加气站环境风险分析

加气站环境风险分析（精选3篇）

加气站环境风险分析 篇1

0 引言

CNG是高品质的清洁燃料, 主要成分是甲烷。目前CNG加气站已成为城镇发展的重要基础设施之一[1]。鉴于CNG加气站的高风险状态, 有必要对CNG加气站生产运营过程进行风险识别和环境风险分析, 并提出环境风险防范措施及应急预案[2]。以铁岭某CNG加气站为例, 遵循《建设项目环境风险评价技术导则》[3]的有关规定与要求, 就该项目的环境风险进行分析。

1 项目概况

该加气站规模为日加气能力1×104m3天然气, 供铁岭市CNG汽车加气用。该站为CNG汽车加气子站三级站。

2 环境风险评价等级及重大危险源识别

评价工作级别划分原则见表1。

本项目建设地点不属于《建设项目分类管理名录》中规定的环境敏感地区。根据《重大危险源辨识》的规定, 天然气的贮存区的临界量为10t, 本项目储存压缩天然气最大量为6.43t, 小于临界量, 不构成重大危险源。根据建设项目《环境风险评价技术导则》, 确定本项目环境风险评价工作等级为二级。

3 环境风险物质识别

天然气具有可燃性, 主要成分是甲烷, 本项目压缩天然气中甲烷含量大于90%, 其余为少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、氮气等, 多在油田开采原油时伴随而出。天然气热值较高, 密度较轻, 泄漏后不易聚积, 在空气中的爆炸浓度为4.6~14.6%。甲烷不属于毒性气体, 但长期高浓度接触也会因缺氧对人体健康造成影响, 当空气中的甲烷含量增加到10%以上时, 则氧的含量相对减少, 就使人感到氧气不足, 此时症状是虚弱眩晕, 进而可能失去知觉, 直到死亡。天然气属危险化学品, 雷击、静电、明火、渗漏等均可能酿成火灾或爆炸事故。其主要燃爆特性如下:

(1) 天然气爆炸属分散相爆炸, 要有氧助燃, 与周围环境、燃气的组分和浓度密切相关。

(2) 天然气爆炸多为爆燃过程, 爆炸扩大的延伸主要依靠热学效应, 已爆介质向未爆介质的传播较慢。

(3) 天然气的爆炸下限为5.10% (体积百分比) , 爆炸上限为15.03%, 超出这个范围, 无论浓度过高或过低, 即使点燃, 也不会引发爆炸。

(4) 天然气爆炸过程, 本质上是一个快速氧化即燃烧的过程, 压力波的传播伴随火焰波阵面的传播, 这种“伴随”性在燃气泄漏严重、扩及范围很大的空间内极易引发恶性大火, 而大火又会促使周围其他一些燃气设备再次爆炸而形成连锁反应。

(5) 天然气爆炸相对于核爆和化爆升压时间较慢, 在易爆空间设置足够的泄爆面积是一项简易可行的减灾措施。

4 工艺潜在危险性识别

根据对本工程的分析及同类项目的类比调查分析, 将风险类型确定为:可燃、易燃物质 (压缩天然气) 泄漏、天然气泄漏引发火灾及爆炸三种。

4.1 管线泄漏燃气

管线阀门关闭不严, 管线及接口安装不合理, 压力调节设施故障、外界施工破坏等都可能造成管线内燃气泄漏。

4.2 车载储气瓶组

由于储气瓶组压力较高, 一旦出现泄漏, 遇明火、静电火花、雷击、机械火花等点火源, 易形成火灾、爆炸危险。

4.3 加气机

加气机在加气过程中天然气泄漏, 遇明火、静电火花、雷击、机械火花等点火源, 易形成火灾、爆炸危险。管线与设备接地不良遇雷电或静电火花均会引起火灾、爆炸。防爆开关的接头松动及电气接头等电气设施方面的安全隐患, 一旦天然气泄漏均可导致电火花引起的爆炸、火灾危险。

5 源项分析

5.1 事故案例

根据西华大学近期对全国34个CNG加气站的100起安全事故资料的调查报告, 安全事故按其损失及性质, 分为重大事故及一般事故。其中重大事故 (爆炸、燃烧、泄漏) 10起, 占总事故的10%, 发生重大可信事故的类型主要有泄漏、爆炸和爆燃。一般事故发生的直接原因有设计问题、产品质量问题、自然腐蚀、卡套脱落、冰堵管道等。另外, 安全拉断阀失效导致高压软管拉断或泄漏的事故在调查中也占了较大的比例。

5.2 事故概率分析

根据国内储罐爆炸事故资料的收集、整理和分析, 建立本项目事故树图。故障树的顶事件为发生火灾爆炸事故。基本事件共有15种, 代号为S1-S15, 分别为达爆炸极限 (S01) 、危险区违章动火 (S02) 、维护时撞击罐体 (S03) 、运输过程发生撞击 (S04) 、雷击 (S05) 、避雷器失效 (06) 、电器不设防爆装器或防爆器损坏 (S07) 、汽车未设防爆器或损坏 (S08) 、液体流速过快 (S09) 、液体冲击罐内金属突出物或金属浮标 (S10) 、操作失误 (S11) 、管线腐蚀 (S12) 、安全阀卸压 (S13) 、密封件损坏 (S14) 、制冷装置损坏导致罐体温度过高 (S15) 。

本工程危险区划分为液压增压设备区、储气瓶组区、加气区。

本项目为车载储气瓶组压缩天然气, 对天然气来说, 其最大的风险来源于发生天然气泄漏事故, 天然气泄漏所造成的毒性危害相对较小, 天然气泄漏之后可能发生3种事故状态: (1) 排放后不立即燃烧, 也不推迟燃烧, 形成环境污染; (2) 排放后立即燃烧, 形成喷射火焰; (3) 排放后不立即燃烧, 而是推迟燃烧, 形成闪烁火焰或爆炸。其中, 以喷射火焰、闪烁火焰和爆炸形成的事故后果突出, 对人、建筑物、自然环境、设备等造成的损失最受关注。

6 风险防范措施[4,5]

6.1 技术措施

(1) 严格按照GB50156-2012《汽车加油加气站设计与施工规范》、《建筑设计防火规范》、《城市燃气设计规范》等有关规定进行设计, 从选址、总图布置和建筑安全、危险化学品贮运、工艺技术设计、自动控制设计、电气电讯、消防及火灾报警等方面提出风险防范措施。严格控制各建、构筑物的安全防护距离。

(2) 储气瓶组应设安全阀及紧急放散管、压力表及超压报警器。

(3) 子站的液压设施应采用防爆电气设备。

(4) 工艺设备、运输设施及工艺系统选用高质、高效可靠性的产品。加气站防爆区电气设备、器材的选型、设计安装及维护均符合《汽车加油加气站设计与施工规范》规定。

(5) 站内输气管道选用不锈钢无缝钢管, 并符合相关规范要求。输气管线的始端、末端、分支和转弯等处设置防静电、防感应的接地设施。

(6) 按有关规范设计设置有效的消防系统, 做到以防为主, 安全可靠。

(7) 在可能发生天然气挥发及泄漏积聚的场所, 设置可燃气体检测器、报警器及切断系统装置;报警系统应配有不间断电源;可燃气体检测器和报警器的选用和安装, 应符合现行GB50493《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的有关规定。

(8) 根据气温变化、设备运行状况, 来调整各项作业方案和设备运行参数, 并采取防冻或降温措施, 防止异常情况发生。

(9) 加气机的加气嘴泄压排气应排向安全方向, 以防止高压气泄放漏失时不安全。定期对天然气泄漏测量、报警装置进行检查和保养, 使其保持在完好状态。

(10) 在加气站醒目位置粘贴天然气化学危险品的性质及事故救援措施和疏散方案图示, 同时向附近企业和居民作好明示。

6.2 管理措施

(1) 装卸、加气、储存区域应设置安全警示标志。在传送过程中, 钢瓶和容器必须接地和跨接, 防止产生静电。搬运时轻装轻卸, 防止钢瓶及附件破损。

(2) 把每个工作人员在业务上、工作上与消防安全管理上的职责、责任明确起来。

(3) 对各类贮存容器、机电装置、安全设施、消防器材等, 进行各种日常的、定期的、专业的防火安全检查, 并将发现的问题落实到人、限期落实整改。

(4) 建立夜间值班巡查制度、火险报告制度、安全奖惩制度等。

6.3 应急预案

通过对事故的风险评价, 企业在投产前, 应制定详细的防止重大环境污染事故发生应急预案、消除事故隐患的措施及应急处理办法。2010年国家环境保护部发布了《石油化工企业环境应急预案编制指南》和《突发环境事件应急预案管理暂行办法》, 建设单位应据此制定厂区的应急预案, 并经过专家评审, 审查合格后实施运行[6]。

7 结论

根据铁岭某CNG加气站环境风险分析可见, CNG加气站为高环境风险企业, 主要生产环节存在环境风险隐患, 一旦发生事故将带来较大的环境影响、经济损失和社会影响。因此, 应积极采取环境风险防范措施, 最大限度降低加气站环境风险的发生。

摘要：分析铁岭某压缩天然气 (CNG) 加气站项目的环境风险, 对其进行重大危险源辨识、风险识别、源项分析, 并提出环境风险防范措施及应急预案。

关键词：加气站,环境风险分析,风险防范措施

参考文献

[1]陈茂濠, 吴文佳.广东建设天然气储备的初步建议[J].石油与天然气化工, 2010, 39 (3) :193-195.

[2]乔蓓, 陈忱, 陈雪峰.CNG加气站风险识别评价和对策措施分析[J].石油与天然气化工, 2011, 40 (1) :100-102.

[3]环境保护部.建设项目环境风险评价技术导则[S].HJ/T169-2004, 2004.

[4]刘嫣潇, 吕季峰, 陈慧芳.LNG加气站项目环境风险评价实例分析[J].资源节约与环保, 2013 (8) :135-136.

[5]彭园花.CNG加气站风险评价[J].浙江化工, 2009, 40 (2) :27-29.

[6]郭杏妹, 张秋云.汽车加气站建设项目环境影响评价[J].广东化工, 2009, 36 (5) :96-98.

加气站环境风险分析 篇2

一、公司概况

（一）公司简介

晋城铭安新能源技术有限公司（以下简称“本公司”）由山西铭石煤层气利用股份有限公司、山西汽运集团晋城汽车运输有限公司、晋城市瑞利恒工贸有限公司和晋城市龙焰商贸有限公司共同出资建立，成立于2008年10月20日，公司注册地址位于晋城市西环路苗匠村西侧，注册资金为人民币4500万元，法定代表人：湛海彬。公司类型：其他有限责任公司。经营范围：压缩天然气批发、零售。

本公司下设综合办公室、安全技术科、财务科、营销科（人力资源科）、生产调度室、物资采购管理科等六个职能部门，现有职工总数约81人，目前该公司拥有一座压缩能力20×10Nm³/d的压缩母站（预留有压缩能力20×10Nm³/d的压缩机房）、一座4×10Nm³/d的标准加气站（CNG常规加气站）、一条从晋煤集团“西气东送”煤层气长输管线张岭分输站至苗匠压缩站约5.6km长的煤层气输气管线。

本公司(CNG加气母站)现有职工21人，设站长1名，安全副站长1名，专职安全管理人员1名，内勤人员2名，班组长、加气工、操作工等人员16人。本站主要设备包括4台压缩机、2套深度脱水装置以及6台加气柱等。

本公司苗匠加气站(CNG常规加气站)现有职工25人，设站长1名，安全副站长1名，专职安全管理人员1名，内勤人员3名，班组长、加

2345C、在充装时，连接压缩天然气气管时，如果接口的密封圈或密封垫损坏，导致高压天然气泄漏，天然气与连接处产生静电后发生火灾，进而导致气瓶爆炸。

D、充装时气体处于高压状态，管道焊缝、阀门，法兰盘、压缩机等设备发生泄漏；压缩天然气管道被拉脱或拖车意外失控而撞毁加气柱造成天然气大量泄漏，泄漏气体可能引起操作人员窒息或浓度达到爆炸极限时遇引火源，发生爆炸、火灾事故。

E、高压天然气的排放装置失灵，导致天然气排放过程中，产生静电后发生火灾。

F、拖车充装时，如没有接地或接地损坏，导致静电积聚，发生火灾爆炸。

G、加压设备缺陷，导致超压发生爆炸、火灾事故。

H、作业人员未严格按照操作规程进行充气前的检查，就直接进行加气操作，以致于加气设备、电气设备、加气车辆等有缺陷、高压管件、阀门有泄漏；加气车辆未熄火并关闭音响装置、司乘人员未下车等现象，引起人员窒息事故或火灾爆炸事故。

I、外来人员管理不严，如人为带入火种，或在加气区接打手机等，遇天然气泄漏，发生火灾爆炸事故。

J、加气柱内的电气线路因绝缘老化或缺陷产生的电气火花；操作人员作业或检修过程中使用容易产生火花的工具；加气时天然气在管道中高速流动产生的静电火花没有及时消除；加气柱的相关设施无防静电接地装置、接地装置损坏或接地电阻不符合要求等原因，引发加气柱充装过程中发生火灾爆炸事故。

K、加气柱的密封圈损坏，导致高压天然气泄漏，引起爆炸火灾事故。

L、为不合格的、未经过检验的气瓶充气，引发火灾爆炸事故。M、无专用的停车场，充装区兼停车场，车辆拥堵，可能发生车辆相撞，或交通事故的发生引发站内危化品事故。

（2）本公司CNG常规加气站采用加气机为汽车加气，加气作业过程中可能发生以下生产安全事故：

A、加气时处于高压状态，管道焊缝、阀门、法兰及其连接处、气瓶等设备发生泄漏；压缩煤层气管道被拉脱造成大量泄漏，气体泄漏可能造成窒息或爆炸。

B、钢瓶质量或加压设备缺陷，发生火灾、爆炸事故。C、加气员未严格按照操作规程进行加气前的检查，就直接进行加气操作，以至于加气设备、电气设备、加气车辆等有缺陷、高压管件、阀门有泄漏，加气车辆未熄灭并关闭电气装置、司乘人员未下车等现象，引起人员窒息事故或火灾爆炸事故。

D、系统高压运行中仪表失灵导致系统超压运行，系统压力超过了其能够承受的额定压力，发生爆炸或局部炸裂。

E、站外道路上流动车辆的排气管中的明火；人为带入加气现场的火种；接打手机所产生的电气火花；操作人员违反规定穿带铁钉鞋与地面摩擦产生火花或穿脱化纤服装产生静电火花；附近居民燃放鞭炮的散落火星；雷击产生的火花等，因遇煤气泄漏，发生爆炸火灾事故。

F、加气机内的电气线路因绝缘老化或缺陷产生的电气火花；操作人员中使用容易产生火花的工具；加气时煤层气在管道中高速流动产生静电火花没有及时消除；加气机的相关设施无防静电接地装置、接地装置损坏或接地电阻不符合要求等原因，引起加气机发生火灾爆炸事故。

G、加气枪的密封圈损坏，导致高压煤层气泄漏，引起火灾爆炸事故。

H、三线双枪加气系统，一旦其中一支枪发生泄漏故障不能正常使用，另一支在正常工作时，高压煤层气会从损坏的一支枪中泄漏，导致爆炸火灾事故。

I、为不合格、未经过检验的气瓶加气，引发爆炸火灾事故。

2、储存过程：

本公司CNG常规加气站采用储气井储存煤层气，储存条件为常温高压。储气井属压力容器。

A、煤层气硫化氢含量超标，与水形成氢硫酸，腐蚀设备，使设备强度降低，严重时导致储气井爆炸。

B、由于储气井材质不符合相应的技术标准，强度指标降低，使用过程中可能出现泄漏，引发火灾爆炸事故。

C、储气井排液管堵塞，排液将导致套管内壁腐蚀，引发事故。D、储气井安全附件，如安全阀在投用前没有经过质量技术监督局的检测，在工作中失效，在设备超压时不能及时起跳，导致储气井超压爆炸。

E、由于泄漏或爆炸事故的发生，天然气未在短时间内扩散，造成周围作业人员或处理事故人员窒息。

F、如果没有采取可靠的防雷防静电措施，将导致雷电直接击中储气井或相关设施或静电积聚，产生感应电荷、积聚放电，会引燃、爆炸。

G、储气井未按规定定期检测检验。设备带病运行等也可能导致爆炸事故的发生，或长期使用因腐蚀和疲劳，耐压强度降低也可导致爆炸事故的发生。

H、初次使用前，未用惰性气体进行彻底吹扫置换便充装煤层气，形成爆炸性混合气体，遇高温、热源等点火源，可能发生火灾爆炸。因此，原始开车前，必须对储气系统进行吹扫置换，直到取样分析。

I、设备检修时未按规定置换分析合格，开始动火；或动火时未采取有效的防止明火飞散的措施；或被检修设备与在用设备未完全隔绝等原因。使可燃气体遇明火发生火灾爆炸。

J、对储气井、管道进行检修前，未制订周密完整的检修方案，未制定和认真落实必要的安全措施，如设备、管道内残存有害的气体和液体，未置换彻底就开始拆卸阀门、法兰，维修人员未穿戴好个体防护用品等，易发生窒息事故。

3、输送过程：

A、本公司煤层气长输管线沿晋城市西环路路边进行敷设，途经张岭村、道头村、北岩村、冯匠村、郜匠村、苗匠村等村庄，地貌多样，涉及丘陵、采空区等，地质水文条件复杂。因此，管道存在的风险有：腐蚀产生的管道穿孔；山体滑坡、崩塌（危岩）、泥石流（包括暴雨洪流危害）等损毁管道及其附属设施；暴雨、洪水冲刷、河岸崩塌、煤矿采空区地面沉降等产生漂管、冲管及管道悬空；建(构)筑物占压、与其他市政管线交叉、与沿线建(构)筑物等安全距离不足

011121314充足、专业的应急救援人员、应急装备和物质，能够及时赶到现场，进行有效救援；同时可以获得晋煤集团总医院专业的医疗支持，最大限度地减少人员伤亡。

加气站环境风险分析 篇3

1 项目概况

该LNG加注站为二级站, LNG用低温运输槽车运至该加气站, 通过卸车接口、真空管道、低温泵等将LNG压到2台60m3低温贮罐中, 通过低温潜液泵和LNG加液枪输送到汽车上的LNG瓶内。

2 重大危险源识别与评价等级

依据《环境风险评价导则》对本项目进行重大危险源识别, 项目涉及的主要危险物质是天然气, 由表1的重大危险源辨识看出, LNG罐区为重大危险源, 环境风险评价等级为一级。

单位:t

3 风险识别

本项目LNG组成成分主要为CH4 (82.3%) 、C2H6 (11.2%) 、C3H8 (4.6%) 、N2 (0.8%) 和其他 (1.1%) 。LNG的密度为460 kg/m3, 其沸点大气压力下约为-162℃。LNG一旦从储罐或管道中泄漏, 一小部分立即急剧气化成蒸气, 剩下的泄漏到地面, 沸腾气化后与周围的空气混合成冷蒸汽雾, 在空气中冷凝形成白烟, 再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。

4 事故源项分析

4.1 最大可信事故及概率

最大可信事故指事故所造成的危害在所有预测的事故中最严重, 并且发生该事故的概率不为零的事故。

根据《环境风险评价实用技术和方法》[2]中统计数据, 目前国内化工装置典型事故风险概率在1×10-5左右。评价综合考虑工程技术水平、管理规范、安全防范措施等, 给出项目的事故发生概率取1×10-5/a。

4.2 源项分析

根据事故统计, 典型的损坏类型是储罐与其输送管道的连接处 (接头) 泄漏, 裂口尺寸取管径的20%或100%计算[3], 本次设定破损程度为接管口径 (储罐输送管径为DN50) 的100%。

(1) LNG储罐泄漏后扩散

泄漏速率采用《建设项目环境风险评价导则》 (HJ/T169-2004) 附录A中推荐的液体泄漏速率计算公式进行估算。

假定LNG储罐接头处发生泄漏, 按大型泄漏考虑, 经计算得出LNG泄漏速率为Q0=25.60 kg/s。

(2) LNG储罐泄漏后点火

在泄漏事故发生后, 遇火源燃烧将伴生CO、NOx和极少量烟尘等污染物, 本次评价仅对伴生的CO进行预测评价。

火灾伴生/次生中一氧化碳产生量的计算见下公式[4]:

式中:GCO———一氧化碳的产生量, g/kg;

C———物质中碳的质量百分比含量, %。取85%;

q———化学不完全燃烧值, %。取5%~20%。

按照发生大型泄漏, 经计算产生伴生污染物CO速率为10.14kg/s。

5 事故后果分析

采用环境风险评价导则推荐的多烟团模式预测计算事故状况下的污染物地面浓度。

甲烷对人基本无毒, 但浓度过高会使人体产生窒息, 选取总烃以色列标准 (一次值5mg/m3) 作为评价标准。CO是无色、无臭、无味的气体, 会与血红蛋白结合而造成组织缺氧, CO的评价标准见表2。

假定泄露时间为10min, 由预测结果可知:在相同稳定度条件下, 风速越大, 影响范围越大, 危害程度随距离减弱;在相同风速条件下, 稳定度越高, 影响范围越大, 危害程度越小。事故发生后10min时刻, 甲烷最大落地浓度为5572109mg/m3, 造成下风向838m范围内环境空气中的甲烷不同程度超标。CO事故地面最大浓度及影响程度范围见表4。

从以上分析可见, 在设定的事故状态下, LNG储罐发生大型泄漏后, 综合考虑天然气 (甲烷) 和CO的影响, 控制抢救时间在10分钟内, 紧急疏散半径建议为700米, 短时间接触容许浓度区域 (786米) 内应进行应急监测。

6 风险管理

6.1 风险防范措施

参照《石油化工企业防火设计规范》和《石油天然气工程设计防火规范》 (GB 50183-2004) 和《液化天然气 (LNG) 汽车加气站技术规范》 (NB/T1001-2010) 》等设计规范的要求, 从选址、总图布置和建筑安全、危险化学品贮运、工艺技术设计、自动控制设计、电气电讯、消防及火灾报警等方面提出风险防范措施。

企业应设立三级应急防控体系:一级防控措施:在罐区设置围堰, 将污染物控制在围堰内;二级防控措施:设立事故水池, 防止事故泄漏物料和消防废水造成的环境污染.;三级防控措施:在雨排口处加挡板、阀门, 确保事故状态下不发生水污染事件。

6.2 风险应急预案

通过对事故的风险评价, 生产运营企业在投产前, 应制定详细的防止重大环境污染事故发生应急预案、消除事故隐患的措施及应急处理办法。2010年国家环境保护部发布了《石油化工企业环境应急预案编制指南》和《突发环境事件应急预案管理暂行办法》, 建设单位应据此制定厂区的应急预案, 并经过专家评审, 审查合格后实施运行。

7 评价结论

根据拟建项目工程特点, 通过重大危险源辨识确定该项目罐区LNG为重大危险源, 通过源项分析及事故后果计算预测分析事故对环境的影响, 一旦发生突发性环境污染事故, 建设单位应按有关规定采取应急措施, 将环境风险降到最低限度。

参考文献

[1]环境保护部.建设项目环境风险评价技术导则[S].HJ/T169-2004, 2004.

[2]胡二邦.环境风险评价实用技术和方法[M].北京:中国环境科学出版社, 2000:187-201.

[3]李爱贞.环境影响评价使用技术指南[M].北京:机械工业出版社, 2008:690-691.