3. CNG和LNG的爆炸事故預(yù)防
天然氣的主要成分甲烷爆炸極限為5%~15%(體積分?jǐn)?shù)),所以在空氣中,如果CNG或LNG泄漏或揮發(fā),濃度達(dá)到甲烷的爆炸極限,遇火即發(fā)生爆炸,會(huì)造成不可估量的損失。壓縮天然氣加氣站技術(shù)要求充裝站的壓縮機(jī)必須加壓至25MPa以上,才能將天然氣壓縮到鋼瓶?jī)?nèi),這是目前國(guó)內(nèi)可燃?xì)怏w的最高壓力儲(chǔ)存容器。若鋼瓶質(zhì)量或加壓設(shè)備不能滿足基本的技術(shù)要求,稍有疏忽,便可發(fā)生爆炸或火災(zāi)事故。系統(tǒng)高壓運(yùn)行容易發(fā)生超壓,系統(tǒng)壓力超過(guò)了其能夠承受的許用壓力,最終超過(guò)設(shè)備及配件的強(qiáng)度極限而爆炸或局部炸裂。
加氣站內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)范圍劃分應(yīng)按《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB 50156—2002確定。按照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50058的規(guī)定,使用高于或等于相應(yīng)作業(yè)區(qū)域氣體級(jí)別的防爆電氣設(shè)備。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域慎用移動(dòng)式和便攜式電器,禁止私拉亂接,違章用電。為了能及時(shí)檢測(cè)到可燃?xì)怏w非正常超量泄漏,以便工作人員盡快進(jìn)行泄漏處理,防止或消除爆炸事故隱患,加氣站應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。壓縮天然氣儲(chǔ)氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機(jī)房(棚)等場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)器。報(bào)警器宜集中設(shè)置在控制室或值班室內(nèi),操作人員能及時(shí)得到報(bào)警??扇?xì)怏w檢測(cè)器和報(bào)警器的選用和安裝,應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3063的有關(guān)規(guī)定。可燃?xì)怏w檢測(cè)器報(bào)警(高限)設(shè)定值應(yīng)小于或等于可燃?xì)怏w爆炸下限濃度值的25%。
儲(chǔ)氣瓶應(yīng)選用符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。加氣站宜選用同一種規(guī)格型號(hào)的大容積儲(chǔ)氣瓶,大容積儲(chǔ)罐具有瓶閥少、接口少、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。
加氣站的儲(chǔ)氣瓶(儲(chǔ)氣井)間宜采用開敞式或半開敞式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu),有利于可燃?xì)怏w擴(kuò)散和通風(fēng),并增大建筑物的泄壓比,屋面應(yīng)采用非燃燒輕質(zhì)材料制作。儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)與壓縮機(jī)、調(diào)壓器間、變配電間,在不能滿足相應(yīng)防火間距要求時(shí),應(yīng)采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開,隔墻頂部應(yīng)比儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)頂部高1m及以上,隔墻長(zhǎng)度應(yīng)為儲(chǔ)氣瓶組(儲(chǔ)氣井)總長(zhǎng),并在兩端各加2m及以上,隔墻厚度不應(yīng)小于0.2m,可防止事故發(fā)生時(shí)相互影響。防火墻應(yīng)能抵抗一定的爆炸壓力。
為了防止爆炸性混合物的形成,爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的房間應(yīng)采取通風(fēng)措施,以防止發(fā)生中毒和爆炸事故。采用自然通風(fēng)時(shí),通風(fēng)口總面積不應(yīng)小于300cm2/m2(地面),通風(fēng)口不應(yīng)少于2個(gè),且應(yīng)靠近可燃?xì)怏w易積聚的部位設(shè)置,盡可能均勻,不留死角,以便可燃?xì)怏w能夠迅速擴(kuò)散。對(duì)于可能泄漏天然氣的建筑物,向上排風(fēng)為主。采用強(qiáng)制通風(fēng)時(shí),通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力在工藝設(shè)備工作期間應(yīng)按每小時(shí)換氣15次計(jì)算,在工藝設(shè)備非工作期間應(yīng)按每小時(shí)換氣5次計(jì)算。加氣站內(nèi)的所有設(shè)備、閥門、管道、管件的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)比最大工作壓力高10%,且在任何情況下不應(yīng)低于安全閥的起始工作壓力。
另外,在LNG泄漏遇到水情況下(例如集液池中的雨水),水與LNG之間非常高的熱傳遞速率,LNG將激烈地沸騰并伴隨大的響聲、噴出水霧,導(dǎo)致LNG蒸氣爆炸。這個(gè)現(xiàn)象類似水落在一塊燒紅的鋼板上發(fā)生的情況,可使水立即蒸發(fā),為避免這種危險(xiǎn),應(yīng)定期排放集液池中的雨水。