機構的運行由PLC控制。拖車停放、高壓液壓通道連接、壓縮空氣控制管路、高壓天然氣管路等處有明顯位置。當系統(tǒng)開始工作時，打開第一個氣缸上的進出口閥并關閉回流閥。在液壓增壓撬的作用下，液體介質開始注入第一個氣缸。同時，高壓天然氣由工藝管道推出鋼瓶進入泵內(nèi)，當約95%的天然氣排出時，自動控制發(fā)送氣缸進出口閥指令，打開回油閥，此時第一氣缸內(nèi)的高壓液體開始返回滑油箱，幾乎同時打開第二氣缸的進排氣閥（此時第二氣缸的進排氣閥開始返回氣缸）。當回流閥關閉時，高壓液體開始充注，天然氣開始通過工藝管線從鋼瓶中噴出，到達泵中充注，如果第一個鋼瓶中的大部分液體介質返回儲罐（此時鋼瓶中仍有少量殘余介質無法返回），設備運行時，8缸由PLC控制程序控制，PLC控制程序完成后，氣動驅動裝置及時打開和關閉各缸的開關閥，交替打開工作缸在踏板車完成天然氣任務后，為實現(xiàn)加油站的連續(xù)運行，必須用第二輛踏板車手動更換快速接頭（連接時間約3-5分鐘），注意手動更換接頭：第一根液體軟管、高壓空氣管，控制氣體交換的三個快速接頭、左后液閥的液壓軟管和控制氣管的第八個氣缸，直到第八個氣缸返回液體，立即返回液壓軟管，第八個氣缸的反饋閥控制空氣進入第二個腔室還有。在加氣站內(nèi)，各類設備工作過程中，除更換撬車時的手動操作外，整個設備的所有動作均由設備的PLC程序控制，無需人工干預。CNGCNG管束拖車卸氣柱順序控制盤CNG汽車加氣機CNG加氣機圖2-2工藝流程2.3站內(nèi)設備設置與站外建（構）筑物之間防火間距表表2-3防火間距表序號建筑物名稱規(guī)范距離設計距離規(guī)范依據(jù)1子站拖車停車位與嶺東街（西）1212.8GB50156-2012第4.0.8條2加氣機（北）與嶺東街（西）612.8GB50156-2012第4.0.8條3加氣機（南）與嶺東街（西）612.5GB50156-2012第4.0.8條4子站拖車停車位與高速公路（東）1231.5GB50156-2012第4.0.8條5液壓增壓撬與高速公路（東）626.8GB50156-2012第4.0.8條6加氣機與高速公路（東）639.5GB50156-2012第4.0.8條續(xù)表2-3防火間距表序號建筑物名稱規(guī)范距離設計距離規(guī)范依據(jù)7放散管管口與高速公路（東）1029.2GB50156-2012第4.0.8條2.4總平面布置圖圖2-4總平面布置圖2.5公用和輔助設施2.5.1給排水 （1）加氣站站內(nèi)雨水采用自然排放，站內(nèi)生活污水由污水管直接進入化糞池，進行發(fā)酵、沉淀處理，將與其它生活廢水匯合，就近排入市政污水管網(wǎng)。（2）站內(nèi)污水管采用UPVC管，加氣站廢水直接進入污水干管。2.5.2供電供電（1）用電負荷及負荷等級該加氣站的用電負荷為三級負荷。（2）電纜敷設方式低壓配電間內(nèi)電纜穿管鋼管埋地敷設，室外電纜直埋敷設。進出建構筑物的電纜穿鋼管防護埋地敷設并做好防水密封，地下電纜穿越道路或地基時應穿套管防護。2.5.3防雷、防靜電對具有爆炸危險的加油站建、構筑物防雷等級已按《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50074-2010）二類防雷要求進行設計完工，并采取了防直擊雷、雷電感應、雷電波侵入的措施。電力設備做大氣過電壓及內(nèi)電壓保護。金屬工藝管道及設備均需做靜電接地，已在液壓增壓撬附近安裝高8m的避雷針以保護放散管。2.5.4消防設施根據(jù)《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》（GB50156-2012），加氣站新建項目不需設置消防給水系統(tǒng)，只在站區(qū)不同位置設置手提式干粉滅火器或推車式干粉滅火器。

第3章風險識別與風險評價3.1危險性分析3.1.1壓縮天然氣（甲烷）的危險性CNG的百分之九十九是甲烷構成,同時含有少量丙烷和丁烷以及少量的硫化氫。將壓縮天然氣和石油相比，CNG主要是有易燃易爆的危險特性，可是其燃燒性能好，合理利用綠色燃料視為不錯的選擇。（1）甲烷的危險性甲烷這類綠色環(huán)保的氣體其實是無毒的，對人體而言只有所處環(huán)境的甲烷濃度過高，會導致環(huán)境中的氧氣含量降低，從而讓人窒息。在空氣當中，甲烷的濃度達達到25%~30%時，會引起人產(chǎn)生非常不舒適的感覺，嚴重的話會損害人體的機能危險特性：本身易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火都會有燃燒爆炸的危險。與許多強氧化劑接觸會發(fā)生劇烈反應。甲烷儲存在高壓的撬車或儲氣瓶組中，當人處在儲氣區(qū)內(nèi)，儲氣區(qū)發(fā)生氣體泄漏，若是沒有安全意識，會在高濃度甲烷的環(huán)境中受到物理傷害，如閥門泄漏，氣體高速噴出射傷人體，遇到小火源如煙頭會引發(fā)火災爆炸，所以對甲烷也即是壓縮天然氣的儲存應該重視。（2）硫化氫的危險特性危險特性：是易燃氣體，更是有毒氣體，能與空氣形成任何比例且易擴散，只要遇到火源、溫度稍高的物體，即會引起燃燒爆炸。硫化氫與強氧化劑會發(fā)生劇烈反應，如濃硫酸混合會發(fā)生爆炸。相同體積下，硫化氫重量大于空氣，硫化氫會處于空氣的下方，即使是在地勢低的地方，也會擴散到相當遠的地方，遇到引燃源會著火回燃從而造成火災蔓延的趨勢。3.1.2人員與環(huán)境的危險性天然氣一旦泄漏，易燃，立刻引發(fā)火災。如果遇到不純的壓縮天然氣，列如沒有去硫化氫的CNG，不僅對儲存的壓力容器有害，而且一旦受腐蝕導致泄漏，在地勢較低的地方長時間積累，若是遇到火源立刻燃燒、爆炸從而造成財產(chǎn)損失。當空氣中的天然氣積累到一定量，若是遇到火源燃燒并引起火災，會產(chǎn)生較強的熱輻射；如果泄漏的天然氣形成可爆云團后遇點火源，再加上加氣站內(nèi)如果是有油罐，比如此次論文研究的加油加氣站，則發(fā)生后果更嚴重的爆炸事故[4]。天然氣由于可以被壓縮，對于儲存在CNG加氣站撬車內(nèi)的壓縮天然氣，壓力一般為25MPa左右，因此表現(xiàn)出的危險性，有物理爆炸或機件飛出，都會造成不小的損失。加氣站與加油站有相互影響。加氣站內(nèi)有CNG儲氣瓶和CNG加氣機設備，CNG是通過低壓LNG轉換成常溫高壓的天然氣（20-25MPa）得到的。其化學物理本質還是甲烷，在加氣站中，使用CNG當燃料的汽車也占很大的比例。在CNG卸車、儲存、使用等過程中因為設備損壞或人為等因素造成CNG發(fā)生泄漏遇明火發(fā)生爆炸胡會直接影響加油站的儲存環(huán)境，破壞加油站內(nèi)儲存設備、輸送管道及加氣機，造成油罐泄漏并發(fā)生更嚴重的事故。若CNG在儲存及使用過程中先發(fā)生泄漏遇明火起火爆炸也會直接影響加油站的儲存狀態(tài)，嚴重會直接引發(fā)火災爆炸。在保證加氣站內(nèi)的生產(chǎn)設備的質量安全合格后，站內(nèi)員工不按相應的操作規(guī)程進行作業(yè)、缺乏安全意識、經(jīng)常違章或私自作業(yè)，是許多加氣站安全事故發(fā)生的主要原因。此次研究的新建項目，CNG加氣站建設在加油站的基礎上，站內(nèi)本身就有許多可燃物，盡管加氣站附近的居民和企事業(yè)單位并不多，但是其危險源較多的原因，不論是從所處的環(huán)境來看還是人員可能存在的危險操作，一旦發(fā)生事故，除可能發(fā)生人員傷亡外，必然會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失和非常嚴重的社會影響。3.1.3儲存、使用過程中的危險性CNG加氣站大部分事故主要集中出現(xiàn)在加氣機和儲氣區(qū)（儲氣庫），其次是壓縮機，這三類設備項目引發(fā)的安全事故比例近九成。（1）液壓增壓撬液壓增壓撬是加氣站的新建項目，具有占地面積小，重量輕，轉換效率高的特點，也即是輸出壓縮天然氣的重要設備，同時更是加氣站的核心設備。CNG加氣站一般采用排氣壓力高、排量小的液壓增壓撬。加氣站新建項目主要的壓縮系統(tǒng)設備有液壓增壓撬一臺，型號規(guī)格2000Nm3/h。危險性分析：長期高速流動的壓縮天然氣會產(chǎn)生靜電，靜電積累到一定量成為引燃源，導致引燃氣體引發(fā)火災爆炸的可能，液壓增壓撬的接地電阻最好不要小于4Ω，可能成為天然氣的引燃源。（2）加氣機本項目：利用原有加油島改建，將臨近液壓增壓撬的2個加油機改建為加氣機，即CNG雙槍加氣機2臺，加油機4臺。加氣機存在的問題有以下幾個方面：設備質量不能完全保證、加氣機的加氣軟管是否存在裂紋、接地性差、加氣機流量傳感器存在質量缺陷（如發(fā)生泄漏，計量不準確，傳感器內(nèi)積存氣體）、加氣機內(nèi)部的過濾系統(tǒng)容易被高速流動的氣體破壞、加氣機的電磁閥，存在制造材料差、壽命短等缺陷。還有，加氣機應該設置安全防護裝置，如防撞欄，并設置準確到位，加氣站的員工的違章操作或駕駛人可能的不安全行為，會損壞加氣機或將加氣槍的輸氣管拉斷，發(fā)生天然氣泄漏，一旦遇到明火可能發(fā)生火災、爆炸。加氣機運行，容易產(chǎn)生靜電，靜電積累沒有導除，也會成為引燃源。加氣機若是處在加油加氣島上，更應該重視其安全隱患，防止加氣機燃氣泄漏引發(fā)火災影響加油機的安全；尤其是大型掛車應該戴熄火罩，車主忘記熄火，加氣過程中，員工和車內(nèi)乘客在車輛加氣時吸煙，都會成為CNG引發(fā)火災爆炸的事故原因。（3）儲氣區(qū)新建項目：高壓氣體運輸半掛車儲氣瓶組為18m3儲氣裝置撬車，特種設備。①剛度強，儲氣瓶的變形能力差。②有些CNG鋼瓶由于受硫化氫或酸性氣體腐蝕存在質量缺陷。③進氣總管上沒有設泄壓保護裝置。④防雷防靜電裝置，接地電阻大于10Ω。⑤鋼瓶數(shù)量多，接頭多，泄漏點多，且檢驗不便。⑥撬車即儲氣瓶組可視作壓力容器，撬車在加氣站運作的過程中，反復的加壓和卸壓，儲氣瓶的壓力和溫度長期處于不穩(wěn)定的狀態(tài)下，加上儲氣瓶塑性差，容易破裂、撬車安全防護裝置失效、流量計表及閥門存在缺陷、儲氣瓶設計有缺陷或強度不夠、儲氣瓶組沒有定期檢修、維護，儲氣鋼瓶受酸雨腐蝕，雷電擊打，靜電積累導致計量儀表失靈等原因，造成儲氣瓶腐蝕開裂和爆炸。⑦鋼瓶質量良莠不齊：如果儲氣瓶沒有按造規(guī)范要求制造，使用材料存在缺陷，或粗制濫造，或者儲氣瓶在制造過程中，改變或降低了材料的性質，在使用過程就有可能發(fā)生破裂損壞。⑧儲氣鋼瓶會生銹、內(nèi)部酸性氣體腐蝕、氣體出口有焊縫、脆性破裂等原因導致儲氣瓶破裂和爆炸，后果十分嚴重。⑨撬車屬于特種設備，應按規(guī)定檢修。撬車在使用過程中，儲氣瓶組超過使用壽命期限，積累的靜電及時導除，自然外殼生銹腐蝕，都會導致介質泄漏。3.2危險因素分析危險因素是指可能造成人員傷亡或物品突然損壞的因素。有害因素是指能夠影響人的身體健康、引起疾病或者對事物造成慢性損害的因素。危險有害因素主要是指客觀存在的危險有害物質，或能量超過設備、設施、場所的一定限值。加氣站中所有的危險有害因素，可以大致分為這幾類，車輛傷害因素、工藝過程危險因素、天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)危險因素、電氣危險因素、雷電傷害、機械傷害、員工用電危險有害因素、自然條件危險有害因素，所有的危險因素盡管本質不同，但都是可能存在的危險物質，導致能量失去控制并造成人員財產(chǎn)傷害的原因。對加氣站內(nèi)的危險有害因素進行識別和分析，將是對做出事故防范的重要步驟的前提。危險有害物質和能量失控，主要原因在于人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理缺陷等方面。3.2.1工藝過程危險因素工作中的加氣站，壓縮天燃氣（甲烷）具有易燃易爆特性，儲存天然氣的鋼瓶、液壓增壓撬壓縮、天然氣管網(wǎng)、加氣機配氣等工藝都是高壓作業(yè)；壓縮天然氣在生產(chǎn)工藝流程中，非常容易在輸氣管道接口，撬車閥門處產(chǎn)生泄漏。當天然氣泄漏積累達到一定量，遇到明火或別的引燃源，即會立刻發(fā)生火災、爆炸事故[6]。加氣站天然氣儲存介質泄漏的原因：（1）儲存介質存在制造缺陷，導致儲氣裝置泄漏。（2）生產(chǎn)設備沒有按照規(guī)定安裝，導致儲氣裝置泄漏。

（3）加氣站地基塌陷，導致天然氣管網(wǎng)損壞，導致天然氣泄漏。

（4）輸氣管出口、閥門處最易出現(xiàn)泄漏。

（5）計量儀表失靈，員工誤讀指數(shù)，使得儲氣裝置受到應力破壞，天然氣泄漏。

（6）人員操作失誤，拉斷輸氣管，加氣槍橡膠導管老化漏氣，天然氣泄漏。

（8）埋地輸氣管道因土質、外界擠壓造成天然氣泄漏，甚至引發(fā)火災。

（9）地上管線保溫措施不力，連接處焊接不好，密封不好，會引起泄漏。

（10）加氣機存在的機體故障因年久失修，天然氣泄漏。3.2.2天然氣管網(wǎng)泄漏危險因素輸氣管道中天然氣泄漏是造成火災、爆炸的主要因素。造成管線泄漏的主要因素：（1）管道制造、敷設缺陷管線在最初的制造和焊接中，尤其是焊縫處，存在雜質、不牢固、咬肉等缺陷。輸氣鋼管有的有氣泡、砂眼，輸氣管線在初期投入生產(chǎn)時，造成管道損壞，導致天然氣泄漏。（2）管線腐蝕

埋地輸氣管道因為酸性土壤腐蝕，管線抗腐蝕能力差，會導致埋地管線腐蝕損壞。（3）地震、洪水、地質災害

管道由于受地震、洪水等自然災害的影響，會造成管道損壞、斷裂，導致介質泄漏。（4）操作失誤

因為員工未按規(guī)定操作或自控系統(tǒng)故障，會造成管道敝壓，造成管道破裂介質泄漏。（5）違章操作3.2.3機械傷害（1）加氣完畢后，加氣槍未及時排空拔出，會造成加氣槍反彈砸到人員身體，造成機械傷害及物體打擊傷害。（2）由于加氣站內(nèi)機械、低溫泵、增壓器等設備構成復雜，零件有可能因為設備老化造成螺栓或零件脫落砸傷人員造成機械傷害及物體打擊傷害。（3）系統(tǒng)內(nèi)壓力的原因，在使用時容易出現(xiàn)設備故障，造成閥門等零件設施彈飛碰到人造成機械傷害及物體打擊傷害。（4）人員維修時由于設備復雜、重等原因，或在維修作業(yè)時不注意把手等身體部位受到設備轉動部位及按揉擠壓部位，可能造成人員的機械傷害。（5）工作人員清理儲罐、房屋上等物品、手中的工具等物品發(fā)生掉落造成物體打擊傷害。（6）工作人員維修時隨意拋扔維修物品及工具砸傷人員造成物體打擊傷害。3.2.4雷電靜電傷害（1）雷雨天時人員進行工作，可能雷電劈中工作人員造成雷電傷害。（2）由于設施缺少防護棚，雷電劈至設備使其帶電，工作人員觸摸到設備造成雷電傷害。（3）站內(nèi)設施缺少防雷設施，或者防雷、防靜電設施安裝不到位，連接錯誤造成雷電發(fā)生時不能夠及時傳導至地下，造成人員設備的雷電傷害。（4）各設備設施接地等防雷裝置失效、年久失修或接地電阻過大的原因，雷電不能及時消除，造成雷電傷害。（5）由于摩擦等原因產(chǎn)生靜電，設備沒有安裝除靜電設備，造成靜電積累，如果人員未穿靜電防護服觸碰到設備，引發(fā)靜電傷害。3.2.5人員觸電危險因素造成人員觸電事故的危險因素有：（1）在維修人員對設備及機械及對站內(nèi)用電設備、用電線路進行檢修維護時，會因為員工防護不到位及設備設施等接地設施不齊全或失效等原因造成設備連電破損及站內(nèi)工作人員觸電傷害。（2）站內(nèi)使用的電線線路短路或絕緣皮破損，人員不注意觸碰到電線造成觸電傷害。（3）設備設施存在缺陷導致電線過載，或者電線與設備連接觸不良導致設備帶電人員觸碰后造成觸電傷害。（4）站內(nèi)照明開關、電控閥門及各種用電的設備的控制開關，可能由于接觸不良或使用人員手潮濕等原因造成人員觸電傷害。（5）站內(nèi)臨時用電不規(guī)范，在使用臨時的配電箱時漏裝漏電保護器，存在亂接無防護現(xiàn)象，無臨時標志。（6）加氣站內(nèi)電工作業(yè)不規(guī)范，進行帶電作業(yè)時未穿防護服，未使用絕緣工具。（7）電氣維修過程中，未進行斷電操作，或在維修結束后，未進行通知就直接回復用電。3.2.6車輛傷害因素造成車輛傷害的危險因素有：（1）車輛氣瓶本身存在制造缺陷導致氣瓶爆炸。（2）車輛內(nèi)部電氣設備漏電引發(fā)氣瓶燃燒爆炸。（3）司機超速駕駛、疲勞駕駛、酒后駕駛或操作失誤等，造成車輛同人、車輛同車輛、車輛同障礙物的碰撞，造成人員傷害。（4）大型車輛超載貨物撞到人員、加氣機，甚至撞壞站內(nèi)建筑物。3.2.7自然條件危險因素（1）高、低溫危害長期處于低溫狀態(tài)下的環(huán)境進行作業(yè)會損害人體機能，人員長時間處在低溫環(huán)境中，會導致凍傷；低溫還會影響人的反應速度，給操作帶來一定的影響。埋地輸氣管道如果未采取防凍防凝措施或措施，管線有凍裂的危險，可能導致介質泄漏，引發(fā)火災爆炸。高溫作業(yè)，員工容易中暑，導致操作失誤，甚至可能引發(fā)疏忽未復位加氣槍，導致天然氣泄漏引發(fā)火災。（2）風及沙塵暴的影響風的有害因素在于，若是天然氣因某種原因泄漏，風會使得天然氣擴散到較遠的區(qū)域，造成溫室效應和大氣環(huán)境的污染。沙塵爆會影響安全閥的靈敏性，員工處于盲區(qū)，不能正常作業(yè)，甚至使儲氣設備超壓，發(fā)生物理爆炸。沙塵還影響各種檢測儀表的可靠性和靈敏性，導致控制系統(tǒng)操作與實際不符，甚至導致事故的發(fā)生。（3）地震造成改備損壞、介質泄漏、引發(fā)電器火花，從而發(fā)生火災爆炸事故[5]。3.3加氣站危險有害因素識別主要針對加氣站內(nèi)作業(yè)活動中的危險因素。3.3.1加油加氣島上的危險有害因素（1）加氣過程中車內(nèi)人員使用電子煙等非防爆設備。（2）加氣過程中車主忘記對車輛熄火，空調(diào)音響設備仍在運行。（3）加氣過程中司機的車輛產(chǎn)生靜電漏電甚至電火花。（4）司機或者員工占加氣站內(nèi)使用明火如火柴。（5）車輛加氣時，車輛自身氣瓶存在破損缺陷，導致氣瓶爆炸。（6）加氣時加氣槍的橡膠導管老化，氣體泄漏。（7）加氣時，加氣員工處在下風向，可能的誤操作。（8）加氣槍復位時，被車輛拉斷，氣體泄漏。（9）加氣時，員工正處于雷雨天氣。（10）對加氣機進行打掃衛(wèi)生時，使用化纖織物產(chǎn)生靜電。（11）加氣過程中，車輛自身存在易燃易爆危險化學品。（12）更換加氣槍槍頭前，沒有做好泄壓準備工作。3.3.2檢修中的危險因素（1）日常對儲氣瓶組進行巡檢，發(fā)現(xiàn)儲氣瓶存在銹蝕現(xiàn)象有破裂的可能。（2）在對撬車進行充氣過程中，儲氣瓶組自身存在的材料制造缺陷。（3）撬車的儲氣鋼瓶受內(nèi)部的酸性氣體腐蝕，罐體破裂氣體泄漏。（4）對撬車進行氣量檢測時，突發(fā)雷電天氣。（5）撬車附近巡檢時，破裂口高壓氣體射出，物理傷害。（6）專業(yè)操作人員檢查撬車未穿戴防靜電工作服。（7）撬車卸氣充氣時，閥門存在裂口，高壓氣體射傷。（8）撬車附近存在的可能引燃源。（9）在撬車運行過程中，防靜電接地裝置出現(xiàn)功能性障礙。3.3.3危險有害因素分析經(jīng)過物質風險分析，汽油和天然氣具有易燃易爆的特點。汽油、柴油和天然氣屬于火災爆炸危險的范疇，天然氣泄漏與空氣中的氧化物和助燃物形成混合物，在地勢低的地方極易向四周擴散，一旦遇明火、高熱物，立即燃燒爆炸，從而引發(fā)火災造成財產(chǎn)損失。天然氣中的硫化氫能與氧化劑發(fā)生強烈反應；與空氣相比，它的比重較重，在較低的地方擴散到很遠的地方，并著火燃燒；硫化氫與溴、氯五氧化二、次氯酸鹽、三氟化氮、液氧、二氟化氧等強氧化劑均可以發(fā)生劇烈反應。柴油罐體中的柴油也是加氣站火災蔓延擴大趨勢的助燃物。在高溫下，撬車儲氣鋼瓶的內(nèi)部壓力增加，有破裂和爆炸的危險。在卸貨、測量、加氣和加油時，存在汽油或柴油泄漏的風險。一旦發(fā)生泄漏，燃氣或柴油一旦逸出靜電、雷電、明火、電火花等火源，就會引起火災或爆炸。因為加氣站內(nèi)運行設備處于壓力不穩(wěn)定的情況，造成工藝裝置勞損導致天然氣泄漏。天然氣泄漏的原因有很多；燃氣供應裝置、液壓增壓撬、管道焊縫、法蘭、閥門等可能發(fā)生泄漏；當泄漏的天然氣遇到引燃源，即會引發(fā)火災或爆炸由此可見，有效的預防可能發(fā)生的報紙事故前提是發(fā)現(xiàn)加氣加油站內(nèi)的危險有害因素。本加氣站新建項目，天然氣拖車，18m3的特種設備撬車儲氣瓶組屬于壓力容器，天然氣輸氣管道屬于壓力管道，如果儲氣鋼瓶沒有生產(chǎn)技術要求制造，安全附件沒有按設計要求安裝，質量不好等由于設備結構不合理、制造材料有缺陷、焊縫處存在沙眼、受壓元件強度不足等設計制造原因，使得不合格的所有生產(chǎn)設備投入生產(chǎn)成為安全隱患。上述原因都可能造成工作介質（天然氣）的泄漏。原因包括：工作過度、工作過度、工作過度勞累、違反工作紀律、不遵守規(guī)定、超過檢查時間不定期檢查、不了解操作人員的技術等造成操作管理不善的原因，都可能導致油罐區(qū)形成爆炸事故和沖擊波傷害。本項目設備材料為天然氣，易燃易爆。容器破裂時，爆炸現(xiàn)場易形成大量易燃蒸氣，并迅速與空氣混合形成爆炸性混合物。如果在擴散過程中發(fā)生明火，就會形成二次爆炸。3.3.4危險因素表對加氣站新建項目原有的加油站所有的項目識別危險有害因素及存在部位。序號危險因素區(qū)域場所1化學性爆炸整個站區(qū)2中毒汽油柴油容易泄漏的地方，油罐區(qū)3窒息液壓增壓撬附近，甲烷濃度過高4觸電電擊、電傷：有電的場所雷電：室外變壓器、配電柜5火災整個加氣站6車輛傷害整個加油加氣站7坍塌整個加油加氣站、建筑物表3-3危險因素表3.4風險評價3.4.1評價單元劃分原則劃分評價單元，對于CNG加氣站新建項目，是為了理清儲存單元的危險化學物質，和預測工藝流程中的危險能量突變，從而進行更好的安全評價。劃分評價單元在風險評估中是非常重要的一個環(huán)節(jié)。將加氣站內(nèi)評價單元劃分細致，不僅有利于危險因素識別和做出相關防范措施，而且有利于安全經(jīng)營生產(chǎn)[6]。劃分評價單元的原則：按生產(chǎn)工藝功能、生產(chǎn)設施設備相對空間位置、危險有害因素類別、及事故范圍劃分評價單元，讓評價單元相對獨立，具有明顯的特征界限。常用的評價單元劃分原則和方法有兩種（1）以危險、危害因素的類別為主劃分評價單元。（2）以裝置和物質特征劃分評價單元。3.4.2評價單元的劃分根據(jù)劃分評價單元的一般性原則，以平面布置、生產(chǎn)工藝、裝置、防護設施及危險有害因素類別為主，將天然氣加氣站劃分為以下6個評價單元：（1）周邊環(huán)境及平面布置單元。（2）加氣工藝及設備單元包含液壓增壓撬、加氣機2臺、18m3撬車（儲氣瓶組特種設備）的安全保護等3個子單元。（3）供電防雷防靜電報警裝置單元。（4）站內(nèi)建筑物單元。（5）天然氣儲氣瓶組發(fā)生化學爆炸危險定量評價。（6）液壓增壓撬發(fā)生機械傷害分析。3.4.3評價方法的選擇根據(jù)國家的相關法令、規(guī)程和標準，某市CNG加氣站新建項目的安全評價、工藝流程，在對該新建項目進行危險有害因素分析和危險因素識別，通過比較各類安全評價方法，采用安全檢查表法對加氣站的新建項目進行評價。安全檢查表法（SafetyChecklistAnalysis，縮寫SCA）是依據(jù)相關的標準、規(guī)范，對工程、系統(tǒng)中已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險性和有害性進行判別檢查。適用于工程、系統(tǒng)各個階段，是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎、最簡便、廣泛應用的系統(tǒng)危險性評價方發(fā)。表3-4安全檢查表序號檢查項目檢查內(nèi)容檢查記錄安全要求依據(jù)標準1子站拖車停車位與嶺東街（西）規(guī)范距離12m設計距離12.8m合格GB50156-2012第4.0.8條2加氣機（北）與嶺東街（西）規(guī)范距離6m設計距離12.8m合格GB50156-2012第4.0.8條3加氣機（南）與嶺東街（西）規(guī)范距離6m設計距離12.5m合格GB50156-2012第4.0.8條4子站拖車停車位與高速公路（東）規(guī)范距離12m設計距離31.5m合格GB50156-2012第4.0.8條5液壓增壓撬與高速公路（東）規(guī)范距離6m設計距離26.8m合格GB50156-2012第4.0.8條6加氣機與高速公（東）規(guī)范距離6m設計距離39.5m合格GB50156-2012第4.0.8條7放散管管口與高速公路（東）規(guī)范距離10m設計距離29.2m合格GB50156-2012第4.0.8條3.4.4作業(yè)條件危險性評價法作業(yè)條件危險性評價法作為一種定性安全評價方法，評價人們在具有潛在危險環(huán)境中作業(yè)的危險性，其方法是將作業(yè)條件的危險性作為因變量（D），事故或危險事件發(fā)生的可能性（L）、暴露于危險環(huán)境的頻率（E）及危險嚴重程度（C）作為自變量，確定了它們之間的函數(shù)式：D=LEC。根據(jù)CNG加氣站的實際情況，設置三個自變量不同分值的狀態(tài)，對作業(yè)過程進行風險評價，找出相應的數(shù)值，用三個分值相乘，計算出風險分值，查找危險等級表，判斷出作業(yè)過程的危險等級。是一種對作業(yè)過程進行風險評估的簡單方法。表3-5CNG加氣站作業(yè)條件危險性分析表序號作業(yè)名稱LECD危險等級1計量、過濾作業(yè)16318一般危險2儲氣作業(yè)16742比較危險3加氣作業(yè)161590重大危險4高溫作業(yè)1339一般危險5液壓增壓撬維修作業(yè)13721一般危險6撬車維修作業(yè)13721一般危險7加氣機維修作業(yè)13721一般危險8站內(nèi)運輸作業(yè)16318一般危險9引導車輛16742比較危險10高壓干燥作業(yè)16742比較危險11更換加氣槍泄壓作業(yè)1339一般危險12檢查危險物品作業(yè)1340120重大危險13撬車卸氣作業(yè)16721一般危險14撬車充氣作業(yè)16721一般危險15檢查用電設備作業(yè)13721一般危險16液壓增壓撬泄壓作業(yè)13721一般危險17焊縫作業(yè)111515一般危險18儲氣瓶查漏作業(yè)13721一般危險19高處維修作業(yè)16742比較危險20隱患排查作業(yè)1339一般危險21安全附件檢修作業(yè)13721一般危險22天然氣泄漏檢測作業(yè)1339一般危險續(xù)表3-5CNG加氣站作業(yè)條件危險性分析表序號作業(yè)名稱LECD危險等級23加氣機清潔作業(yè)16742比較危險24液壓增壓撬泵閥作業(yè)16742比較危險25準備車輛防火罩1339一般危險26防火巡查作業(yè)1339一般危險表3-6危險等級表級別危險程度可能導致的后果Ⅰ安全的不會造成人員傷亡及系統(tǒng)損壞。Ⅱ臨界的處于事故的邊緣狀態(tài)，暫時還不至于造成人員傷亡、系統(tǒng)損壞或降低系統(tǒng)性能，但應予排除或采取控制措施。Ⅲ危險的會造成人員傷亡和系統(tǒng)損壞，要立即采取防范對策措施。Ⅳ災難性的造成人員重大傷亡及系統(tǒng)嚴重破壞的災難性事故，必須予以果斷排除并進行重點防范。小結分析：前面提到用安全檢査表和作業(yè)條件危險性分析的方法查找出了很多安全隱患，包括技術上的和管理上的，究竟為什么要叫做隱患就是我們接下來要研究的問題。（1）門衛(wèi)看見站內(nèi)嚴禁胡亂堆放易燃易爆或危險化學物品，若是有，應及時通報上級領導，門衛(wèi)不得在站內(nèi)隨意吸煙，對于站內(nèi)的能成為火源的打火機，火柴應有安全意識注意不要隨意丟棄，在加氣站站內(nèi)車輛眾多已至于道路擁擠時，可配合員工引導車輛防止車輛傷害，大型車輛進入加氣站時，通知員工，讓員工為其戴好防火罩?？匆娂託廛囕v的車主在站內(nèi)吸煙應及時禮貌勸誡，很多安全隱患其實不需要專業(yè)人士去發(fā)現(xiàn)，安全意識的普及也可以在站內(nèi)被推廣。撬車儲氣瓶組的管理。儲氣區(qū)主要是撬車特種設備、儲氣瓶會自然生銹腐蝕導致容器破裂。儲氣瓶的安全管理不能疏忽，防雷防靜電，接地裝置都應按檢修周期專業(yè)人員進行操作。因為加氣站內(nèi)來往車輛眾多、如果站內(nèi)道路設計不會合理、司機超速駕駛，易使員工受傷、嚴重者撞壞站內(nèi)加氣機或建筑物，運輸危險物質的大型車輛側翻，造成不必要的財產(chǎn)損失。（2）電氣設備和電路通常使用大量的塑料、橡膠、絕緣漆、稀釋劑和其他材料?；馂难杆俾硬a(chǎn)生。燃燒過程中的大量煙霧和有毒氣體。撬車、液壓增壓撬工作時，高速流動的氣體，以及工作人員穿戴化纖、絲綢等衣物時因摩擦均可能產(chǎn)生靜電。在加氣機，液壓增壓撬、撬車附近靜電積累到一定量未排除，極有可能引發(fā)爆炸燃燒危險。3.5加氣站重大危險源辨識重大危險源：長期地或者臨時地生產(chǎn)、搬運、使用或者儲存危險物品，且危險品的數(shù)量等于或者超過臨界量的單元。單元：一整套生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)設施，場地，或同屬一個生產(chǎn)經(jīng)營單位的且邊緣距離小于500m的幾個（套）裝置、設施或場所。臨界量：對于某種或某類危險化學品規(guī)定的數(shù)量，若單元中的危險化學品數(shù)量等于或超過該數(shù)量，則該單元定為重大危險源。根據(jù)性質劃分單元：原料單元、成品單元、機械設備單元，其中成品單元及機械設備單元不構成重大危險源。通過對本公司原料、最終產(chǎn)品分析，其中壓縮天然氣屬于危險化學品。加氣站在生產(chǎn)運行中，站內(nèi)天然氣最大儲存量（撬車即拖車儲氣瓶組）為18m3,天然氣儲氣瓶組內(nèi)壓力為25MPa，根據(jù)GB18218-2009《危險化學品重大危險源辨識》規(guī)定，天然氣的臨界量是50噸，18m3的特種設備撬車儲存壓力為25MPa，經(jīng)計算實際儲存量為4500m3。天然氣的密度為0.7174kg/m3，所以計算得出3.52t，小于臨界量50t，所以得出結論本項目加氣站不構成重大危險源。3.6本章小結本項目存在的主要危險因素為火災爆炸、觸電、機械傷害、車輛傷害、中毒和窒息、髙處墜落、灼燙、容器爆炸、其他爆炸、物體打擊、其他傷害等，其中最主要的危險因素為火災爆炸和容器爆炸。存在的主要有害因素為毒物危害、噪聲危害和環(huán)境危害。公用設施能滿足生產(chǎn)、消防的需要。各主要建筑設施之間的防火距離滿足《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014，2018年版）、《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》GB50156-2002（2006版）的要求，符合安全。本加氣站新建項目未構成重大危險源。

第4章爆炸火災模擬計算4.1壓縮天然氣火災爆炸特性壓縮天然氣（CNG）主要成分是甲烷（90%）、乙烷、丙烷、異丁烷等，并合有少量重碳氫化合物、氮、氦、二氧化硫等。壓縮天然氣的主要危險性在于它具有易泄漏、易燃、易爆（高壓）特性，因此引發(fā)的事故發(fā)生頻率也比較高[3]。當儲存壓縮天然氣的壓力容器由于常時間處于高壓狀態(tài)，壓力亦不是長時間處于一個穩(wěn)定值時，壓力容器一旦發(fā)生破裂，此時壓縮天然氣易瞬間向四周擴散，會形成噴射火火災；儲罐破裂導致大量泄漏形成液池時，遇到火源會發(fā)生池火災；當泄漏后可燃氣體或蒸氣與空氣的云狀混合物遇到延遲點火可引發(fā)蒸氣云爆炸（VCE）。蒸氣云爆炸主要在于有強烈的爆炸沖擊波產(chǎn)生，對加油加氣站內(nèi)部的設備及建筑物和站區(qū)周邊的建筑物產(chǎn)生破壞作用，一旦形成火災蔓延的趨勢，形成熱輻射，破壞區(qū)域非常大。4.2儲氣瓶組爆炸后果模擬計算方法4.2.1儲氣瓶組爆炸危險半徑的計算由于現(xiàn)有儲氣瓶在安裝時，沒有嚴格按成熟的技術及國家相關標準的要求進行設計、生產(chǎn)、檢測，因而儲氣瓶組已多次發(fā)生罐體氫脆、氣體泄漏，甚至爆炸等惡性事故，給人民的生命財產(chǎn)造成了巨大損失。所以，對在用儲氣瓶組的檢查不能只看到顯而易見的安全隱患。隨著不合格儲氣瓶不斷地投入生產(chǎn)運行，也就造成了目前儲氣瓶組越來越多的安全隱患。因為壓縮天然氣的易燃易爆特性，在空氣中傳播速度快、導致火勢蔓延快，爆炸影響范圍廣，傷害程度高，加氣站儲氣瓶組的爆炸危險半徑模擬計算，得出計算結果可以最直觀的了解各類損失半徑和相安全距離。某市CNG加氣站儲氣瓶組容積為18m3，裝設在撬車車位，出口壓力為25MPa。4.2.2TNT當量法簡介梯恩梯（TNT）當量法屬于傷害（或破壞）范圍評價法。運用TNT當量法對加氣站儲氣瓶進行定量計算，計算結果直觀、可靠。其評價結常用危險分區(qū)，也可用手進一步計算傷害區(qū)域內(nèi)的人員及其人員的傷害程度破壞范圍內(nèi)物體損壞程度和直接經(jīng)濟損失。4.2.3計算過程已知甲烷的燃燒熱為55590kJ/kg，物質系數(shù)MF=21，相對密度取0.72。泄漏出來的天然氣以TNT當量計算，其蒸氣云爆炸公式為[3]：4-14-2式中：—蒸氣云的TNT當量系數(shù)，取4%；Wf——蒸氣云爆炸燃燒掉的總質量，kg；Qf一燃料的燃燒熱，kJ/kg；——TNT的爆炸熱，450kJ/m3；——蒸氣云的TNT當量，kg；——爆炸空間的體積，m3；——最易爆炸濃度，甲烷的取為9.5%；可燃氣體的密度，甲烷的取為0.72kg/m3。

設溫度取25℃,操作壓力25MPa的18m3天然氣儲罐全部泄漏。kg4-3天然氣的燃燒值為kJ4-4天然氣的TNT當量：kg4-5爆炸區(qū)對人員的傷害：（1）死亡區(qū)4-6m4-7（2）重傷區(qū)4-8Z1——重傷系數(shù)Z1=0.996P0——標準大氣壓P0=101300paE——爆炸總能量=18.82m4-9（3）輕傷區(qū) 4-10Z1——輕傷系數(shù)Z1=1,672P0——標準大氣壓P0=101300paE——爆炸總能量m4-11（4）財產(chǎn)半徑損失計算4-12m4-13表4-10沖擊波超壓對人體的傷害作用超壓ΔP/MPa傷害作用0.02-0.03輕微損失0.03-0.05聽覺器官損傷或死亡0.05-0.10內(nèi)臟嚴重損傷或傷亡QUOTE>>0.10大部分人員死亡表4-111000kgTNT爆炸時的沖擊波超壓距離56789101214超壓ΔP/MPa2.942.061.671.270.950.760.500.33距離1618202530354045超壓ΔP/MPa0.2350.170.1260.0790.0570.0430.0330.027距離505560657075超壓ΔP/MPa0.02350.02050.0180.0160.01430.0134.3危害結果及討論分析以上的火災爆炸模擬計算是對CNG加氣站，撬車的一個儲氣瓶發(fā)生爆炸時，造成人員死亡和傷害，其死亡半徑為6.77m,重傷半徑為18.82m,輕傷半徑為31.60m，財產(chǎn)損失半徑為10.73m。所以加氣站應防范和杜絕發(fā)生爆炸事故，事故后果是難以估量的。為了將加氣站的爆炸事故扼殺在搖籃之中，應安裝超壓報警器和可燃氣體濃度檢測報警儀，應定期對儲氣瓶組進行檢修。此外，加氣站站區(qū)內(nèi)工作人員能提高安全防范意識、生產(chǎn)設備的安全保護措施符合規(guī)程、安全管理制度的完善，才能防止加氣站發(fā)生火災爆炸事故，使得加氣站的工作處于安全穩(wěn)定，也利于加氣站建設發(fā)展。

第5章安全對策措施及建議5.1作業(yè)風險控制措施（1）加氣站內(nèi)工作人員應該輪流加氣。（2）引導車輛，禮貌詢問并提醒司機熄火。（3）引導車輛，有危險化學品或大型燃氣汽車都應在加氣時戴好防火罩。（4）站內(nèi)堆放的易燃易爆物品應規(guī)劃在制定安全區(qū)域或禁止堆放。（5）每臺加氣機旁不少于兩個干粉滅火器。（6）工作人員每月在消防栓上的安全檢查表上做記錄。（7）員工不得私自停機違規(guī)檢修設備。（8）加氣完后加氣槍按規(guī)復位。（9）設置安全警示標志，站內(nèi)人員不得吸煙。（10）加氣站內(nèi)禁止所有人吸煙。（11）工作人員不應穿化纖衣物加氣。（12）員工打掃加氣機衛(wèi)生做好防靜電工作。（13）停機檢修、停機擦拭設備。（14）工作人員不得私自在加氣機、液壓撬、撬車附近開閉照明燈具。（15）開閉閥門前后做好泄壓處理。（16）檢修加氣機時穿好防靜電工作服以及防靜電鞋。（17）站在上風向對車輛進行加氣操作。（18）雷電天氣禁止對車輛加氣。5.2工藝設備的安全對策措施5.2.1加氣機安全對策措施（1）加氣機的加氣軟管上應設安全拉斷閥，加氣機的輸氣管能在被外界應力的拉斷下，觸發(fā)報警裝置后，往加氣機輸氣的一端可以自行密封。（2）保證加氣機儀表的計量準確度，尤其是儀表顯示器應保證計數(shù)準確，在員工有誤操作的情況下能有安全預警提示。（3）加氣機與棚罩邊緣的水平線間距不能小于2m，應該高于水平地面0.15-0.2m，寬度不少于1.2m。（4）加氣機應設置有防雷、防靜電裝置。（5）加氣槍每次加氣時，先進行吹掃。操作時雙手平均用力，先進行泄壓操作，在完成加氣后拔出。（6）定期檢查加氣設備壓力表、接地保護等設施的完好性及有效性。定期檢查設備外觀是否清潔，焊口連接處是否有泄漏現(xiàn)象。5.2.2液壓增壓撬對策措施（1）液壓增壓撬的閥門與撬車相連處與加氣機相連處設置安全閥。

（2）進、出口設高、低壓報警和高壓越限停車裝置。

（3）液壓增壓撬應該按照規(guī)定設置防撞裝置。

（4）液壓增壓撬的靜電需要及時排除。（5）泵閥處的過濾網(wǎng)定期清洗。（6）液壓增壓撬維修前，確保所有安全措施，準備工作完善，方可進行作業(yè)。5.2.3撬車儲氣瓶組對策措施（1）儲氣瓶材料符合抗低溫、脆裂、冷縮等性能。（2）儲氣瓶為三類壓力容器，儲氣瓶組管理嚴格按照特種設備管理條例進行管理檢查維修。（3）儲氣瓶必須設置安全閥，并保證一個備用，其須符合《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》。（4）安全閥與儲氣瓶之間設置安裝切斷閥，平時工作狀態(tài)下處于封存開啟的狀態(tài)。（5）與儲氣瓶連接的管道上安裝遠程操作切斷閥。（6）定期檢查切斷閥的有效性，每年對儲氣瓶進行一回安全大檢查。（7）儲氣瓶根部閥門連接處應用焊接的方法進行處理，兩種物質材料需要相適應或一致。（8）儲氣瓶內(nèi)部安裝液位儀，儲氣瓶的充裝極限不能夠超過儲氣瓶90%的有效容積，充裝范圍一般為85%到95%，并未當儲罐剩余量過少時不能少于10%。（9）儲氣瓶安裝設置液位報警器，報警裝置需要跟管道的切斷閥相關聯(lián)。（10）安裝設置壓力表，壓力數(shù)值等參考數(shù)值能夠傳送到主控室。若壓力值上升，當超過1.1MPa，應及時處理，可安裝自動調(diào)節(jié)閥門，可自動進行灌內(nèi)壓力調(diào)節(jié)，或者進行人工排壓，及時轉移CNG。（11）儲氣瓶不能當作運輸容器進行運輸，若儲氣瓶長期不用時要排放灌內(nèi)多余CNG。（12）儲氣瓶周圍設置防護，防護堤的最小容量不能小于儲氣瓶內(nèi)的最大儲存容量。（13）的建筑材料必須采用不燃燒材料制作，能夠承受泄漏CNG氣液變化保證不泄漏至防護堤外部。（14）防護堤內(nèi)不允許設置與CNG相關外的燃燒液體儲罐和各類可燃物料的儲氣瓶組。（15）防護堤上方可以安裝伸展式的棚罩，可以防止雨水的進入。（16）防護堤下方的排水設施口必須設置封堵裝置。（17）在雷雨天氣來臨前，全面檢查儲氣瓶接地設施，進行電阻檢測。（18）站內(nèi)工作人員要定期對儲氣瓶組進行外觀檢查，看是否存在外觀不清潔，有無腐蝕損壞情況，儲氣瓶及周圍地基是否牢固可靠，儲氣瓶的安全附件是否缺失或損壞，若有損壞及時進行更換，檢查更換后做好對應記錄。（19）實時注意檢查站內(nèi)壓力表、液位計、接地保護措施、泄漏檢測器及報警裝置的有效性。對儲氣區(qū)域的安全閥門、連接法蘭及節(jié)點進行巡檢，并要對各閥門的有效性進行檢查，確認其安全有效。如發(fā)現(xiàn)失效部件，需聘請專業(yè)人員進行科學性的替換或維修。（20）加氣機高溫天氣采取降溫措施。5.2.4天然氣管道對策措施（1）站內(nèi)所有管道必須是不燃燒材料制作，材料具有防潮、防腐蝕性，并且管道材料保冷防熱。（2）管道系統(tǒng)的壓力值不應小于最大工作壓力的1.2倍，管道的設計溫度不應高于-196攝氏度（3）CNG管道的兩個切斷閥之間應設置安全閥或其他泄壓裝置[3]。（4）管道在管溝敷設，用沙子把管溝填充。（5）時刻監(jiān)視壓力表，防止出現(xiàn)壓力過大現(xiàn)象。當發(fā)現(xiàn)泄漏情況后，要立即停止作業(yè)進行泄壓操作。（6）定期進行管道安全檢查，首次使用的三年內(nèi)進行一次全面檢修。檢修前一個月需向相關機構提出申請，不得擅自進行。（7）管道表面的安全色必須符合國家標準。（8）如出現(xiàn)一般維修或改造時，必須有技術分責人審核通過后進行維修改造，工人不得擅自改動。（9）如出現(xiàn)重大修理及改造時，必須去監(jiān)察機構進行申報，批準后由其進行監(jiān)察監(jiān)督進行改造。（10）埋地輸氣管道兩端濾網(wǎng)處定期清理，防止堵塞。（11）輸送CNG的管道防靜電積累，及時導除。5.3安全管理對策5.3.1消防對策措施（1）建立消防給水系統(tǒng)，建立2臺消防水泵，管徑應用DN200，用水量不應小于15L/s，能夠連續(xù)給水至少2小時。（2）儲罐存儲區(qū)域要安裝自動噴淋系統(tǒng)。其供水能力每平方米不少于0.15L/s。（3）站內(nèi)在不妨礙交通、方便拿取的位置存儲5塊滅火毯，在合理存放位置預選堆放2m3的砂子。（4）排水系統(tǒng)應設置防止CNG流入下水道的密封井蓋措施。（5）站房，儲氣瓶組區(qū)域緊急出口處設置緊急出口標識牌及緊急照明燈。（6）設置專門聯(lián)系消防隊的專用電話，發(fā)生火災時能夠及時聯(lián)系消防隊。（7）站內(nèi)所有消防設施禁止工作人員私自拆除、更換位置存放。（8）組織編寫站內(nèi)消防設施、消防器材檔案，加強管理監(jiān)督力度，保證設施隨拿隨用的狀態(tài)。（9）定期檢查消防器材的狀態(tài)，對于過期、損壞的器材進行更換。并做好更換記錄。（10）組織站內(nèi)員工消防培訓，學習各種消防知識。掌握各種器材的使用方法并加強熟悉。5.3.2設立安全標志（1）加氣區(qū)內(nèi)設置安裝“禁止吸煙”、“加氣熄火”、“嚴禁明火”等警示標志。（2）加氣站儲罐區(qū)域設置安裝“低溫可燃性液體”、“可燃性氣體”、“禁止煙火”、等安全警示標志。（3）在各種設備旁邊設置設備型號牌，其中標注設備名稱、設備型號、使用時注意事項及維修過程中的操作步驟及安全注意事項[7]。（4）在設備裝置及整個系統(tǒng)危險部位安裝設置警示牌，方便提醒工作人員操作時注意安全。（5）加氣站內(nèi)安全警示標志字體大小高度不小于15cm，字體顏色為紅色，標識牌為白色。（6）加氣站內(nèi)消防車通道及站房疏散通道要安裝設置“禁止停車”或“禁止堵塞”標示。（7）在各個出口位置安裝“安全出口”標志。（8）緊急出口位置要放置安裝“禁止鎖閉”標志。（9）加氣站內(nèi)汽車道路旁設置安裝限速標示。5.3.3生產(chǎn)系統(tǒng)巡回檢查對策措施（1）巡回檢查在生產(chǎn)過程中，當班人員應定期按照工藝流程和技術要求逐點逐件認真的對各設備、管線、閥門、儀表等進行檢査，若發(fā)現(xiàn)異常情況要立即進行處理，處理不了要即時報告班長和站長，采取相應措施，杜絕事故的發(fā)生，并要做好記錄。交接班時，當班人員與交接班人員一道沿巡回檢查路線，進行交接生產(chǎn)情況介紹和意見交換，讓接班人員了解設備的現(xiàn)狀，做到心中有數(shù)。以利下班的生產(chǎn)[2]。巡回檢查檢查過濾器是否有堵塞現(xiàn)象檢查電磁閥是否失靈或開關不到位及各級氣缸氣壓是否正常。檢查各級排污閥與安全閥是否正