CNG地下储气井安全性分析

论述CNG加气站的若干安全技术问题一、前言近几年，随着人们环保意识的不断提高，清洁能源越来越引起大家的关注。

作为清洁燃料的天然气因为其广阔的发展前景逐渐走入了人们的视野，成为未来汽车动力能源的发展方向。

其中，压缩天然气（CNG）因其具有污染小、成本低、燃烧充分等优点，在我国得到了广泛的推广应用，CNG加气站在西方更是成为城市基础设施不可或缺的组成部分。

但是CNG加气站在为人们带来便利、快速发展的同时，加气站的各种安全问题也随之显现。

因为天然气具有易燃易爆的特性，且大多数的CNG加气站为了便利，都建在人口密集的闹市区和交通要道，一旦出现事故，必将造成重大损失，因此加强对CNG加气站的安全管理与安全技术问题研究，就显得尤为重要。

针对加气站可能存在的安全问题，采取有效的措施进行预防和处理，就能够避免出现重大的安全事故。

二、CNG加气站重要安全技术问题影响CNG加气站安全运行的因素很多，总体概括起来包括天然气本身的属性、存放气体的钢瓶质量、工作人员的素质、加气站的工作规模及生产状况等等。

下面就对几个重要的技术问题进行阐述。

1、加气机质量以及气瓶的检测研究发现，CNG加气站发生事故的最主要原因是加气枪的高压管被拉断，而造成这一情况的人为因素往往是因为加气人员或者汽车司机的操作失误。

主要体现在加气管路没有设置安全拉断阀，有部分加气站的加气机使用钢球定位结构式的快换接头来代替拉断阀，由于这种接头的性能极其不稳定，并且有些加气站的气压已经远远超过了规定的压力，稍有不慎就会引发爆炸。

因此要规范加气人员的操作规程，增加他们的工作责任心和使命感，杜绝人为因素引起的事故。

2、气质相关问题1）CNG水含量问题：在《车用压缩天然气》规定中，最基本的一个技术指标就是水露点。

国标规定，水露点的检测仪器是露点仪，理论上各个加气站都应该配有露点仪，但是它操作复杂，且价格高。

因此，目前CNG常用的检测水露点的方法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。

浅析CNG加气站的天然气安全管理发布时间：2023-01-03T03:20:06.685Z 来源：《新型城镇化》2022年23期作者：唐建萍[导读] CNG加气站安全管理要常态化、规范化、高效化，全员参与树立安全第一的防范意识，积极预防各类风险因素的发生，结合气站安全措施严格执行。

进一步规范作业流程，保证CNG加气站稳定运行，从而为社会提供更优质的CNG天然气服务。

中国石油甘肃张掖销售分公司甘肃张掖 734000摘要：CNG加气站对天然气的安全管理的要求较高，但目前我国在这方面尚处于初级发展阶段，相关技术都不够成熟，遇到的问题也较多，因此必须要进一步加强相关研究，针对可能出现的问题提前给出充分的应急预案，以保障CNG加气站的安全，避免危险事故的发生。

因此CNG站在生产运行中的安全管理的关键就是对人的管理，要不断加强对员工的培训管理，强化安全意识，深化安全管理，使每一个员工都牢牢树立“安全生产”的观念，只有这样，才能减少失误，提高效率，真正实现CNG加气站的安全管理。

关键词：CNG加气站；天然气；安全管理；措施CNG加气站安全管理要常态化、规范化、高效化，全员参与树立安全第一的防范意识，积极预防各类风险因素的发生，结合气站安全措施严格执行。

进一步规范作业流程，保证CNG加气站稳定运行，从而为社会提供更优质的CNG天然气服务。

1 加气站安全管理特点天然气易燃、易爆并且容易扩散，因此天然气加气站在安全管理方面需要有健全完善的管理制度才可以有效预防安全事故发生，防止燃烧与爆炸等事故，有效保护人民生命财产安全。

制定健全合理的管理制度，才可以使加气站在日常运营过程中及时按制度进行巡视检查发现存在的安全隐患，做到急时处理解决问题排除隐患。

同时根据加气站的特殊性质，结合实际拟制应急预案针对性的做好对突发事件、事故的处理措施。

2 加气站整体危险源研究2.1 天然气物性的危险性CNG 加气站销售所使用的原材料就是车用天然气，其成分主要是甲烷，具有很强的可燃性，一旦使用不当就有可能发生火灾。

高压气地下储气井定期检验方法摘要随着天然气作为汽车燃料的快速发展，高压气地下储气井由于储气量灵活、安全性高、占地面积小、使用寿命长等特点得到了广泛的推广。

CNG 加气站多建设在交通便利的地点，有的距离居民区较近，尽管建设都符合国家标准的规定，但是天然气是易燃易爆气体，一旦发生泄漏或爆炸等事故，后果往往难以估量，甚至会给人民的生命和财产安全带来极为惨重的损失。

由于地下储气井从结构、材料到制造工艺均有一定的特殊性，难以用常规压力容器检验方法对其进行检验，通过在实际检验中不断摸索与学习，总结了以下检验方法，以供探讨。

关键词高压气地下储气井定期检验壁厚测定无损检测1.储气井的特殊性与常规压力容器不同，储气井因为其结构特殊，安装后必须进行固井及井口加固，采用和石油钻井相似的工艺在地下打出裸眼井，然后将井筒下入裸眼井内，井筒由多根井管依靠接箍通过螺纹连接而成，螺纹之间填充专用密封脂，起密封作用，井筒和裸眼井之间的环空内注入水泥浆，水泥浆固化后对井筒起固定和防腐作用。

图1 储气井结构检验前的准备工作储气井使用单位和相关的辅助单位，应当积极做好停机后的技术处理和检验前的安全检查，确认现场条件符合检验工作要求，做好相关准备工作。

检验前，现场至少应具备以下条件：1.对井内天然气进行置换清洗，对影响定期检验的附属部件或其他物体，应按检验要求进行清理或拆除，例如去除妨碍检测的栅栏，内部排污管等；2.对储气井井筒进行彻底清洗，去除井底及附着在井壁上的油污，洗井工作可委托有相关工作经验的单位进行。

井筒内气体分析结果应符合相应规范和标准规定的要求；3.切断与储气井及其附属管线有关的电源，设置明显的安全标志，引入井筒内的电缆应绝缘良好，接地可靠；4.检验时，使用单位储气井管理人员和其他相关人员应在现场配合，协助检验工作，负责工作协调和安全监护。

1.资料审查、制定检验方案首先，通过审查高压气地下储气井相关技术资料，了解储气井的基本情况、使用管理情况等。

CNG 储备站事故后果分析CNG 储配站常用的事故后果模拟分析方法有：蒸汽云爆炸模型(TNT 当量法，TNO 当量法),APIpub581定量后果评价模型，喷射火模型，闪火模型。

摘要：由于CNG 具有易燃、易爆和易泄漏等危险性,其运行设备又处于高压状态,一旦发生事故,将对储配站场周边居民和环境造成巨大的风险和破坏,因而研究CNG 储配站运行风险及模拟事故后果严重程度,对CNG 储配站的安全管理和规划布局具有重要意义。

为此,阐述了CNG 储配站工艺流程,详细分析了CNG 储配站运行过程中的安全隐患。

通过构建针对性强的事故模型,对CNG 储配站发生的主要事故类型和风险程度进行了模拟计算。

分析结果表明:该模拟方法可以为CNG 储配站的安全管理和事故预防工作提供一定的技术支撑。

工艺流程D 燃气有限责任公司CNG 储配站接收CNG 母站CNG 拖车来的压缩天然气，对来气进行过滤、两级换热、二级减压、加臭、过滤、计量后供给城区管网及用户。

卸气完毕后，拖车将集气管束拉到母站充气，进行下一个循环。

主要工艺流程如图模拟模型1.喷射火模型加压的可燃物质泄漏时形成射流，如果在泄漏裂口处被点燃，则形成喷射火。

CNG 储配站中压缩天然气属于典型的加压可燃物，在泄漏时如遇电火花等被点燃，极易形成喷射火。

本文所用的喷射火辐射热计算方法是一种包括气流效应在内的喷射扩散模式的扩展。

把整个喷射火看成是由喷射中心线上的全部点热源组成，每个点热源的热辐射通量相等。

闪火：泄漏的压缩天然气蒸气在空气中扩散，遇到火源发生突然燃烧而没有爆炸，此种情况称为闪火。

闪火的危害范围是天然气爆炸下限的扩散范围。

2．爆炸模型爆炸按性质可分为物理爆炸和化学爆炸。

CNG储配站中压缩天然气储存装置如遇外在火源等，可能造成超压，引发物理爆炸。

另外，CNG加气站的化学爆炸主要包括以下几种类型：(1)蒸气云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧，是在无限空间中的气体爆炸。

地下储气井在地面钻一个深度约为80~200米的井，每口井的间距大约1~1.5米，并且有以下优点：1、节省天地面积2、安全性较好3、节省了安全辅助装置设施4、使用寿命长5、运行维护费用低6、夏天可多储气但其缺点有如耐压试验无法检验强度和密封性，制造缺陷也不能及时发现，排污不彻底，容易对套管造成应力腐蚀等。

储气井上部大约高出地面30~50CM，每根套管的长度为10M。

储气器的容积按1：2:3划分成三级加气系统比较合理，能获得较高的容积利用率。

压缩天然气加气机一般使用科式力质量流量计，也称科里奥利质量流量计，简称CMF压缩机压缩机基本组成部分：一是：汽缸部分汽缸部分是直接用于气体压缩的部分，主要包括汽缸、缸盖、缸座、活塞、气阀、填料等。

双作用汽缸和级差式汽缸天然气压缩机中的气阀一般使用环形阀，二是、传动部分传动部分主要包括曲轴、连杆、十字头等部件。

曲轴主要由主轴颈、曲柄和曲柄销三部分构成。

十字头与活塞杆的联结部位是压缩机中最容易出现问题的部位之一。

其联结有螺纹联结、法兰联结、凸缘联结等。

三是、机身部分四是：辅助设备主要有气体净化装置、气体和压缩机冷却装置、润滑油循环装置、流量调节装置等。

压缩机的热力性能活塞压缩机的热力性能是指排气压力、排气温度，以及功率和效率，这些热力特性会直接影响到压缩机的运行效果。

一、排气压力压缩机的排气压力通常是指最终排出压缩机的气体压力，排气压力应在压缩机末级排气接管处测量。

二、排气量压缩机的排气量通常是指单位时间内最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容积值，也称容积流量，单位一般是立方米/每分钟。

供气量就是将排气量折算到标准状态并去除其中水分后的干气体容积。

三、排气温度压缩机的排气温度是指每一级排出的温度，通常它在各级排气接管处或阀室测得。

其要受到润滑油、介质稳定性、安全性等因素的影响。

四、功率和效率压缩机消耗的功一部分是直接用于压缩气体的，另一部分是用于克服机械摩擦的，前者称为指示功，后者称为摩擦功。

CNG储存站风险评估分析报告1.引言CNG（压缩天然气）储存站作为能源工程领域的一种重要设施，对天然气的储存和供应起着关键作用。

然而，由于储存站涉及高压气体和复杂设备，存在一定的安全风险。

为了评估和分析CNG储存站的潜在风险，并提出相应的安全措施，本报告进行了风险评估分析。

2.风险评估方法在本次风险评估分析中，我们采用了常用的风险评估方法，包括风险识别、风险分析和风险评估。

首先，通过对CNG储存站的设备、工艺和操作进行全面调研，识别出可能存在的风险点。

然后，对每个风险点进行定性和定量分析，评估其潜在风险程度。

最后，综合各个风险点的分析结果，得出整体风险评估结果。

3.风险识别在风险识别阶段，我们对CNG储存站可能存在的风险点进行了全面调查和分析。

根据我们的研究，主要风险包括但不限于以下几个方面：- 高压气体泄漏导致爆炸和火灾的风险；- 操作错误引发事故的风险；- 设备故障引发安全事故的风险；- 违反操作规程和规范导致安全隐患的风险。

4.风险分析在风险分析阶段，我们对每个风险点进行了定性和定量分析。

根据相关数据和经验，我们评估了每个风险点的可能性和严重性，并计算出其风险等级。

例如，高压气体泄漏的风险等级较高，可能性较低，但后果严重，需要采取严格的控制措施和应急预案。

5.风险评估根据风险分析结果，我们对CNG储存站的整体风险进行了评估。

综合考虑所有风险点的风险等级和可能性，我们得出CNG储存站的风险评估结果如下：- 高风险区域：高压气体泄漏、操作错误；- 中风险区域：设备故障、违反规程；- 低风险区域：其他风险点。

6.安全措施建议针对CNG储存站的风险评估结果，我们建议采取以下安全措施来降低风险：- 加强设备维护和定期检修，确保设备运行的可靠性和稳定性；- 加强操作培训和管理，规范人员的操作行为，降低操作错误的风险；- 制定严格的操作规程和规范，防止违规操作导致的安全隐患；- 安装气体泄漏监测系统和火灾灭火系统，以及完善的应急预案，及时应对事故。

CNG加气站风险识别评价和对策措施分析摘要：鉴于CNG加气站的高风险状态，有必要对CNG加气站生产运营中可能产生的危险因素进行危害识别和风险分析，结合其事故统计分析的结果，采用定性评价的方法，对CNG加气站生产单元进行预先危险性分析，找出CNG加气站常见事故发生的原因，提出CNG加气站安全生产运行的对策措施。

关键词：CNG加气站；风险识别；对策措施；CNG是一种易燃易爆气体，且在发生事故时其扩散能力强、火势蔓延快，加之生产中需将它加压到25MPa，并以20-25MPa的压力储存，故CNG储存装置是目前我国可燃气体的最高压力储存容器。

加气站生产的特点决定了其危险是客观存在的，这些潜在危险因素可能给加气站工作人员、用户和周围环境造成一定风险和危害。

一、概述CNG加气站的主要作用是将天然气经由压缩机加压后，增压到20-25MPa，再经过高压深度脱水，充装储存，运送到各个城市输入管网，向居民用户、商业用户和工业企业用户供应天然气。

1.工艺流程。

CNG加气站的一般工艺流程是从天然气管网进气，经计量调压装置后进入净化脱硫系统，再进入压缩机组，压缩到25MPa，然后经过高压脱水装置进行处理，可直接将压缩天然气注入车载气瓶给汽车加气，或注入CNG拖车的气瓶运往子站。

2.主要设备概述。

CNG加气站的主要设备有气体预处理系统（进站计量装置、过滤器、干燥器等）、压缩机组、储气装置、售气机等，其中核心设备是压缩机。

第一，气源调压计量系统。

气源压力要求与压缩机进气压力的匹配，主要进站计量装置目前采用的计量装置有孔板流量计和涡轮流量计。

第二，压缩机系统。

压缩机是CNG加气站的关键设备，国内生产天然气压缩机主要有V型、L型和ZW 型。

该系统还包括循环水冷却系统、传动机构润滑系统、气缸润滑辅助系统等。

第三，深度脱水装置。

汽车用CNG的水露点为在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于一13℃；当最低气温低于一8℃，水露点应比最低气温低5℃。