CNG加氣站防火間距的確定

摘 要

根據(jù)天然氣廠站防火間距確定原則、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及廠站工藝，提出了減小CNG加氣站與站外建構(gòu)筑物防火間距的可行性及修改建議。
摘要：現(xiàn)行CNG汽車加氣站與站外建構(gòu)筑物的防火間距是依據(jù)GB 50156—2002《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的規(guī)定確定，但從CNG加氣站逾10年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和各地區(qū)市政建設(shè)情況看，該規(guī)范規(guī)定的間距要求過大，影響了地區(qū)發(fā)展和CNG加氣站的建設(shè)。根據(jù)天然氣廠站防火間距確定原則、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及廠站工藝，提出了減小CNG加氣站與站外建構(gòu)筑物防火間距的可行性及修改建議。
關(guān)鍵詞：天然氣廠站；CNG加氣站；防火間距
Determination of Fire Separation Distance for CNG Filling Stations
ZHANG Lei，YANG Shuo
Abstract：The present fire separation distance from CNG filling stations to outside buildings and structures is determined according to Code for Design and Construction of Automobile Gasoline and Gas Filling Station.However.the operation of CNG filling stations for nearly a decade and the municipal construction in difierent regions show that the distance specified in the code is too large，which affects the regional development and the construction of CNG filling stations.Based on the principles of the fire separation distance for natural gas stations，relevant standards and station processes.the feasibility and revision suggestions for reducing the fire separation distance from CNG filling stations to outside buildings and structures are proposed.
Key words：natural gas station；CNG filling station；fire separation distance
天然氣具有易燃、易爆的特性，事故時(shí)對(duì)周圍的破壞及殺傷力很大。為保證事故時(shí)天然氣廠站周圍的安全，天然氣廠站有兩種建設(shè)原則：一種是以控制管道及廠站到周圍建構(gòu)筑物的安全距離，防止事故危害波及到周圍建構(gòu)筑物；另一種是通過嚴(yán)格控制管道及設(shè)備的強(qiáng)度、連接方式和嚴(yán)密性并貫穿到設(shè)計(jì)、選材、施工、生產(chǎn)、維護(hù)到更新改造全過程，用管道和設(shè)備的強(qiáng)度來保證系統(tǒng)的安全，從而對(duì)周圍建構(gòu)筑物提供安全保證。例如：對(duì)人口稠密的區(qū)域，設(shè)計(jì)壓力的環(huán)向應(yīng)力只是最小屈服應(yīng)力的40%。
1 一般天然氣廠站防火間距要求
目前，天然氣地面工程建設(shè)的強(qiáng)度安全原則已被世界上多數(shù)國家采用。20世紀(jì)80年代中期以前，我國天然氣地面工程建設(shè)基本采用距離安全原則，但這一做法在實(shí)施中遇到了很多不可克服的困難，管道建設(shè)及地區(qū)的發(fā)展不可能保證沒汁時(shí)要求的安全距離。1993年，我國正式確定了天然氣地面工程建設(shè)的強(qiáng)度安全原則，發(fā)布了由中國石油天然氣集團(tuán)公司和公安部主編、建設(shè)部批準(zhǔn)的GB 50183—1993《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》?？紤]到廠站具有人員集中、設(shè)備集中、且有天然氣泄漏可能的特點(diǎn)，為確保廠站的安全，防止外部因素對(duì)廠站的影響，在強(qiáng)度安全的設(shè)計(jì)原則下還要求廠站與周圍建構(gòu)筑物之間保持一定的安全距離。GB 50183—1993規(guī)范規(guī)定：天然氣，一站中任何生產(chǎn)規(guī)模的集氣、輸氣、配氣等功能的廠站均定為五級(jí)站。距100人以上的居住區(qū)、村鎮(zhèn)、公共福利沒施、相鄰廠礦企業(yè)、國家鐵路線等均大于22.5m。逾10年的實(shí)踐證明，這些距離要求是合理、適用和可行的。因此，GB 50183在2004年修訂時(shí)廠站分級(jí)及區(qū)域布置的防火距離沒有變動(dòng)。
2 CNG加氣站防火間距要求
CNG加氣母站是從天然氣管道取氣，經(jīng)工藝處理、增壓后給CNG車載儲(chǔ)氣瓶組充裝CNG的場(chǎng)所。CNG加氣子站是用氣瓶車的CNG，通過加氣機(jī)(需要時(shí)用壓縮機(jī)增壓)給CNG汽車儲(chǔ)氣瓶充裝CNG的場(chǎng)所。CNG常規(guī)加氣站是從天然氣管道取氣，經(jīng)工藝處理、增壓后給CNG汽車充裝CNG的場(chǎng)所。
CNG加氣母站內(nèi)同時(shí)加氣的氣瓶車一般為6～7輛，總?cè)莘e約為120m3，無固定儲(chǔ)氣設(shè)施。
CNG常規(guī)加氣站是各類天然氣廠站中的一種，主要為CNG汽車加氣。一般日處理量為(1.5～2.5)×104m3/d，站內(nèi)固定儲(chǔ)氣容積為12～24m3。
CNG加氣母站、CNG加氣子站、CNG常規(guī)加氣站按GB 50183—2004規(guī)范規(guī)定均應(yīng)定義為五級(jí)站，CNG加氣廠站區(qū)域布置和平面布置也應(yīng)參照GB 50183—2004規(guī)定。
3 CNG加氣站組成
CNG加氣站一般由4個(gè)生產(chǎn)單元組成：原料氣調(diào)壓計(jì)量區(qū)、增壓區(qū)、儲(chǔ)氣區(qū)、加氣區(qū)。
① 原料氣調(diào)壓計(jì)量區(qū)
該區(qū)的主要任務(wù)是從埋地供氣管道中取氣，并經(jīng)除塵、調(diào)壓、計(jì)量后供增壓區(qū)壓縮機(jī)增壓。該區(qū)只有工藝管道及調(diào)壓、計(jì)量裝置，進(jìn)出管道上設(shè)有截?cái)?a href=http://www.nbjinggang.com/e/tags/?tagname=%E9%98%80%E9%97%A8 target=_blank class=infotextkey>閥門，事故發(fā)生時(shí)可及時(shí)切斷氣源。該區(qū)配有干粉滅火器。
② 增壓區(qū)
該區(qū)包括脫硫(如果需要)、脫水裝置及壓縮機(jī)房，氣源進(jìn)入該區(qū)后經(jīng)凈化處理然后增壓，將原料氣從0.3～0.4MPa增壓至25MPa后，儲(chǔ)至地下儲(chǔ)氣井(或儲(chǔ)氣瓶)。CNG加氣站的壓縮機(jī)可設(shè)置在室外，泄漏時(shí)少量的天然氣將很快擴(kuò)散(因天然氣相對(duì)密度只有0.56～0.65)，不會(huì)形成燃燒、爆炸危害。如果CNG加氣站建在寒冷或風(fēng)沙地區(qū)，壓縮機(jī)設(shè)在室內(nèi)時(shí)，為防止泄漏的天然氣在室內(nèi)聚積，壓縮機(jī)工作時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)制通風(fēng)，換氣次數(shù)不少于15次/h；非工作時(shí)間換氣次數(shù)不少于5次/h，并設(shè)有自然通風(fēng)，單位地面面積通風(fēng)口總面積不小于300cm2/m2。壓縮機(jī)房的耐火等級(jí)不低于二級(jí)。一般情況下壓縮機(jī)房不可能形成有燃燒或爆炸危險(xiǎn)的天然氣空氣混合物。壓縮機(jī)的進(jìn)出口設(shè)有截?cái)嚅y，事故時(shí)可及時(shí)切斷氣源并停機(jī)。
③ 儲(chǔ)氣區(qū)
CNG加氣站固定儲(chǔ)氣設(shè)備一般有兩種形式，即儲(chǔ)氣瓶組和儲(chǔ)氣井。這兩種儲(chǔ)氣設(shè)備都有國家發(fā)布的建造及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。其中儲(chǔ)氣瓶出廠前還要分批次進(jìn)行爆破、槍擊、火燒、拋摔等檢驗(yàn)。儲(chǔ)氣井是建在地面以下100～200m3深的豎井。單井容積為2～6m3，CNG加氣站總儲(chǔ)氣容積小于24m3，該區(qū)儲(chǔ)氣容積小、事故少、影響范圍窄。
④ 加氣區(qū)
該區(qū)主要設(shè)有加氣機(jī)或加氣柱，由壓縮機(jī)或儲(chǔ)氣井(儲(chǔ)氣瓶組)供高壓天然氣，給CNG汽車或車載儲(chǔ)氣瓶拖車加氣。加氣機(jī)由儲(chǔ)氣區(qū)通過公稱直徑為50～80mm的鋼管供氣。儲(chǔ)氣區(qū)與加氣區(qū)之間設(shè)有截?cái)嚅y，從加氣機(jī)(或加氣柱)至受氣汽車的加氣軟管上也設(shè)有拉斷閥，事故時(shí)均能及時(shí)切斷氣源。
由于加氣區(qū)無固定儲(chǔ)氣容積，加氣區(qū)少量天然氣泄漏也因天然氣密度較小會(huì)很快擴(kuò)散，產(chǎn)生燃燒、爆炸可能性較小，但加氣的操作壓力較高，為20～25MPa，少量泄漏可能會(huì)射傷近距離人員。
4 CNG加氣站防火間距的調(diào)整
GB 50156《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的2011年修訂版(征求意見稿)對(duì)加氣站與站外建構(gòu)筑物的防火距離調(diào)整見表1。
表1 GB 50156規(guī)范2011年修訂版(征求意見稿)的防火間距   m
站外設(shè)施
站內(nèi)設(shè)施
儲(chǔ)氣瓶組、車載儲(chǔ)氣瓶拖車
放散管管口
儲(chǔ)氣井、加(卸)氣設(shè)施、壓縮機(jī)、脫硫脫水設(shè)備
重要公共建筑物
50
30
30
明火或散發(fā)火花地點(diǎn)
30
25
20
民用建筑物保護(hù)類別
一類保護(hù)物
二類保護(hù)物
20
20
14
三類保護(hù)物
18
15
12
甲、乙類物品生產(chǎn)廠房、庫房和甲、乙類液體儲(chǔ)罐
25
25
18
其他類物品生產(chǎn)廠房、庫房和丙類液體儲(chǔ)罐以及容積不大于50m3的埋地甲、乙類液體儲(chǔ)罐
18
18
13
室外變配電站
25
25
18
鐵路
30
30
22
城市道路
快速路、主干路
12
10
6
次干路、支路
10
8
5
架空通信線和通信發(fā)射塔
國家一、二級(jí)
1.5倍桿
(塔)高
1.5倍桿
(塔)高
不應(yīng)跨越加油加氣作業(yè)區(qū)
一般
1倍桿
(塔)高
1倍桿
(塔)高
架空電力線路
電纜無絕緣層
1.5倍桿高
1.5倍桿高
不應(yīng)跨越加油加氣作業(yè)區(qū)
電纜有絕緣層
1倍桿高
1倍桿高
調(diào)整后，CNG加氣站內(nèi)的重要設(shè)施距站外重要公共建筑物從原來的100m減少到30～50m，但仍比GB 50183—2004規(guī)范中類似的天然氣廠站防火距離約大1/4。這主要考慮到CNG加氣站多建在交通頻繁、流動(dòng)人員較多的區(qū)域。但是在保證安全的前提下，安全距離過大對(duì)地區(qū)規(guī)劃及建設(shè)會(huì)帶來較多困難。基于上述原因并總結(jié)10多年以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在的修訂版的要求更為合理。
5 結(jié)論
GB 50156《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》正在修訂的新版推薦的CNG加氣站設(shè)計(jì)有足夠的強(qiáng)度保證，站內(nèi)的安全消防設(shè)施可以做到事故苗頭出現(xiàn)時(shí)及時(shí)報(bào)警，事故發(fā)生時(shí)分區(qū)截?cái)嚅y可及時(shí)切斷氣源并啟動(dòng)消防設(shè)施。
推薦的廠站防火距離可以減小事故時(shí)對(duì)站外的影響及預(yù)防站外的不利因素對(duì)站內(nèi)的影響。
 
(本文作者：章磊 楊朔 中國石油天然氣設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司西南分公司 四川成都 610017)