太华路天然气加气站安全评价研究.doc

太华路天然气加气站安全评价研究1 绪论1.1 选题的目的及意义加气站是一个易燃、易爆、有毒的危险场所在生产区内,分布于各处的工艺装置彼此由各种阀门与管道相通,构成了一个相互关联、相互制约的生产体系天燃气长期以一定的压力存在于工艺装置和管路中,很容易从老化和松弛的各密封点渗漏出来同时在加气过程中,残存在管内的天燃气不可避免地也要逸出不仅操作人员直接置身于这种环境中操作,维修人员也常常在此环境中对各设备管道进行维护修理作业,如果在任何一个工作面上,违反某项安全制度,就极有可能出现燃烧、爆炸事故,甚至造成站毁人亡的恶果对天然气加气站进行安全评价研究,可以认识了解到加气站运作工程以及对危险危害因素的认识认识到存在的危险危害因素,就能全方位的认识加气站,对于某些事故隐患予以消除,从而预防不必要的事故的发生,对于减少事故发生和重大的经济损失有很大的帮助最主要的意义就是避免人员伤亡研究过程中将涉及到对加气站评价单元的划分,从而对于天然气加气站中的每一个环节都不会遗漏对于某市太华路天然气加气站的安全评价主要是先认识到它存在着哪些危险危害因素,然后一一对其评价安全评价是实现安全生产的重要手段和基本程序,是有效提高企业本质安全程度的一项基础性工作；是为安全生产监督管理部门提供决策和技术监督支撑的有利手段；是消除隐患、防范事故的一项重要举措；对有效贯彻我国"安全第一、预防为主"的安全方针具有重要意义1.2 国内外加气站安全评价现状 国外加气站安全评价现状 安全评价技术起源于20世纪30年代。

它在20世纪60年代得到了很大的发展,首先应用于美国军事工业1962年4月美国公布了第一个有关系统安全的说明书《空军弹道导弹系统安全工程》,从此对与民兵式导弹计划有关的承包商提出了系统安全的要求,这是系统安全理论首次实际应用系统安全工程的发展和应用,为系统安全评价工作奠定了可靠的基础安全评价的现,实作用又促进许多国家政府、生产经营单位加强对安全评价的研究,开发自己的评价方法,对系统进行事先、事后的评价、分析、预测系统的安全可靠性,努力避免不必要的损失由于安全评价在减少事故,特别是重大恶性事故方面取得的巨大效益,许多国家的政府和生产经营单位都愿意投入巨额进行安全评价据统计,美国各公司共雇用了3000名左右的风险专业评价和管理人员,美国、加拿大等国就有50余家专门进行安全评价的"安全评价咨询公司",且业务繁忙 随着现代科技的迅速发展,特别是数学方法和计算机科学技术的发展,以模糊数学为基础的安全评价方法得到了发展和应用,并拓展了原有的方法和应用范围,如模糊故障树分析、模糊概率法等计算机专家系统、人工神经系统、计算机模拟技术也应用于对生产系统进行实时、动态的安全评价在加气站这一方面,国外用于CNG站安全评价的常用方法有:美国道化学公司的火灾、爆炸指数法,英国帝国化学公司蒙得工厂的蒙得评价法,日本的六阶段危险评价法,概率风险评价方法,安全检查表法,预先危险性分析等安全评价的方法,为消除事故隐患做出了贡献。

近几年,随着数学方法和计算机科学技术的发展,以模糊数学为基础的安全评价方法,得到了发展和投入应用,并拓展了原有的方法和应用范围,如模糊故障树分析、模糊概率法、应用计算机专家系统、决策支持系统、人工神经网络技术等,对统进行实时、动态的安全评价美国、英国、意大利和德国等西方发达国家都在CNG站安全评价方面引入新的数学方法和计算机应用技术,开发了一系列商业化的危险评价软件,在帮助人们找出导致事故发生的主要原因,认识潜在事故的严重程度,并确定减缓危险的方法等方面发挥了很大的作用除此之外,德国、意大利、美国等国家非常重视CNG站安全评价基础资料的收集,对CNG加气站的各种事故及事故发生原因进行了充分调查,按各系统主要设备的失效概率进行了分类,建立了CNG加气站故障率数据库,数据的输入和使用非常方便,为安全性和可靠性分析提供了重要的基础资料1.2.2 国内加气站安全评价现状20世纪80年代初期,安全系统工程引入我国,受到许多大中型生产经营单位和行业管理部门的高度重视通过吸收、消化国外安全检查表和安全分析方法,机械、冶金、化工、航空、航天等行业开始应用安全分析评价方法,如安全检查表〔SCA、故障树分析〔FTA、故障类型及影响分析〔FMFA、事件树分析〔ETA、预先危险分析〔PHA、危险与可操作性研究〔HAZOP、作业条件危险性评价〔LEC等,有许多生产经营单位将安全检查表和事故树分析法应用到生产班组和操作岗位。

此外,对石油、化工等危险性较大的生产经营单位,应用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法进行了安全评价,许多行业和地方政府有关部门制定了安全检查表和安全评价标准20多年来,我国的安全评价从无到有、从小到大,期间经历了许多曲折它的发展,吸取了环境影响评价、管理体系认证等其他类似工作的很多经验和教训国家安全生产监督管理总局已将安全评价体系作为安全生产六大技术支撑体系之一,安全评价体系将为保障我国的安全生产工作发挥巨大的作用在CNG站的安全评价方面,国内有许多学者付出了辛勤的劳动,并取得了一定进展西华大学的何太碧等人建立了CNG加气机技术水平评价指标体系,建立了国产CNG加气机技术水平评价指标体系层次模型,进行了指标测度,通过模型分解,采用专家打分法和功效函数法对定性指标和定量指标确定分值,建立了加气机技术水平评价标准同时运用三种分析研究方法,在理顺CNG加气站工艺流程及主要设备的同时,引进现代设备管理理念,结合综合评价方法,建立了CNG加气站设备水平评价的层次模型,找出影响CNG加气站技术的关键因素,为CNG加气站设备技术水平评价搭建理论平台童岱、黄海波等人对城市CNG加气站布局规划与评价方法研究体系进行了总体结构设计;分析了城市CNG汽车加气站服务系统的结构体系和CNG加气站布局规划原则和评价指标体系;通过对加气站安全评价要素集合分析,探讨了加气站生产工艺、加气站储气方式、加气能力、加气站与重要单位和建筑的间距等因素对安全的影响,构成了安全要素的模糊评判权系数行向量,建立了CNG加气站安全性模糊综合评价模型:建立了对国产CNG加气站设备生产行业的各类产品的设计制造技术水平评价模型,以及对加气站在用设备在服役期内的实际技术状态评价模型;开发了CNG汽车加气站整体布局综合评价分析软件。

XX大学等建立了CNG汽车加气站设备技术水平评价指标体系,讨论了确定CNG汽车加气站设备技术水平评价指标体系的原则和层次分析方法,建立了CNG汽车加气站评价指标体系框架模型和评价指标体系层次结构模型,该模型可用于对同一CNG汽车加气站不同型号同种设备或不同CNG汽车加气站同种设备的评价和排序最后,通过实例计算对CNG汽车加气站的压缩机技术水平进行了评估 CNG加气站在我国是个新生事物,有许多问题尚待解决,尤其对于CNG加气站安全性评价研究,国内目前还处于探索阶段在此期间,主要是一些高等院校、科研单位及企业相互合作进行了相关地研究1.3 论文的主要内容和结构 论文的主要内容本文是对某市太华路天然气加气站进行安全评价研究,在此过程中会涉及到对于加气站的运作过程的描述与加气站危险危害因素的分析,通过对危险危害因素的分析,给于加气站划分评价单元,将加气站划分为三个单元第一个单元包括总平面布局、安全管理、气管线、电气设施、消防设施这四个部分；第二个单元包括加气工艺单元、第三个单元包括储气库单元对易燃易爆的储气罐区,采用道化学安全评价方法对于加气岛采用作业条件危险性评价法对其它部分则采用是安全检查表法。

通过安全评价后,发现总平面布局、电气设施、气管线方面还存在着一些问题；加气工艺单元和储气库单元都处在较安全的状态对此提出了一些安全对策措施,防火防爆措施、电气安全措施、总平面布局措施等最后得到安全评价结论 论文的结构第一章是绪论,简要介绍选题的背景及意义,国内外安全评价现状,论文的主要内容及安排；第二章主要介绍了加气站工艺流程及其分析介绍了加气站的五大系统第三章主要是加气站危险危害因素分析详细分析和讨论了加气站工艺危险性、生产过程中的危险性、安全附件危险性等等第四章主要介绍了各种安全评价的方法第五章主要进行了加气站安全评价单元的划分及评价方法的选择介绍了各种安全评价的方法；对加气站进行了单元划分；介绍了评价方法的选择原则,并针对加气站各个评价单元选择了相应的评价方法第六章是定性定量分析评价本章利用所选择的评价方法进行定性定量分析评价,找出各个单元中存在的可能的危险危害因素,为评价改进措施的提出提供依据第七章是加气站安全对策措施通过定性定量的分析评价,针对其中可能存在的危险危害因素,提出切实可行的改进措施 第七章结论,对加气站安全评价应用研究进行了总结 / .2 太华路加气站工艺流程与分析2.1 加气站工艺流程将移动式气瓶库中的气通过卸气柱,在压缩机的帮助下,在优先控制顺序柜的作用下将气送到储气库,当有汽车来加气时,储气库的气会到达售气机,最后到达汽车。

流程图如图2-1所示移动式气瓶库卸气柱压缩机优先控制顺序柜储气库售气机储气库储气库汽车汽车图2-1 CNG加气站流程图2.2 太华路天然气加气站的主要系统CNG加气站的关键技术可分为天然气预处理系统、压缩系统、储存系统和售气系统、控制系统等多个系统天然气预处理系统进入加气站的天然气在压缩前或压缩后必须经过净化和干燥处理,即要经过脱硫、脱烃和脱水过程脱硫是指脱除天然气中的硫化氢等酸性气体,以防止设备管线腐蚀和钢质气瓶发生"氢脆现象"脱烃是指脱除天然气中的轻烃,使乙烷和重烷含量小于3%,以防止发动机点火燃烧不正常脱水是指脱除天然气中的水分,以防止CNG在减压膨胀降温过程中供气系统出现冰堵 天然气脱水是预处理过程中最关键的一环,CNG加气站通常选用双塔式干燥器脱水,按脱水装置在站中的位置可分为低压、中压和高压脱水3种方式高压脱水法若能在配件、阀件质量方面解决好相关技术工艺问题,因其结构紧凑、脱水效果好,是比较好的脱水方案 天然气经过净化干燥处理后必须达到车用天然气标准方可充入加气站的储气瓶、直接售气或给CNG汽车瓶加气我国已经制定了"车用压缩天然气"国家标准〔GB18047-2000该标准对车用CNG的含硫量和含水量做出了非常严格的限制规定,要求硫化氢含量小于15毫克每立方米,水露点低于最高操作压力下最低环境温度5℃。

天然气压缩系统 天然气压缩系统主要由进气缓冲罐、压缩机主机、润滑系统、冷却系统等部分组成压缩机主机最为重要,它是加气站的心脏,其性能好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济性CNG加气站一般采用排气压力高、排量小的往复式压缩机从润滑方式分,主要有润滑和无润滑两种,对于有有润滑,在其最终排气口后应安装脱油装置加气站用压缩机的排气压力一般为25兆帕,有的稍微高一些,达到28兆帕,也有少数厂家的压缩机达到32兆帕,但分析表明,以排气压力25兆帕时最为经济、可靠和安全进气压力范围为0.035~9兆帕,压缩机排气量可根据不同规模进行选择,范围可为16~2000立方米没小时,常用排气量为200~300立方米每小时2.2.3 天然气储存系统和售气系统为避免压缩机频繁启动及在不需要进行充气时提供气源,CNG加气站需设有储气装置典型的设计是储气系统和售气系统通过优先顺序控制盘的顺序来实现高效充气和快速加气通常加气站采用分级储存方式,将储气瓶组分为高压、中压和低压瓶组,由优先顺序控制盘对其充气和取气过程进行自动控制充气时,先向高压组充气,当高压组的压力上升到一定值时,中压组开始充气,等到中压组压力上升到一定值时,低压组开始充气,随后三组气瓶一起充气,上升到最大储气压力。