1、 廣東石油分公司加油站五項技能培訓系列教材油站安全設備類 教材編號LS002PAGE PAGE 22第三(d sn)部分(b fen) 加氣站的安全設備管理(gunl)（選修）本章導讀隨著天然氣技術的不斷開發和成熟，加氣站的發展也日趨重要。而加氣站的安全和設備管理就成了我們的新課題。為了加氣站日常經營活動順利開展，相關安全設備管理知識必須進行了解。第一節 燃氣概述1.1燃氣的概念及分類 燃氣：在具有助燃物、著火源、可燃物三者同時存在時可以控制燃燒的氣體。1.2天然氣的概念及分類天然氣：組成以甲烷為主，同時還含有少量的二氧化碳、硫化氫、氮和微量的氦、氖、氬等氣體。1.3人工(rngng)燃氣的概

2、念(ginin)及分類人工燃氣：一般將固體或液體燃料通過加工后獲得的可燃氣體，用于作為城市民用(mnyng)和工業使用的氣體燃料。1.4 液化石油氣、沼氣及新型能源1.4.1液化石油氣（LPG）：開采和煉制石油過程中作為副產品而獲得的 一部分碳氫化合物。主要成分：C3H8（丙烷）、C4H10（丁烷）、 通稱為C3、 C4。常溫常壓下呈氣態，升壓或降溫易液化；氣態變為液態體積縮小250-300倍。呈氣態時比空氣重，易于積聚低洼處。1.4.2 生物氣（沼氣）：多種有機物（蛋白質、纖維素、脂肪、淀粉等） 在隔絕空氣的條件下發酵，同時在微生物的作用下產生的可燃氣體。主要成分：CH4（60%）、 CO2

3、。1.4.3 新型合成能源：對化工原料進行化學處理，加工制成的新型燃料，如二甲醚。第二節 天然氣的基本知識2.1 天然氣的組成(z chn) 天然氣的組分:以甲烷(ji wn)為主，含有少量的二氧化碳、硫化氫、氮和微量的惰性等氣體。基本不含硫，是無色、無毒、無腐蝕性氣體2.2 天然氣基本特征1）密度(md)約0.75 0.8 kg/m3 ，比空氣輕，容易逸散。2）相對密度：天然氣的相對密度是指相同壓力和相同溫度條件下，天然氣的密度和空氣密度之比，約為0.580.62。3）著火溫度，燃料能連續燃燒的最低溫度，稱著火溫度。在常壓（大氣壓）下，天然氣的著火溫度為270 540。其著火溫度比其它燃料要

4、低的多，所以又叫易燃氣體。 4）天然氣爆炸濃度極限為5 15，天然氣的爆炸是在一瞬間產生高壓、高溫的燃燒過程，爆炸波可達到2000-3000m/s，破壞力極大。天然氣燃燒后生成二氧化碳和水（CH42O2 CO22H2O），煙氣清潔，不污染大氣。2.3 天然氣燃料替代石油燃料的理由 1）在諸多可替代的燃料中，天然氣的儲量最多。2）天然氣是清潔燃料。作為車用燃料，它的一氧化碳和碳氫化合物的排放量比汽油低50%90%，二氧化碳的排放量低20%30%，硫等雜質的含量幾乎為零，是一種十分理想的低污染燃料。3）技術上可行。從當前的技術水平看，除石油外，惟有天然氣可實現低成本、大面積開采，實現商業上的廣泛應

5、用。另外，天然氣汽車的開發、配套技術也已成熟。4）經濟效益高。天然氣的辛烷值高達130，而現有優質汽油的辛烷值最高也僅為99，而其價格卻只有汽油的50%。另外，天然氣汽車不用經常注入機油和更換火花塞，維護費用也會大大低于燃油汽車。第三節 加氣(ji q)站的分類及工藝流程介紹3.1 加氣(ji q)站的分類1）LNG加氣(ji q)站：LNG是液化天然氣，當天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162時，天然氣由氣態轉變成液態，稱為液化天然氣。LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600，主要成分是甲烷。2）CNG加氣站：CNG是天然氣加壓（超過20Mpa）并以氣態存儲在容

6、器中。它與LNG的成分相同，就是存在的狀態不一樣。3）LPG加氣站：LPG是液化石油氣，是由煉廠氣或天然氣（包括油田伴生氣）加壓、降溫、液化得到的一種無色、揮發性氣體。主要成分是丙烷（超過95%），還有少量的丁烷。4）L-CNG加氣站：是將低壓、低溫的LNG轉變成CNG的汽車加氣站。L-CNG加氣站既可以對LNG車輛加氣，也可以對CNG車輛加氣。3.2 LNGCNGLPG的對比LNGCNGLPG儲存壓力(MPa) 0.3-1.1 251.8儲存溫度() -162-120 常溫 常溫 經濟性LNG、CNG價格比LPG價格更低環保性LNG、CNG含有的雜質比LPG更低安全性LPG的主要組分為丙烷、

7、丁烷，一旦泄漏，因其比重大，易聚集于低洼處形成爆炸性混合物。而LNG、CNG組分主要為甲烷，比重小，在空氣中易擴散，在敞開環境中不宜形成爆炸性混合物。相比較而言，LNG、CNG的安全性能優于LPG。從經濟性、環保性和安全性考慮，LNG、CNG、L-CNG加氣站是發展的主要趨勢。3.3 LNG加氣站工藝流程3.3.1 LNG加氣站分類目前LNG加氣站主要分為以下兩種：撬裝式LNG加氣站標準式LNG加氣站 撬裝式LNG加氣站設備現場施工量小，安裝調試周期短，適用于規模較小，對場地要求不高的LNG加氣站標準式的現場施工量大，周期相對較長，適用于規模較大的LNG加氣站。以上兩種LNG加氣站在主要設備組

8、成方面都基本一致，區別在于：LNG加氣機、增壓泵撬等設備是否(sh fu)集成在撬體上。3.3.2 LNG加氣站主要設備(shbi)構成1）LNG加氣機(q j)2）LNG儲罐3）調壓、增壓器4）EAG放散加熱器5）管路系統（含LNG潛液泵)6）加氣站PLC控制系統7）儀表風系統8）加氣機管理系統 3.3.3 LNG加氣站工藝流程(n y li chn)介紹低溫運輸(ynsh)槽車的液化天然氣，經站內卸車接口、卸液管道灌注到低溫儲罐。通過低溫潛液泵，由加氣機向汽車儲氣瓶加注液化天然氣。3.4 CNG加氣(ji q)站工藝流程3.4.1CNG加氣(ji q)站分類:根據CNG加氣(ji q)站工

9、藝流程不同，目前，把CNG加氣站分為：CNG標準站和CNG子母站。3.4.2 CNG標準站工藝流程介紹CNG標準(biozhn)站是指在站內利用城市天然氣管網取氣，經過調壓、脫硫、脫水、壓縮(y su)等生產工藝將天然氣加工成壓縮天然氣，并為燃氣汽車充裝的站點。特點(tdin)：站點的所有生產及銷售均集中在站內進行。 適合建在具有城市天然氣管網，且加氣車輛較多的地點。 3.4.3 CNG子母站工藝流程(n y li chn)介紹CNG子母(z m)站是指在具有穩定氣源的地點建設具有調壓、脫硫、脫水、壓縮等工藝的大型CNG生產站點（CNG母站），將生產出的CNG充裝到車載儲氣瓶組內，通過(tng

10、gu)牽引車將車載儲氣瓶組運送到對各類燃氣汽車充裝的站點（子站）銷售的系統。 特點：CNG子母站不受城市燃氣管網的制約。CNG子站的氣源來自車載儲氣瓶組，建站面積小，設備相對CNG標準站少，安全性能較高。3.4.4 CNG子站工藝流程(n y li chn)介紹CNG子站根據生產工藝，目前(mqin)又分為CNG標準子站和CNG液推式子站。1）CNG標準子站：即車載儲氣瓶組提供(tgng)CNG氣源，在車載儲氣瓶組內CNG壓力衰減后，經過小型壓縮機再次加壓，通過優先順序控制進入儲氣井或儲氣瓶組，通過CNG加氣機給燃氣汽車充氣的CNG站點。2) CNG液推式子站：通過站內的撬裝液推裝置直接將特殊

11、材質的液體充入車載儲氣瓶組鋼瓶中，將鋼瓶內的CNG推出，通過站內的CNG加氣機給燃氣汽車的充氣的CNG站點。液推子站為單線充裝子站。 3.5 L-CNG加氣(ji q)站工藝流程LCNG汽車加氣站是將低壓、低溫的LNG轉變成常溫(chngwn)、高壓(2025MPa)天然氣的汽車加氣站。其主要設備包括(boku)：LNG儲罐(鋼瓶)、LNG低溫高壓泵、高壓汽化器、CNG儲氣庫(井、瓶組)、順序控制盤、售氣機、自控系統等。 該工藝是利用LNG低溫高壓泵將LNG增壓到25.0MPa來完成低壓變高壓的過程。過程中LNG增壓泵的控制及操作中增壓泵的超壓停、低壓開泵、流體計量等都由控制臺自動完成；經高壓

12、強制汽化器吸收空氣中的熱能加熱LNG汽化，使其變成高壓天然氣(CNG)，完成由低溫變成常溫的過程,然后經由順序控制盤進行儲氣與售氣。該過程不使用天然氣壓縮機，僅使用小功率高壓低溫泵，無需冷卻水，這樣大大降低了噪聲污染，節約了大量的電能。第四節 加氣站的HSE管理4.1 加氣(ji q)站的主要風險點和安全控制要點加氣站的主要(zhyo)風險點有5點：1）易燃易爆特性(txng)2）低溫特性（LNG加氣站）3）高壓特性（CNG加氣站）4）機械特性5）特種作業風險4.1.1易燃易爆特性及安全控制要點天然氣是一種易燃易爆的氣體，比空氣輕，看不到摸不著，這樣的狀況下天然氣容易在密閉區域形成聚集。天然氣

13、的爆炸極限是515，當天然氣在空氣中混合達到這一濃度范圍時，遇到明火將會發生燃燒、爆炸。易燃易爆特性安全控制要點：1）依靠可燃氣體報警器。2）加強巡檢。3）建立臺賬，制定定期維修計劃。 4.1.2低溫特性及安全控制要點低溫特性風險：1）急冷危害，急冷的結果是撓曲現象。它是由于在管道的頂部和底部形成溫度梯度，導致管道在支架間撓曲，由于應力高，撓曲現象可導致事故。2）低溫凍傷、低溫麻醉， LNG的溫度一般在-162左右，在LNG站進行LNG低溫操作或者LNG發生泄漏時，由于其低溫性引發的人員低溫凍傷、低溫麻醉；3）快速相變（冷爆炸）,當LNG大量泄漏，遇到水時(集液池中的雨水)，LNG的密度比水小

14、，因此LNG浮在水面上，由于水與LNG間有非常高的熱傳遞速率，水與LNG間的接觸面激烈地蒸發，幾乎不受時間的影響，使得其接觸面壓力迅速升高發生冷爆炸。低溫特性風險安全控制要點：1）設計施工階段充分考慮LNG低溫性造成的管道收縮，采取合理的補償方式以及在合理的管段設置補償點；2）運行過程中嚴格執行設備預冷制度，嚴禁熱態直接進液；3）低溫設備、管線采用低溫截止閥等行程較長類型閥門，避免開啟速度過快。4）在場站管理中如遇到儲罐區大量的LNG泄漏(xilu)，嚴禁用水直接噴淋到LNG或LNG蒸氣上。5)在LNG站運行中，焊縫、閥門、法蘭和與儲罐壁連接管路等，是LNG容易發生泄漏的地方。因此，在日常LN

15、G站運行操作中，一方面應注意檢查焊縫、閥門、法蘭等處，盡量與這些關鍵位置保持一定的距離；另外在處理與低溫液體或蒸汽相接觸(jich)或接觸過的任何東西時，都應戴上無吸收性、寬松、干燥的手套(PVC或皮革制成)和面罩或護目鏡等防護用具。4.1.3 高壓(goy)特性及安全控制要點高壓特性風險：1）高壓容器及管道在超壓狀態下會產生物理爆炸；2）壓力容器在反復充裝下，會影響容器的疲勞強度；3）天然氣的少量酸性氣體會對壓力容器內部產生腐蝕；4）安全附件的失效可能導致CNG的泄露。 高壓特性風險安全控制要點：1）設備選型要到位。2）制定壓力容器操作規程，建立臺賬，做好定期檢驗工作。外部檢查：由專業檢驗人

16、員在壓力容器停機時檢驗，每年至少一次；內外部檢驗：由專業檢驗人員在壓力容器停機時檢驗，安全狀況等級為1-3級的，每6年一次；安全狀況等級為3-4級的，每3年一次。檢驗中要探傷、測試壁厚、查驗內部腐蝕情況。 耐壓試驗：在壓力容器停機檢驗時，由專業檢驗人員進行耐壓試驗，每次10年至少一次。3）加強壓力容器附件管理。壓力容器附件包括：安全閥、壓力表等安全閥的使用及檢驗要求：安全閥應鉛直安裝，要便于安全閥的更換清洗。壓力容器與安全閥之間安裝的截止閥應不妨礙安全閥的正常排放，且必須保持全開。安全閥每年至少檢驗一次，檢驗工作需送至具備檢驗條件及資質(zzh)的單位進行。壓力表和測溫表的使用及檢驗(jiny

17、n)要求：壓力表，必須與壓力容器的介質(jizh)相適應，精度不應少于1.5級，安裝前應進行校驗，注明下次校驗的日期。每半年檢驗一次。壓力表與壓力容器之間，應裝旋塞或針型閥，上面應有開啟標記和鎖緊裝置。車載儲氣瓶組（CNG管束車）：投運5年后要進行拆檢，以后每3年必須把單元拆開，對每只瓶子進行水壓實驗。4.1.4 機械特性及安全控制要點機械特性風險： 震動引起的天然氣管線事故等。造成這些危險現象的主要原因有：操作失誤（包括違規操作、突發事件應急處置不當），檢驗不當（包括開、停車方法不當）以及治理不善（如帶病運轉、超期服役、安全裝置失靈）和設備本身存在的設計、制造、安裝缺陷等。機械特性風險安全控

18、制要點： 規范操作、做好運行記錄、用“望、聞、問、切” 加強巡檢。 望就是眼勤，從設備的外觀發現“跑、冒、滴、漏” ，通過設備、儀表甚至零部件的位置、顏色的變化，發現設備是否處在正常狀態。聞就是耳、鼻勤。發現設備的氣味變化，聲音是否異常，從而找出異常狀態，并進行針對性的處理。問就是嘴勤。一是問自己幾個為什么；二是在交接班過程中，對前班工作和未能完成的工作，要問清楚，做到心中有數。切就是手勤。通過手或專用工具來感覺設備運行中的溫度變化、震動情況;在操作設備前，要空手摹擬操作動作與程序。2）制定檢維修計劃。3）加強對檢維修作業的監管。 4）加大對新工藝的安全監管。5）建立一支技術可靠、穩定的維修隊

19、伍。這支隊伍至少(zhsho)要由電氣、機械、儲運等專業人員組成。 4.1.5 特種(tzhng)作業安全控制要點加氣站內擁有低溫壓力容器、高壓容器、電氣設備等特種設備，操作人員需要(xyo)經過培訓，考核合格后持證上崗。 特種作業風險控制 ：關鍵是持證上崗加氣站的管理人員要取得特種設備管理人員資格證。2）加氣工要取得充裝人員上崗證。 3）壓力容器的操作人員壓力容器操作證。4）燃氣用車車用儲氣瓶的安全檢查。燃氣車輛應取得相應的檢驗合格證。 加氣站人員培訓取證要求質監局培訓所需人員數量1壓力管道操作工所有操作工2壓力容器操作工所有操作工3氣體充裝操作工所有操作工4壓力管道管理人員一站一個5壓力容

20、器管理人員一站一個6氣體充裝管理人員一站一個7燃氣行業搶險維修人員多于3家氣站的不少于6人，多于6家不少于12人燃氣協會培訓所需人員數量1燃氣行業主要負責人一站一個2燃氣行業安全管理人員一班一個3管道工所有操作工4調壓工一班一個5充裝工所有操作工6罐區運行工（管道巡檢工）一班一個 4.2加氣站生產(shngchn)管理和安全控制要點加氣站現場主要生產作業(zuy)包括：1）接卸氣作業(zuy)2）加氣作業3）設備巡檢4.2.1作業安全一般管理規定1）操作人員必須經過專門培訓并考核合格方可上崗，作業時不得離開現場，按規定穿戴勞動用品。2）嚴格按照操作規程操作。3）儲罐、氣瓶和管道的操作壓力應控制

21、在規定范圍之內。4）現場須落實安全監護責任，對違章行為及時進行制止，對出現意外事件立即采取應急措施。5）下列情況下不得卸車或加氣作業 站內有動火作業; 雷雨天氣； 設備設施有泄漏現象； 站內有其他不安全因素。4.2.2 主要生產作業安全控制要點1）接卸氣作業管理控制點： 送氣車應按指定位置停車、熄火，用木塞固定車輪，并將車鑰匙交操作員暫時保管。放置三角木、消防器材。 規范操作，靜電接地和操作閥門是關鍵。 槽車卸液設備應由送氣方操作。 槽車檢查，對槽車、儲罐壓力、溫度和數量的確認。 卸車期間嚴禁站在槽車放空管下面。LNG加氣站卸車前還應對管道預冷，卸車過程要觀察槽車和儲罐壓力和液位變化，保持壓差

22、在0.2MPa左右。卸氣期間，操作員應現場監護，隨時檢查(jinch)壓力、溫度和液位，LNG儲氣罐液量不應超過儲氣罐容積的90%；CNG儲氣罐的壓力不應超過25MPa。送氣司機不應離開作業現場，裝卸氣時不得清掃(qngso)、維修車輛， 卸氣結束后，由操作員拆卸輸氣管、臨時接地線，檢查無誤后，送氣車輛方可離開現場。2）加氣(ji q)作業管理控制點： 規范操作，加氣期間，作業時每臺加氣機應有1名操作人員，但不能同時操作2把加氣槍作業。操作人員不應離開現場，嚴禁非操作人員代為操作充裝。加氣員監督司機熄火、取下車鑰匙；佩戴手套、護目鏡作業。對汽車儲氣瓶檢查，氣瓶充裝“七嚴禁”。鋼印標志、顏色標記

23、不符合規定，瓶內介質不確認的不充裝。 附件損壞不全或不符合規定的不充裝。 瓶內無剩余壓力的不充裝。 超過檢驗時限的不充裝。 經外部檢查存在明顯損傷，需進一步檢驗的不充裝。 氧化或強氧化性氣體氣瓶沾油脂的不充裝。 易燃氣體氣瓶首次充裝或定期檢驗后，首次充裝未經置換或 抽空處理的不充裝。 LNG加氣機(q j)加氣前要用氮氣吹掃加氣、回氣槍頭，吹出槍頭內部冷凝水蒸氣，防止冰堵。停止作業20分鐘，進行加氣前還要預冷。加氣(ji q)過程中，應注意監視加氣機計量儀表及儲氣瓶的壓力是否正常，CNG壓力不應超過20MPa。 加氣過程中如遇緊急情況，應立即切斷氣路閥門，停止作業。加氣過程中，操作工應監督司機

24、不得(bu de)進行維修車輛活動。加氣結束，關閉加氣槍、儲氣瓶閥、加氣管閥，卸下加氣槍，蓋好加氣口保護蓋，核準加氣數量，并確認無漏氣現象后，方可啟動車輛。接卸氣、加氣作業期間，安全員應定時巡檢儲氣罐的運行參數，儲氣罐液位低于20%時應停止潛液泵的運行并停止加氣作業。3）設備巡檢作業管理控制點：重點區域的界定和劃分 儲罐區、接卸區、加氣區、配電室、控制室等。巡檢周期制定站長應每天進行一次普檢，二次點檢。檢查的主要內容為設備的安全運行和操作人員的技術操作等。操作員、設備管理員應每2小時進行一次普檢。檢查的主要內容為設備的安全運行。交接班時，領班應組織一次普檢。檢驗記錄痕跡及分析巡查結束，巡查人員

25、應對檢查情況進行記錄，并簽字確認。巡查記錄必須整理成冊，歸檔管理，有案可查。4.3 加氣站安全管理十大禁令加氣站內應設置“加氣站安全管理十大禁令”標志牌，具體內容包括：嚴禁在站內爆炸危險區吸煙。 嚴禁在站內爆炸危險區進行車輛檢修等易產生火花的作業。 嚴禁機動車輛在站內爆炸危險區不熄火加氣。 嚴禁在站內爆炸危險區穿脫、拍打能產生靜電的服裝。 嚴禁在站內爆炸(bozh)危險區使用手提電話機及非防爆電器。 嚴禁在站內爆炸(bozh)危險區就地排放易燃、易爆物料及化學危險品。 嚴禁在站內爆炸危險區用汽油、易揮發溶劑(rngj)擦洗設備、衣物、工具及地面等。 嚴禁行人、自行車等無關人員及車輛在站內穿行。

26、 嚴禁非本崗位操作人員操作加氣機作業。 嚴禁駕駛員遠離加氣車輛，加氣時車輛內不得有司乘人員。第五節 加氣站的設備管理5.1 壓力容器管理要求1）儲罐的設計、制造、驗收和使用均應符合國家現行標準鋼制壓力容器GB150，低溫絕熱壓力容器GB18442和壓力容器安全技術監察規程規定，并辦理注冊登記。2）壓力容器做到每周一次檢查，半年一次維護保養，發現問題及時商請具有資質的技術監督部門進行檢驗，檢驗合格后方可投入使用。3）壓力管道執行壓力管道安全管理與監察規程，每天進行一次檢查。4）氣瓶充裝執行氣瓶安全監察規程，超期或檢驗不合格的氣瓶一律不得充裝。5）定期檢查安全閥、壓力表等安全附件，保證完好有效。6）定時檢查儲罐閥門、接頭，保持密封良好、無泄漏。7）定期對儲罐進行排污或積液。5.2 汽化器管理要求1）定時檢查閥門、安全閥、壓力表、溫度計等接頭，保證密封良好、無泄漏。2）定期清潔汽化器外殼，確認汽化器無異響、過冷現象，保證汽化器的換熱能力。3）定期置換汽化除霜，確保汽化器換熱能力達到要求。5.3 泵管理要求1）定期檢查泵的聲音(shngyn)、振動、溫升有無異常。2） 定期檢查泵的潤滑系統(xtng)，按要求加注潤滑油，保證潤滑正