3、儲(chǔ)氣裝置的安全選擇與評(píng)價(jià)
3.1儲(chǔ)氣裝置的安全狀況及設(shè)置要求比較。
儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐和儲(chǔ)氣井三類裝置的安全狀況以及設(shè)置要求是各不相同的，通過對(duì)二級(jí)CNG加氣站的試驗(yàn)研究和比較結(jié)果表明，儲(chǔ)氣井裝置的安全可靠性優(yōu)于儲(chǔ)氣瓶和儲(chǔ)氣罐。現(xiàn)列表擬作如下比較：
表--4不同儲(chǔ)氣裝置的安全狀況及設(shè)置要求比較
序號(hào)比較項(xiàng)目?jī)?chǔ)氣瓶?jī)?chǔ)氣罐儲(chǔ)氣井
1爆炸沖擊波強(qiáng)度(地面)較強(qiáng)強(qiáng)弱
2爆炸沖擊波放射方向立體(球狀)立體(球狀)上端(頂部)
3防爆構(gòu)造設(shè)置防爆墻防爆墻不設(shè)置
4管道設(shè)置數(shù)量(根)1866
5閥件設(shè)置數(shù)量(處)1411212
6輸氣系統(tǒng)阻力較大較小一般
7防腐處理操作較難較易較易
8運(yùn)行循環(huán)疲勞次數(shù)(次)90001200019000
990年代100站事故率(%)2.01.00
3.2防火間距減少量的比較。
使用儲(chǔ)氣井裝置，具有減少防火間距的實(shí)際意義，以CJJ84-2000《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》中的二級(jí)站為例，表-5的研究試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明了儲(chǔ)氣井與儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐裝置相比較的防火間距減少量。
表--5儲(chǔ)氣井裝置與儲(chǔ)氣瓶(罐)防火間距減少量的比較
序號(hào)項(xiàng)目?jī)?chǔ)氣罐(瓶)儲(chǔ)氣井間距減少量減少率(%)
1明火及散發(fā)火花地點(diǎn)2518728
2二類民用建筑保護(hù)物2015525
3甲、乙類儲(chǔ)罐或堆場(chǎng)2518728
4室外變電站2518728
5高速公路128433.3
6架空電力線1.5倍桿高1倍桿高0.533.3
7鐵路3024620
3.3占地面積和沖擊波減少量的比較。
儲(chǔ)氣井裝置的占地面積與儲(chǔ)氣瓶或儲(chǔ)氣罐相比，減少量更多。由表-1第5項(xiàng)比較得知：二級(jí)加氣站儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐、儲(chǔ)氣井裝置的占地面積分別為30m2，60m2和10m2，儲(chǔ)氣井比前兩類裝置的占地面積減少3-6倍，在城市建設(shè)用地和土地資源十分緊缺的情況下，選擇井儲(chǔ)裝置具有更大的實(shí)際價(jià)值和積極意義。
由于儲(chǔ)氣井事故狀態(tài)下的地面沖擊波放射方向主要集中在井口上端頂部，地面平行方向幾乎完全不會(huì)受到波面影響，與儲(chǔ)氣瓶和儲(chǔ)氣罐爆炸沖擊波的立體全方位放射比較，沖擊波危害會(huì)大大降低，從而顯著提高了這種井儲(chǔ)裝置的安全可靠性。此外，在經(jīng)濟(jì)性方面的比較，雖然儲(chǔ)氣井比瓶裝置在初期建設(shè)成本上高出1/3的費(fèi)用，但在后期運(yùn)行的維護(hù)成本費(fèi)上將大為減少。
3.4評(píng)價(jià)結(jié)論和相關(guān)建議。
通過對(duì)以上安全狀況及相關(guān)項(xiàng)目的分析研究和討論，筆者以為，從消防安全和社會(huì)公共安全角度綜合考慮，儲(chǔ)氣井與儲(chǔ)氣瓶和儲(chǔ)氣罐相比，具有"四種減少"的明顯優(yōu)勢(shì)，即：
�、贉p少?zèng)_擊波危害；
�、跍p少防火間距；
�、蹨p少占地面積；
�、軠p少隔爆墻設(shè)置。
因此，對(duì)加氣站CNG儲(chǔ)氣裝置安全評(píng)價(jià)的結(jié)論意見是：儲(chǔ)氣井最佳；儲(chǔ)氣罐次之；儲(chǔ)氣瓶再次之。針對(duì)以上評(píng)價(jià)與選擇，擬提如下相關(guān)建議：
首先，四川始建于80年代末，90年代初的CNG加氣站約占總數(shù)的1/5，且多數(shù)為鋼瓶組儲(chǔ)氣，由于早期尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，設(shè)計(jì)不盡合理，有的儲(chǔ)氣裝置與設(shè)備現(xiàn)已老化陳舊，并接近或達(dá)到安全使用期限。因此建議陸續(xù)淘汰80L以下的鋼瓶組儲(chǔ)氣裝置，對(duì)已使用10年以上的瓶?jī)?chǔ)加氣站，有計(jì)劃地列入技術(shù)改造，使之逐步更新為儲(chǔ)氣井，以減少或避免事故的發(fā)生。
第二，進(jìn)一步加大對(duì)CNG儲(chǔ)氣裝置尤其是井儲(chǔ)安全及先進(jìn)技術(shù)的課題研究力度和資金投入，不斷提高儲(chǔ)氣效率和自動(dòng)化管理水平。
第三，借助加入WTO的有利時(shí)機(jī)，建立與美國(guó)等燃?xì)馄嚢l(fā)達(dá)國(guó)家之間的儲(chǔ)氣技術(shù)交流與合作，逐步將我國(guó)成熟的儲(chǔ)氣井技術(shù)推向國(guó)際市場(chǎng)。
第四，政府行政及技術(shù)主管部門，應(yīng)盡快制定出臺(tái)相關(guān)的管理法規(guī)和"翅"(國(guó)標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)，在CJJ84-2000《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》的基礎(chǔ)上，增加儲(chǔ)氣井專篇內(nèi)容，并作重點(diǎn)闡述和提出相關(guān)要求。
4、儲(chǔ)氣裝置的事故防范與處置技術(shù)
4.1事故防范措施及要求。
首先，在安全設(shè)計(jì)和安全工藝方面，各種儲(chǔ)氣規(guī)模的CNG加氣站，必須選擇具有甲級(jí)資質(zhì)的專業(yè)設(shè)計(jì)單位承擔(dān)工程設(shè)計(jì)任務(wù)，并把儲(chǔ)氣裝置作為加氣站的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。在"GB"標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)之前，應(yīng)以CJJ84-2000《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》作為設(shè)計(jì)依據(jù)，暫緩執(zhí)行"DB"(地方標(biāo)準(zhǔn))和其它部頒標(biāo)準(zhǔn)。初步設(shè)計(jì)方案應(yīng)由政府CNG管理部門組織有關(guān)專家評(píng)審并報(bào)主管部門審批后方可進(jìn)入工程施工建設(shè)程序。實(shí)踐證明，把好工程設(shè)計(jì)源頭關(guān)，是控制事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
第二，要把預(yù)防CNG加氣站火災(zāi)爆炸事故的具體消防技術(shù)措施作為重點(diǎn)，其內(nèi)容主要包括：①站、址選點(diǎn)布局；②建筑消防措施(安全距離、耐火等級(jí)、建筑構(gòu)造、通風(fēng)排氣、建筑防爆等)；③電氣消防措施(電氣運(yùn)行設(shè)備選擇和安全控制、電氣防爆、自動(dòng)報(bào)警裝置、防靜電、防雷等)；④消防給水的類型和容量以及常規(guī)消防器材的配置等。消防監(jiān)督部門應(yīng)當(dāng)依據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范和規(guī)定，嚴(yán)格履行消防建審監(jiān)督審批，依法建站，是預(yù)防事故的重要環(huán)節(jié)。
第三，為了確保CNG加氣站儲(chǔ)氣裝置的長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在生產(chǎn)工藝技術(shù)上，必須嚴(yán)格把好"三脫"(脫硫、脫水、脫烴)關(guān)，有利于從源頭上控制和減少儲(chǔ)氣設(shè)備遭受腐蝕侵害和事故危害，是避免事故的有效環(huán)節(jié)。
4.2安全操作與安全管理。
加氣站的CH4處理系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)，都是支持儲(chǔ)氣裝置穩(wěn)定運(yùn)行的附屬設(shè)備，這些崗位具有較高的技術(shù)含量，操作人員必須進(jìn)行崗前專業(yè)技能和安全培訓(xùn)，做到懂得本崗位的消防措施，掌握本崗位的操作步驟，明確本崗位的安全職責(zé)，知道加氣站燃爆事故的應(yīng)急處置方法和對(duì)策。在消防安全管理方面，加氣站是理所當(dāng)然的消防安全重點(diǎn)單位，必須認(rèn)真落實(shí)各級(jí)消防安全責(zé)任制，建立健全全員義務(wù)消防組織以及制定應(yīng)急事故處理預(yù)案等。
4.3火災(zāi)爆炸事故處置要點(diǎn)。
加氣站一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸或非火災(zāi)爆炸的泄漏事故，絕不可驚慌失措，一定要沉著冷靜并迅速正確地予以處置，全力將事故控制在萌芽階段，以最大限度地減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，其處置要點(diǎn)主要是：
①要明確各自的分工職責(zé)。站長(zhǎng)或值班長(zhǎng)負(fù)責(zé)事故處置分工和指令下達(dá)；機(jī)房操作工和維修工負(fù)責(zé)截?cái)鄽庠矗P(guān)閉總進(jìn)氣閥和儲(chǔ)氣裝置的進(jìn)出氣閥；電工負(fù)責(zé)截?cái)嚯娫�；加氣工、門衛(wèi)或其余人員負(fù)責(zé)滅火、報(bào)警和警衛(wèi)等。
②要采取正確得當(dāng)?shù)拇胧�。CNG加氣站多數(shù)事故最終都會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，在消防警力尚未到達(dá)之前，要充分利用加氣站站區(qū)設(shè)置的各種水源(水對(duì)撲滅CH4火災(zāi)非常有效)及常規(guī)消防器材，竭盡全力阻止初期火災(zāi)擴(kuò)大蔓延。如果儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐或輸氣管道發(fā)生破裂爆炸，必須果斷關(guān)閥斷氣。此外，由于CNG儲(chǔ)氣裝置壓力很高，加之氣體又輕于空氣很容易擴(kuò)散，因此一般不易采取類似LPG(液化石油氣)儲(chǔ)存容器的堵漏方法，否則將事倍功半。
③要控制爆炸混合物形成及消防水浸入CH4管道。當(dāng)泄漏事故發(fā)生時(shí)，通常采用霧狀水稀釋泄散的CH4，是防止爆炸混合物形成的有效方法。但要注意盡可能避免這些消防水浸入未受損的CH4管網(wǎng)和設(shè)備內(nèi)部，以防止與CH4中的H4S結(jié)合生成氫硫酸而緩慢腐蝕這些管道及設(shè)備。
④要控制可能引發(fā)的一切著火能源。事故發(fā)生時(shí)，已屬于非正常情況，在一定范圍內(nèi)，必須嚴(yán)格控制所有可能引起火災(zāi)或爆炸的點(diǎn)火能源，如正常運(yùn)行的電氣設(shè)備和電氣開關(guān)，生活用火及明火，金屬撞擊火花，靜電火花以及處于工作狀態(tài)的手機(jī)、BP機(jī)產(chǎn)生的火花等。
⑤要合理控的安全警戒范圍。為防止或最大限度地減少?zèng)_擊波或火災(zāi)對(duì)人身對(duì)財(cái)產(chǎn)安全的危害，應(yīng)根據(jù)加氣站的儲(chǔ)氣規(guī)模和CH4的爆炸極限以及沖擊波超城市的作用區(qū)域和有效半徑等現(xiàn)場(chǎng)客觀條件，大致確定一個(gè)比較安全的警戒范圍，并配合公安交警、巡警等專門力量布控，以阻止或嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)。通過測(cè)算，各種規(guī)模加氣站的事故警戒半徑如表-6所示：
表-6不同規(guī)模加氣站事故警戒區(qū)半徑
CNG加氣站規(guī)模一級(jí)站二級(jí)站三級(jí)站
常規(guī)儲(chǔ)氣量(Nm3)3000-40001500-3000＜1500
警戒區(qū)半徑(m)＞100＞80＞60
5、結(jié)束語
綜上所述，對(duì)CNG儲(chǔ)氣裝置安全技術(shù)規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)研究和探討，是為了更科學(xué)、更安全、更合理、更規(guī)范地駕馭CNG特殊易燃易爆場(chǎng)所的操作和管理，使其在政府倡導(dǎo)發(fā)展的同時(shí)，更有利于CNG新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展和我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。CNG加氣站儲(chǔ)氣裝置的最佳選擇，必須將安全可靠性放在首位，然后綜合考慮其它因素。尤其在我國(guó)城市人口密度大、工業(yè)制造技術(shù)還不十分先進(jìn)、管理水平還不太高、公民安全素養(yǎng)及法律意識(shí)還比較淡薄的情況下，對(duì)此類重點(diǎn)場(chǎng)所的事故防范，首先必須是積極預(yù)防，堅(jiān)決避免事故的發(fā)生，再才是尤一發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，必須能夠迅速處置和有效控制。