(7月2日)加气站火灾事故推演

2015年长焰公司一线员工安全技能系列培训之一加气站安全事故预防与对策二零一五年六月目录一、前言二、加气站安全事加气站故分类统计三、常见安全事故成因及对策（一）车用气瓶爆炸事故分析（二）压缩机火灾爆炸事故分析（三）储气井泄漏事故分析四、加气站火灾爆炸事故处置要点五、三•一三加气车辆失火事故反思前言本课件重点对CNG加气站存在的常见的火灾爆炸安全事故进行分析，并提出了相应的解决办法。天然气属于易燃易爆危险化学品，其火灾危险性为甲类，又由于加气站多建在城市市区或交通主道旁，一旦发生事故，后果严重。加强加气站工作人员操作技术和管理水平等素质的培养，提高加气站操作人员的安全意识和作业水平，使广大员工自觉执行安全管理制度和各项操作规程，并严格落实到岗、到人。真正实现有效预防、控制消除火灾爆炸事故的发生，从而为加气站的安全运营提供保障，具有重要的意义。一、加气站安全事故分类（一）按事故的损失及性质，可分为重大事故及一般事故。1、一般事故主要是指关键性零部件严重损坏、设计存在缺陷、材料不过关、加气站的硫化氢及水质腐蚀导致部件失效或设备报废等。2、重大安全事故的类型主要有爆炸、爆燃、泄漏等。（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。）（二）近年共发生的100起安全事故统计在加气站所配置的各大系统中，发生的安全事故主要集中在售气系统和高压储气系统，其次是天然气压缩系统，占事故总数的90%。售气系统发生事故占总数的56%。其中，电磁阀、质量流量计、加气枪开关或显示器失效、安全拉断阀等关键部位引发事故占46%；因气质质量不合格，严重损伤关键部件诱发安全事故占4%；其它部件诱发（含卡套脱落1起）占事故总数的6%。加气站高压储气装置引发的安全事故占总数的22%，其中站内气瓶事故占4%，地下储气井事故占18%。压缩系统发生事故占总数的12%。压缩系统一旦发生事故，很可能诱发爆炸，后果严重，应重点防控。（根据以上统计，充分表明加气站设备安全管理如果存在漏洞或工作不到位，极易发生火灾爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失，严格执行安全操作规程的重要性。）（三）加气站易发事故1、汽车气瓶爆炸爆燃2、加气站气瓶爆炸爆燃3、各种卡套脱落泄漏4、储气井套管串动、水泥裂口5、售气机电磁阀、流量计等部件损坏报废6、售气机拉断阀失效（拉断高压管）7、压缩机严重震动引发气体泄漏8、压缩机中冷却管破裂报废、高压缸气环损坏9、压缩系统冰堵10、设备运行过程中潜在电气火花广西北海加气车电火花引发燃烧河北黄骅加气站爆炸燃烧三、常见安全事故成因及对策（一）车用气瓶爆炸事故分析成都一加气站发生爆炸事故，致一死一伤郑州一加气站发生爆炸事故从上图我们可以看出，一旦车用气瓶发生爆炸，很容易引发火灾，其造成的后果极其严重。充装前对气瓶的检查是预防此类事故的关键手段。1、CNG气瓶爆炸的能量：高压气瓶爆炸后的能量释放过程，是气瓶内部介质压力快速释放到大气压的过程，因而形成巨大的冲击波。爆炸能量计算公式：W=[(p1-p0)/(k-1)]V1。（W=爆炸能量，MJ；p1=爆炸前气瓶储气压力(绝对压力),Mpa；V1=爆炸前气瓶容积，m3；k=天然气等熵指数，取1.29；p0=大气压力(绝对压力),取0.101Mpa）汽车气瓶爆炸现场当气瓶破裂后，气体的迅速扩散或蒸发与周围的空气形成可爆性混合气体，遇到由气瓶碎片撞击产生的火花或由于高速气流所产生的静电作用，会立即发生化学性爆炸。即通常所说的“二次爆炸”，其后果往往是灾难性的。2、车用气瓶爆炸特征和破坏形式■快速性■周围压力迅速增压、急剧增高■震动或震荡▲冲击波▲碎片▲二次灾害或事故3、CNG气瓶爆炸原因分析■CNG气瓶爆炸其实是气瓶破裂，释放的是物理能量，而非化学能量。▲破裂的主要原因：△气瓶在制造过程中本身存在着缺陷（焊接缺陷、热处理缺陷、残余压力）△腐蚀（疲劳腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀、氢脆）△气瓶超压△外部撞击4、预防车用气瓶爆炸的措施△严格按照操作规程进行气瓶充装作业，严禁违规充装。△加气前车辆一定要安全检查，尤其是首次充装的气瓶和新车是事故发生概率较高的因素之一，加气前要重点予以检查和关注。△通风和检漏是预防气瓶爆炸的重要手段△加气时，禁止无关人员靠近加气机。△人员不要过于集中（二）压缩机火灾爆炸事故分析压缩天然气汽车加气站压缩机具有高压、易泄漏、易爆炸等危险性特点。压缩机是天然气加气站的心脏，压缩机出口压力最大可达25Mpa，压缩系统连接部位较多，压缩机的震动易造成这些部位松动，从而造成天然气的泄漏，一旦压缩机房通风不良，会造成天然气的积聚，极易形成爆炸性蒸气云。所以，加气站压缩系统具有压力高、压力变化频繁、易发生泄漏和火灾爆炸事故等特点。1、引发压缩机火灾爆炸事故的因素压缩机火灾爆炸事故的因素：▲压缩机房天然气（煤层气）浓度达到爆炸极限▲火源防控不到位▲空气因素上图为四川成都金星压缩机厂家所生产的“风冷卧式”天然气压缩机，我公司加气站采用的为该厂同类型产品2、压缩机房常见的不安全状况△泄漏因素。阀门、法兰、附件、管线等连接部位松动；活塞、填料等密封不严；报警仪失效；违章检修；巡检不到位。△火源因素：高速气流放电、化纤衣服引发静电；电气设备部防爆、漏电、接头松动、绝缘不良、手机登引发电火花；工具不防爆、铁器撞击引发撞击火花；违章动火、吸烟产生明火；未设避雷带、避雷失效引发雷击。△空气因素：通风设备失效、密闭空间。（泄漏、空气因素，是形成爆炸极限的主因）3、加气站工艺区发生火灾爆炸现场哈尔滨公交车加气站发生爆炸火灾苏州滨河路天然气加气站发生爆炸4、压缩机火灾爆炸事故预防对策（1）■加强压缩机安全管理，防止天然气泄漏(1)强化压缩机日常运行记录管理，通过每日数据分析掌握压缩机安全状况。(2)完善压缩机操作规程，并加强职工培训，避免发生误操作，从而避免设备损坏和泄漏的发生。(3)定期检查压缩机各类紧固件，防止因压缩机运行震动受力不均造成机体、部件脱落、损伤而引发泄漏。■保持报警系统正常运行和通风系统完好，避免天然气泄漏积聚(1)在压缩机房设置可燃气体报警探头，每半年进行一次检验，保证其完好备用，一旦发生泄漏，可以及时发现并进行处理，以免形成爆炸性蒸气云。(2)保证通风良好，避免天然气微量泄漏时形成积聚。采用强制通风时，通风设备的通风能力在工艺设备工作期间应按每小时换气15次计算，在工艺设备非工作期间应按每小时换气5次计算。采用自然通风时，通风口总面积不应小于300cm2/m2，通风口不应小于2个，且应靠近可燃气体积聚的部位设置。5、压缩机火灾爆炸事故预防对策（2）■加强电气设备管理，防止因电气失效形成的火灾(1)定期对电机、电气线路系统进行维护检查，使其保持完好，避免过载发热、漏电和接头松动打火。(2)电气设备选型应符合防爆要求。(3)操作人员应穿戴防静电服，避免人体静电放电。(4)当需防直击雷时，压缩机房应设避雷带。(5)法兰处应用金属线进行跨接。与压缩系统相连的静电接地系统接地电阻应不大于100Ω，但当与防感应雷设施共用一个接地系统时，其接地电阻应不大于30Ω，当与电气设备的工作接地、保护接地及信息系统共用一个接地系统时，则其接地电阻应不大于4Ω。■加强动火管理，杜绝违章作业(1)压缩机房及其它防爆区域动用明火应实现票证审批制度，做到设备运行时不动火、动火设备没有处理不动火、没有监护人不动火，审批手续不齐全不动火，从而避免动火期间发生火灾爆炸事故。(2)在压缩机房严禁吸烟。(3)配备防爆工具，检修时严禁使用非防爆工具。(4)禁止人员穿带钉子的鞋进入压缩机房，进入压缩机房应关闭手机和BP机。（三）储气井泄漏事故分析■CNG加气站高压储气井安全事故主要表现形式为：井筒下沉、上窜、飞出、气体泄漏，甚至爆炸等，其中储气井泄漏为最常见事故。储气井的泄漏分为两种：井口装置泄漏和井下泄漏。△井口装置泄漏一般发生在井口封头和井管连接处，或者井口装置的阀门、管件处等。△井下泄漏则发生在地面以下，很难弄清楚泄漏的具体位置，所以也难采取有效的补救措施。（储气井充满气体后，井口压力表不能稳定，则表明储气井发生了气体泄漏）1、储气井泄漏后果■天然气（煤层气）从储气井中往外面泄漏时，遇火源会马上被点燃，发生扩散式燃烧，产生喷射性火焰或形成火球，此时将迅速地危及泄漏现场，但一般不会影响到厂区外部。■天然气（煤层气）从储气井中往外面泄漏后，与空气混合形成可燃气团，并随风飘移，遇火源便会发生爆燃或爆炸，此种情况下将产生较大破坏。天然气（煤层气）从储气井中往外面泄漏2、高压储气井结构及现场示意图3、地下储气井关键技术■地下储气井关键技术在于井筒的固定技术。储气井建造过程包括钻井、下井筒及其套管、上套管封头、下水泥浆小管至井底、配水泥浆并通过泥浆泵和水泥浆小管将水泥浆自井底注入至溢出地面，凝固。■目前较为先进的固井技术采用的是水泥浆自下而上灌注工艺。该技术具有如下特点：固井工艺先进、可靠；水泥紧固层密度高，井筒与井壁一体性好；固定性和防腐性均佳，可有效提高井筒的强度和寿命；高压气储存安全、可靠，日常维护保养工作量小。4、高压储气井安全管理要求■操作人员要熟悉储气井工艺操作规程，了解储气井各项工艺技术指标，操作人员必须经安全操作和技术培训后持证上岗。■储气井旁需设立明显的警示标志牌■消防设施配备齐全，参照重大危险源管理。■严禁带呀紧固储气井螺栓、卡套。■井口压力表要定期校验并详细记录；封口螺栓涂抹黄油保护；定期对井口进行油漆防腐。■储气井工作期间，不得在其危险区域进行任何形式的施工作业。5、储气井事故的防范措施■加强储气井的检查、维护和保养是预防事故发生的有效手段。△查储气井的所有接口、阀门、上封头有无泄漏。△查储气井进出口管线的位置和角度有无变化，防止出现应力集中现象。△查管线、阀门、井管裸露部分有无腐蚀情况，如出现腐蚀情况，应及时处理。△填写检查记录，每天认真记录储气井的压力变化情况。△在检查时，检查人员切不可站在与进出管线同一轴线上。△每月测量上封头及进出气管与地面的距离，检查井身有无上冒或下沉现象，同时，检查井筒连接的地面有无裂缝和裂缝的变化情况。■排污▲排污前应按应急预案在排污口周围拉起警示带，做好应急准备，排污时井内压力不应超过10Mpa。▲如排污过程中排污阀结霜严重应暂停排污，结霜消除后再进行排污作业。▲排污时，站长和安全员均应在现场监护。▲禁止在大雾或下雨时进行排污作业。▲如果几次排污均未排除污水和油污，则可能是排污管堵塞，应及时向上级汇报。四、加气站火灾爆炸事故处置要点加气站一旦发生火灾爆炸或泄漏事故，绝不可惊慌失措，一定要沉着冷静并迅速正确地予以处置，全力将事故控制在萌芽阶段，其处置要点是：1、要明确各自的分工职责。2、要采取正确得当的措施。3、要控制爆炸混合物形成及消防水浸入燃气管道。4、要控制一切着火源。5、要合理可控的安全警戒范围。1、明确各自的分工职责■站长或值班长负责事故处置分工和指令下达；■操作工和维修工负责截断气源，包括关闭总进气阀和储气装置的进出气阀；■电工负责截断电源；■加气工、其余人员负责灭火、报警和警卫等。（若加气车辆发生火灾，加气工要立即启动加气机紧急切断阀，同时，关闭钢瓶阀门。）2、采取正确得当的措施■CNG加气站多数事故最终都会导致火灾发生，在消防警力尚未到达之前，要充分利用加气站站区设置的各种水源(水对扑灭CH4火灾非常有效)及常规消防器材，竭尽全力阻止初期火灾扩大蔓延。■如果储气瓶、储气罐或输气管道发生破裂爆炸，必须果断关阀断气。■此外，由于CNG储气装置压力很高，加之气体又轻于空气很容易扩散，因此一般不易采取堵漏方法。（切断气源是控制事故扩散的第一步骤。各岗位员工要明白自己工作责任范围内阀门的位置和用途）3、控制爆炸混合物形成及消防水浸入燃气管道■当泄漏事故发生时，通常采用雾状水稀释泄散的CH4，是防止爆炸混合物形成的有效方法。■但要注意尽可能避免这些消防水浸入未受损的燃气管网和设备内部，以防止与CH4