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[摘 要]随着城市加气站的蓬勃发展，近年来国内相继建成了大批压缩天然气加气站。城市CNG加气站安全状况好坏，直接影响到整个城市天然气汽车的安全运行，由于压缩天然气属于易燃易爆介质，安全是CNG加气站面临的重要问题，而国内加气站安全技术研究滞后，因此本文通过查阅文献、系统分析了影响CNG加气站安全运行因素的主要问题，构建了CNG加气站安全因素研究指标体系，提出了相应的改进和激励措施。通过对CNG加气站安全运行因素问题研究，可以为CNG加气站降低人为事故提供科学依据，促进加气站安全管理，提高人的可靠性。并从CNG加气站安全运行因素方面提出了合理建议，具有一定的参考价值。
[关键词]CNG加气站 安全运行 问题分析
中图分类号：TU522 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0398―01
一、影响CNG加气站安全运行因素问题分析
1、安全运行因素整体层次结构问题
1.1 甲烷本身属于一级可燃气体，甲类火灾危险，爆炸极限为5%-15%，最低点火能量仅为0.28MJ，扩散系数为0.196，所以易燃易爆，且扩散能力强，火势蔓延快。
1.2 CNG储存装置钢瓶是目前我国可燃气体的最高压力储存容器，如果加压设备或钢瓶质量不能满足技术要求，稍有疏忽，便会引起爆炸。
1.3 操作人员由于素质，工作经验原因，违反操作规程，违章作业等，都可以引起事故。
1.4 管理不善，沒有认真落实安全组织，规章制度以及各项安全管理措施造成的事故。
1.5 生产状况（加气站生产工艺流程是否设有脱硫、脱水工艺以及采用的方式，直接关系到CNG的质量，构成对储气装置的安全影响。同时是否采用在线CNG质量检测、控制装置的安全性等都会影响到加气站的安全生产）、产气规模（通常加气站的储气装置容积与其生产规模是呈正比的，即生产规模越大，高压容器的体积就越大，发生事故时的危害也就越大）、消防设施设备等都可以影响CNG站的安全。
1.6 隔离间距是规范加气站建设的重要消防技术之一，除去专门的隔离防爆装置外，隔离间距也是减少危害，保护人员、设施安全的重要措施。间距大，保护效果就好，同时加气站对周围环境的潜在威胁就小。
2、加气机质量问题及气瓶检测问题
通过调研发现，因加气人员或驾驶CNG汽车司机操作失误致使加气枪高压管拉断是导致安全事故多发的主要原因。一些加气软管管路未能设置安全拉断阀，一些加气机安装的钢球定位结构式的快换接头来代替拉断阀，而这种快换接头的拉力是极不稳定的，还有一些加气站超压加气，这些疏忽和不当失误极易引发爆炸。
3、气质相关问题
3.1 CNG水含量问题：水露点是《车用压缩天然气》规定的所有技术指标中最为基本的一个指标。然而现实是，按照国标规定的相应标准来配备露点仪，不仅价格昂贵，而且操作更为复杂。目前CNG加气站对水露点的检测方式是直接测量器水含量体积分数，然后参考相应的换算表计算出标准气压下的水露点温度。问题是，此法虽然成本低，操作方便，但含水量换算成高压下的水露点的标准目前在行业未能很好地实现统一，且查图法往往造成较大的误差。
3.2 CNG硫化氢含量问题：CNG加气站储气井套管出现的“氢脆”现象与储备气体压力有直接关系，研究发现引发“氢脆”现象的硫化氢允许含量与储存的气体压力呈反比关系，即储存气体的压力越大，硫化氢含量最高容许体积浓度也就越低。一般而言，CNG汽车载气瓶在工作压力最高为20MPa的情况下，硫化氢最高容许浓度要限定在15ppm，而储气井则是25MPa对应12ppm。只有在以上的极限值以内，才不至于发生储气装置的“氢脆”现象，而在调研中近五成的加气站硫化氢含量超标。
3.3在线监测装置问题：CNG加气站气质在线监测一般是水分分析仪和硫化氢在线监测等装置设备。然而在调研中发现，近五成的加气站未能按要求安装必备的微量水分分析仪设备，40%左右的加气站没有安装硫化氢在线监测装置，还有些加气站虽然安装了必备的监测设备，但是在安装后未能定期进行校正，导致装备成摆设。
4、CNG加气站储气井问题
采取井管储气方式是CNG加气站普遍采取的方式，不过储气井都有寿命限制，一般是25年左右。然而从调研中发现储气井事故多发的主要原因是储气井的质量不过关影响到了气其正常寿命，这与建设初的质量缺陷和后期维护中的质量忽视直接相关。分析影响储气井质量问题原因。
4.1天然气气质本身不合格，调查中的加气站气质绝大部分水含量和硫化氢含量偏高，从而对井壁形成腐蚀，腐蚀物再加上尘垢造成高压管线或阀门堵塞失效。
4.2井管本身的质量问题。一些加气站在井管选择上没按相应的技术标准来执行，一些为图成本节约采用废旧的井管，从此次调研的因井管问题造成的安全事故来看多是由质量不过关原因所致。
4.3储气井排液管封堵导致积液腐蚀套管内壁，这些现象在接受调研的加气站中比较常见。因此，从以上分析因素来看，要保证储气井25年寿命这一底线，必须从建设初期的质量控制和后期维护中的质量监控入手。
5、CNG加气站含油率问题
《车用压缩天然气》对气质总含硫量、H2S质量分数和固体颗粒直径作了明确规定，但国家对含油量还没有相关标准。通过实地调研燃气汽车驾驶员、加气站、检测测试站等，发现含油率偏高是普遍问题。解决CNG气体带油问题的根本办法是采用无油润滑压缩机，因为压缩机组除油器只能过滤直径大于1μm的油雾滴，不可能除尽气体中的全部油雾。CNG专用压缩机在高压、高温、高转速和轻质气体条件下运行，限于国内现有技术和材料，采用无油润滑技术并非易事。国内压缩机仍多采用有油润滑，且油耗较高，并已对后续设备和汽车发动机造成损害。
二、构建CNG加气站安全因素研究指标体系，降低天然气危险性
1、CNG加气站以净化天然气为起源，因此进站气质必须符合国标规定的标准；化学意义上的天然气与空气混合后爆炸极限值为5%～15%，而物理意义上天然气与火源相遇即能发生燃烧或爆炸；CNG加气站的工作压力为20MPa～25MPa，超出极限也将发生泄漏或爆炸风险。
2、CNG加气站涉及到的气体净化系统、增压系统、售气系统、高压储气系统等装置因质量不过关或操作不当等都极易发生事故。
3、生产操作人员操作不规范、麻痹大意或习惯性违规等都是人为因素在成事故的常见表现，也有一些CNG加气站靠近人口稠密地区，人员涉入度深，导致事故发生率相应增多，同时事故导致的财产损失和人员伤亡情况也相应更严重。
结语：通过对影响CNG加气站安全运行因素问题分析，得知虽然各因素对CNG站安全的影响重要程度存在一定的差异，其权重值大小不同，它们对安全系统管理是缺一不可的。在运行中应借助系统安全工程原理利用预先危险性分析法，从结果导出引起事故的原因，找出预防、纠正和补救措施，消除或控制危险因素。
参考文献
[1] 杨云伦.CNG技术发展的前景及消防措施的探讨[J].消防科技，1998；（2）：50-51
[2] 朱清澄，黄海波，何太碧.CNG加气站几个安全技术问题[J].西华大学学报：自然科学版，2006（1）：14-15.
[关键词]CNG加气站 安全运行 问题分析
中图分类号：TU522 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0398―01
一、影响CNG加气站安全运行因素问题分析
1、安全运行因素整体层次结构问题
1.1 甲烷本身属于一级可燃气体，甲类火灾危险，爆炸极限为5%-15%，最低点火能量仅为0.28MJ，扩散系数为0.196，所以易燃易爆，且扩散能力强，火势蔓延快。
1.2 CNG储存装置钢瓶是目前我国可燃气体的最高压力储存容器，如果加压设备或钢瓶质量不能满足技术要求，稍有疏忽，便会引起爆炸。
1.3 操作人员由于素质，工作经验原因，违反操作规程，违章作业等，都可以引起事故。
1.4 管理不善，沒有认真落实安全组织，规章制度以及各项安全管理措施造成的事故。
1.5 生产状况（加气站生产工艺流程是否设有脱硫、脱水工艺以及采用的方式，直接关系到CNG的质量，构成对储气装置的安全影响。同时是否采用在线CNG质量检测、控制装置的安全性等都会影响到加气站的安全生产）、产气规模（通常加气站的储气装置容积与其生产规模是呈正比的，即生产规模越大，高压容器的体积就越大，发生事故时的危害也就越大）、消防设施设备等都可以影响CNG站的安全。
1.6 隔离间距是规范加气站建设的重要消防技术之一，除去专门的隔离防爆装置外，隔离间距也是减少危害，保护人员、设施安全的重要措施。间距大，保护效果就好，同时加气站对周围环境的潜在威胁就小。
2、加气机质量问题及气瓶检测问题
通过调研发现，因加气人员或驾驶CNG汽车司机操作失误致使加气枪高压管拉断是导致安全事故多发的主要原因。一些加气软管管路未能设置安全拉断阀，一些加气机安装的钢球定位结构式的快换接头来代替拉断阀，而这种快换接头的拉力是极不稳定的，还有一些加气站超压加气，这些疏忽和不当失误极易引发爆炸。
3、气质相关问题
3.1 CNG水含量问题：水露点是《车用压缩天然气》规定的所有技术指标中最为基本的一个指标。然而现实是，按照国标规定的相应标准来配备露点仪，不仅价格昂贵，而且操作更为复杂。目前CNG加气站对水露点的检测方式是直接测量器水含量体积分数，然后参考相应的换算表计算出标准气压下的水露点温度。问题是，此法虽然成本低，操作方便，但含水量换算成高压下的水露点的标准目前在行业未能很好地实现统一，且查图法往往造成较大的误差。
3.2 CNG硫化氢含量问题：CNG加气站储气井套管出现的“氢脆”现象与储备气体压力有直接关系，研究发现引发“氢脆”现象的硫化氢允许含量与储存的气体压力呈反比关系，即储存气体的压力越大，硫化氢含量最高容许体积浓度也就越低。一般而言，CNG汽车载气瓶在工作压力最高为20MPa的情况下，硫化氢最高容许浓度要限定在15ppm，而储气井则是25MPa对应12ppm。只有在以上的极限值以内，才不至于发生储气装置的“氢脆”现象，而在调研中近五成的加气站硫化氢含量超标。
3.3在线监测装置问题：CNG加气站气质在线监测一般是水分分析仪和硫化氢在线监测等装置设备。然而在调研中发现，近五成的加气站未能按要求安装必备的微量水分分析仪设备，40%左右的加气站没有安装硫化氢在线监测装置，还有些加气站虽然安装了必备的监测设备，但是在安装后未能定期进行校正，导致装备成摆设。
4、CNG加气站储气井问题
采取井管储气方式是CNG加气站普遍采取的方式，不过储气井都有寿命限制，一般是25年左右。然而从调研中发现储气井事故多发的主要原因是储气井的质量不过关影响到了气其正常寿命，这与建设初的质量缺陷和后期维护中的质量忽视直接相关。分析影响储气井质量问题原因。
4.1天然气气质本身不合格，调查中的加气站气质绝大部分水含量和硫化氢含量偏高，从而对井壁形成腐蚀，腐蚀物再加上尘垢造成高压管线或阀门堵塞失效。
4.2井管本身的质量问题。一些加气站在井管选择上没按相应的技术标准来执行，一些为图成本节约采用废旧的井管，从此次调研的因井管问题造成的安全事故来看多是由质量不过关原因所致。
4.3储气井排液管封堵导致积液腐蚀套管内壁，这些现象在接受调研的加气站中比较常见。因此，从以上分析因素来看，要保证储气井25年寿命这一底线，必须从建设初期的质量控制和后期维护中的质量监控入手。
5、CNG加气站含油率问题
《车用压缩天然气》对气质总含硫量、H2S质量分数和固体颗粒直径作了明确规定，但国家对含油量还没有相关标准。通过实地调研燃气汽车驾驶员、加气站、检测测试站等，发现含油率偏高是普遍问题。解决CNG气体带油问题的根本办法是采用无油润滑压缩机，因为压缩机组除油器只能过滤直径大于1μm的油雾滴，不可能除尽气体中的全部油雾。CNG专用压缩机在高压、高温、高转速和轻质气体条件下运行，限于国内现有技术和材料，采用无油润滑技术并非易事。国内压缩机仍多采用有油润滑，且油耗较高，并已对后续设备和汽车发动机造成损害。
二、构建CNG加气站安全因素研究指标体系，降低天然气危险性
1、CNG加气站以净化天然气为起源，因此进站气质必须符合国标规定的标准；化学意义上的天然气与空气混合后爆炸极限值为5%～15%，而物理意义上天然气与火源相遇即能发生燃烧或爆炸；CNG加气站的工作压力为20MPa～25MPa，超出极限也将发生泄漏或爆炸风险。
2、CNG加气站涉及到的气体净化系统、增压系统、售气系统、高压储气系统等装置因质量不过关或操作不当等都极易发生事故。
3、生产操作人员操作不规范、麻痹大意或习惯性违规等都是人为因素在成事故的常见表现，也有一些CNG加气站靠近人口稠密地区，人员涉入度深，导致事故发生率相应增多，同时事故导致的财产损失和人员伤亡情况也相应更严重。
结语：通过对影响CNG加气站安全运行因素问题分析，得知虽然各因素对CNG站安全的影响重要程度存在一定的差异，其权重值大小不同，它们对安全系统管理是缺一不可的。在运行中应借助系统安全工程原理利用预先危险性分析法，从结果导出引起事故的原因，找出预防、纠正和补救措施，消除或控制危险因素。
参考文献
[1] 杨云伦.CNG技术发展的前景及消防措施的探讨[J].消防科技，1998；（2）：50-51
[2] 朱清澄，黄海波，何太碧.CNG加气站几个安全技术问题[J].西华大学学报：自然科学版，2006（1）：14-15.