甄 珍

(太原市公安消防支隊，山西 太原 030009)

天然氣加氣站的消防安全分析

甄 珍

(太原市公安消防支隊，山西 太原 030009)

對山西太原加氣站的基本情況進行了簡要介紹，闡述了天然氣加氣站的分類及工藝流程，并通過對天然氣加氣站火災危險性的分析，研究了加氣站應采取的消防安全措施，以確保天然氣加氣站的安全運營。

天然氣，加氣站，防火間距，消防設施

近年來，霧霾天氣經(jīng)常會不同程度的出現(xiàn)在各個城市，其中以中東部尤為嚴重。交通污染是霧霾形成的一個重要原因，因此，控制機動車的尾氣排放成了當務之急。以天然氣為燃料的汽車能有效避免汽車尾氣污染城市環(huán)境。天然氣汽車具有清潔、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點，已成為汽車工業(yè)發(fā)展的重要方向。在國家能源環(huán)保政策的引導下，加氣站也在眾多城市中如雨后春筍般的建立起來，但由于天然氣是易燃易爆甲類氣體，本身具有一定的火災危險性，加氣站的消防安全問題就顯得越來越重要。筆者根據(jù)自己工作的實際經(jīng)驗，對加氣站常見的消防設計問題進行探討。

1 太原加氣站的基本情況

雖然山西省沒有天然氣資源，但有陜京一線、陜京二線、西氣東輸共3條國家級天然氣主干管線過境，到“十二五”末，全省省級天然氣長輸管網(wǎng)要達到3 500 km，年輸氣能力達到200億m3。按照《太原市加油加氣站布點專項規(guī)劃方案(2010—2020年)》的規(guī)劃，太原將在3年內(nèi)建成15座公交車加氣站，出租車、市政環(huán)保車等其他加氣站39座，共計54座。太原市將有近4 000輛公交車、9 500輛出租車、400輛市政環(huán)保車和1 500輛社會車輛改裝成加氣運行。

2 天然氣加氣站的分類及工藝流程

天然氣加氣站可分為CNG加氣站和LNG加氣站。CNG加氣站是指以壓縮天然氣(Compressed Natural Gas)形式向天然氣汽車(Natural Gas Vehicle)和大型CNG子站車提供燃料的場所。LNG加氣站是為LNG汽車儲氣瓶充裝車用LNG的場所，LNG是液化天然氣英文Liquefied Natural Gas的縮寫。CNG常規(guī)加氣站工藝流程簡圖見圖1，LNG加氣站工藝流程簡圖見圖2。

3 天然氣加氣站火災危險性分析

3.1 介質(zhì)的危險性

天然氣的主要成分甲烷屬一級可燃氣體，甲類火災危險性，爆炸極限為5%～15%，最小點火能量僅為0.28 mJ，燃燒速度快，燃燒熱值高(平均熱值為33 440 kJ/m3)，對空氣的比重為0.55，擴散系數(shù)為0.196，極易燃燒、爆炸，并且擴散能力強，火勢蔓延迅速，一旦發(fā)生火災難以施救。

3.2 工藝管道的危險性

CNG加氣站的管道為高壓管道，管道壓力達到25 MPa以上，是目前國內(nèi)可燃氣體最高的儲存容器。工藝設備和管道都需要長時間在高壓狀態(tài)下運行，一旦壓力超過其承受能力，發(fā)生氣體泄露或局部炸裂，便可發(fā)生爆炸或火災事故。LNG加氣站的管道壓力雖不高，但管道為低溫深冷管道，采用絕熱材料絕熱保溫，但當絕熱材料絕熱性能下降時，管道壓力會劇增，會引起管道的爆裂。

3.3 生產(chǎn)運行中的危險性

生產(chǎn)運行中，頻繁出入的車輛，打火機火焰、手機電磁火花、穿釘鞋摩擦、撞擊火花、化纖服裝穿脫產(chǎn)生的靜電火花，雷擊等，可造成加氣站火災。加氣系統(tǒng)工作時，天然氣在管道中高速流動，易產(chǎn)生靜電火源，操作中使用工具不當，或因不慎造成的摩擦、撞擊火花等也可造成加氣站火災。加氣站設備控制系統(tǒng)潛在著的電氣火花也會造成加氣站火災。

4 天然氣加氣站消防重點問題分析

1)加氣站設備與站外建(構)筑物的防火間距。首先，GB 50156—2012汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范要求在城市中心區(qū)內(nèi)不應建一級加氣站和CNG加氣母站，在城市建成區(qū)不宜建一級加氣站和CNG加氣母站。其次，規(guī)范對加氣站設備距重要性質(zhì)的公共建筑以及明火地點或散發(fā)火花地點提出較高要求，主要考慮如若發(fā)生泄露事故，可控制擴延量或在10 min內(nèi)能熄滅周圍明火的安全距離。最后，規(guī)范對其他民用建筑、廠房、庫房、室外變配電室、道路、架空電力線路也作出了明確的要求。在實際工作中，某些設計院和建設單位對加氣站外的建筑隨便定性，認為幾百平米的平房為三類保護物，實際這些建筑已出租變?yōu)閹旆?，導致防火間距不滿足規(guī)范要求。

2)加氣站內(nèi)建筑物及平面布置。站內(nèi)設施之間的防火間距應滿足《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》要求。某加氣站不按圖紙設計施工，根據(jù)自己需要擴建站房面積，導致放散管口和天然氣調(diào)壓器距站房防火間距不足，并且使用聚苯乙烯彩鋼板作為站房的圍護結(jié)構?！镀嚰佑图託庹驹O計與施工規(guī)范》第12.2.1條規(guī)定：“加油加氣作業(yè)區(qū)內(nèi)的站房及其他附屬建筑物的耐火等級不應低于二級?！?/p>

站內(nèi)平面布置還應注意消防泵房和消防水池取水口與站內(nèi)設施之間的距離，以一級LNG加氣站為例，消防泵房和消防水池取水口距LNG儲罐要求20 m，距加氣機15 m，距放散管管口12 m。這是因為如果加氣站發(fā)生事故，確保消防泵房和消防水池與危險部位有足夠的安全距離，消防泵房和水池能正常使用。

3)消防設施的設置。加氣站的工藝裝置區(qū)(儲罐、儲氣瓶、壓縮機、泵)和加氣作業(yè)區(qū)應設可燃氣體檢測器，報警器宜集中設置在控制室或值班室內(nèi)，當探測區(qū)域天然氣泄漏濃度達到爆炸下限的20%(即甲烷濃度達到1%)時，現(xiàn)場和控制室聲光報警，控制器上顯示報警點位置和報警時間，操作人員可緊急切斷管道上的閥門，防止氣體繼續(xù)泄露。

對于地上LNG儲罐的一、二級LNG加氣站應設消防給水系統(tǒng)，對于三級LNG加氣站和CNG加氣站可不設消防給水系統(tǒng)。設置消防給水系統(tǒng)的一、二級LNG加氣站應注意消防水池的容量應滿足連續(xù)給水時間不少于2 h,并且消防泵采用自動起泵、泵房手動控制和控制室控制三種控制方式。LNG加氣站內(nèi)的室外消火栓是不能用來撲滅站內(nèi)火災的，主要用于撲救、冷卻相鄰建構物的危險部位。液化天然氣遇水只會加速液化天然氣的氣化,加快其燃燒速度，水對站內(nèi)的火災控制只會起到相反的作用。

滅火器材的配置應按照《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》第10.1.1條的規(guī)定。每2臺加氣機應配置不少于2具4 kg手提式干粉滅火器，加氣機不足2臺應按2臺配置；加氣站的儲氣設施應配置2臺不少于35 kg推車式干粉滅火器；LNG泵和壓縮機應按建筑面積每50 m2配置不少于2具4 kg手提式干粉滅火器。

4)緊急切斷系統(tǒng)和防雷、防靜電設計。加氣站應設置緊急切斷系統(tǒng)，在事故發(fā)生初期，迅速切斷泵和壓縮機的電源，關閉管道閥門，阻止事態(tài)進一步擴大?？刂剖液同F(xiàn)場均應設置各緊急切斷閥的緊急切斷功能，在緊急事故狀態(tài)下，按下緊急切斷按鈕，連鎖切斷所有緊急氣動閥。

站內(nèi)的防雷及接地設計應符合國標規(guī)范《建筑物防雷設計規(guī)范》《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》及《交流電氣裝置的接地設計規(guī)范》的相關規(guī)定。所有電氣設備全部外殼一律接地，防止人身觸電；按規(guī)范對儲氣設施、管道、鋼結(jié)構進行防雷接地，防止雷電引起火災和爆炸事故；工藝管道設計防靜電接地，防止靜電火花引起火災和爆炸事故。

5 結(jié)語

天然氣被認為清潔、廉價的汽車燃料，由于國家政策大力扶持，天然氣加氣站發(fā)展速度極快。但天然氣仍為易燃易爆的甲類氣體，有較大的火災危險性，一旦發(fā)生事故會造成巨大的生命財產(chǎn)損失。因此，在天然氣加氣站的設計、施工、消防審核驗收環(huán)節(jié)，均需嚴格按照相關的規(guī)范標準進行，在保證人民群眾生命財產(chǎn)安全的前提下促進經(jīng)濟健康發(fā)展。

[1] GB 50156—2012，汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范[S].

[2] GB 50028—2006，城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范[S].

[3] GB 50016—2006，建筑設計防火規(guī)范[S].

[4] GB 50057—2010，建筑物防雷設計規(guī)范[S].

[5] 劉海燕.天然氣加氣站安全評價[D].成都：西南石油大學，2007.

[6] 吳 偉,王 璐,劉晅亞.煤制天然氣火災風險與防范措施探討[J].消防科學與技術,2013,32(3):319-322.

Fire safety analysis of gas stations

Zhen Zhen

(TaiyuanPoliceFireBrigade,Taiyuan030009,China)

This paper simply introduced the basic situation of Shanxi Taiyuan gas station, elaborated the classification and process of natural gas station, and through the analysis on fire risk of natural gas station, researched the fire safety measures of gas station, to ensure the safety operation of natural gas station.

natural gas, gas station, fire prevention space, fire protection facility

2015-01-20

甄 珍(1983- )，女，工程師

1009-6825(2015)09-0245-02

TU998.1

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