城市CNG汽车加气站选址安全性评价方法

工程建设 天 然 气 工 业 2004年3月

城市CNG汽车加气站选址安全性评价方法

童岱 黄海波 龙其云

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(1.西华大学 2.四川省CNG清洁汽车办公室)

童岱等.城市CNG汽车加气站选址安全性评价方法.天然气工业,2004;24(3):120~123

摘 要 城市CNG汽车加气站的安全性是加气站的规划、设计和审批者首要考虑的问题,对布局选址方案往往起到 一票否决 的作用。从布局选址的角度,分析了影响加气站安全的因素,选择了合理的安全评价要素,通过专家测评,确定了相应权系数,结合安全的意义和影响的模糊性,建立起加气站安全性评价模型,并结合实例进行了验证,实现了评价的定量化和可操作性,为布局选址方案的审批提供了的依据。 主题词 压缩天然气 汽车 加气站 位置 选择 安全系数 评价

CNG汽车加气站是易燃易爆场所,城市加气站

气服务网络中加气站的安全性是互不影响、相对独

的安全性是加气站布局规划必须考虑的重要因素。立的,因此本研究采用 以点带面 的思想,进行加气因此,在决策加气站布局方案时,选址方案的安全性站服务网络安全性评价,即针对多个或全部典型的评价是必不可少的。当前,我国CNG汽车加气站建设已较成熟,并已制定有较完整的国家标准和规范,但对于加气站的安全性只是通过防火间距来判断,没有明确的评价方法。一些专家将加气站视为化工生产场所,按照 道指数评价法 对加气站生产安全性进行评价。笔者认为,从加气站布局选址的角度来看,上述评价只是涉及设计和加气站事物总体的评价,不能具体如实反映加气站服务网络布局选址安全性的个体差异,在此,特就城市加气站布局选址安全性评价进行探讨,以求较全面地反映加气站布局选址的安全性。

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单个加气站进行独立安全评价,得出安全的加气站占全体的比例,从而确定整体城市加气站网络的安全性。

加气站安全性评价模型

加气站的安全性受到技术工艺、环境等多方面多因素影响,且这些影响又难以量化检测,加之评价指标的相对性,所以,本研究采用模糊综合评价法来建立加气站安全评价模型。

1.加气站安全评价要素集合分析

研究认为,加气站所采用的生产技术、储气方式、与重要单位和建筑的距离、产气规模、距离消防救助单位的距离等方面因素直接关系到加气站的安全性及其对周围的危害,它们构成了加气站安全评价要素。记为U={U1,U2,U3,U4,U5},其中U1表示生产技术,U2表示储气方式,U3表示与重要单位和建筑之间的距离,U4表示产气规模,U5表示与消防救助单位之间的距离。

现行城市CNG加气站储气装置有储气罐、储气井和储气瓶组等形式。相比较而言,储气井是埋入地下的,这种储气装置的危害最小。储气装置常设计为高、中、低三组,一般都暴露于地面之上,直接威胁其周围的安全,并且它们之间常由管线联接,是燃

加气站选址安全性

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,如发生意外,极有可能发生爆炸或火灾事故,危害性极大,因此安全要求极高。自1994年以来,我国已先后发生了4起加气站火灾或爆炸事故。

加气站生产的特点决定了其危险是客观存在的,加气站安全性就是指加气站的危险度为社会公众所接受的程度。从安全生产的角度来看,城市加

*本文为科技部 十五 清洁汽车项目(CNG汽车及加气站安全技术研究2003BA408B24)的部分成果。

作者简介:童岱,1963年生;西华大学讲师,工学硕士研究生毕业。地址:(610039)四川省成都市西华大学。电话:(028)87347432。E mail:tongdai63@

气外泄的潜在原因。

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。

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。

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。 CNG汽车加气站发生的安全事故一般有4大类型:燃烧、爆炸、燃烧后爆炸和爆炸后燃烧。无论是哪一类事故,火源、泄漏和持续高温,都是事故发生的根源,因此及时、果断地切断火源和扑灭燃烧是消灭事故、减少危害的关键。专业化的消防单位是将出现的危害和损失减少到最小的保证,两者相距越近,就越能保证消防人员及时抢救,减少危害和损失。 2.确定评价要素权系数行向量 综上可见,生产技术、储气方式、与重要单位和建筑之间的距离、产气规模、与消防救助单位之间的距离等因素对加气站的安全性都有影响,但其影响程度是有差异的,它们构成加气站评价要素的权系数。 按照 以防为主,以消为辅 的原则,本研究采用专家调查法,通过3次咨询有关的9位专家,CNG汽车加气站安全因数权系数统计结果见表1。

表1 安全因数权系数统计结果表

安全因素生产技术储气方式

产气规模

与重要单位和建筑之间的距离与消防救助单位之间的距离

权系数0.10.30.10.30.2

从简化问题和实际应用的角度出发,现将加气站的安全性评价定义为:安全、欠安全和不安全,其中欠安全是指加气站的主要安全影响要素基本安全,但权重较小因素存在有不安全性,这样它就将安全与不安全评价明确的分隔开来。因此,定义加气站安全的子集为A1={0.7,0.8,0.9,1},欠安全的子集为A2={0.4,0.5,0.6},不安全的子集为A3={0,0.1,0.2,0.3}。

考虑各构成要素对加气站安全性影响的程度差异,可得出加气站安全性可靠度分布为: 安全:B1={0.4,0.7,0.4,0.7,0.5} 欠安全:B2={0.2,0.5,0.2,0.5,0.4} 不安全:B1={0.1,0.4,0.1,0.4,0.3}。 4.构成安全要素的模糊评判

(1)加气站生产工艺对安全的影响

前面已分析了各构成要素对加气站安全性的影响,生产技术涉及面多,影响程度相对较轻,并且判断的模糊度大。因此这一要素隶属于安全的可靠度,可采用模糊统计法确定。 (2)加气站储气方式

就加气站储气方式对加气站安全的影响,得出它对加气站的安全产生影响的可靠度为:

0.5 x 储储气瓶组

A2(x)0.6 x 储气罐

0.8 x 储气井

(3)加气能力

一般加气站加气能力愈大,其高压储气容器的体积就愈大,因此可用高压储气容器的体积来反映加气站的能力。目前,我国的加气站选用的储气瓶

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(罐)的总容积为3~20m,所对应的加油加气站危

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险指数对比结果见表2:

表2 加油加气站危险指数对比表

储气罐总容积(m3)危险指数

348.1

3

548.6

1056.6

2068.5

所以,取加气站安全要素权系数为:P={0.1,0.3,0.1,0.3,0.2}。 3.确定评价基准

加气站的安全性问题是一个受多种因素制约的复杂问题,同时也是一个没有明确边界的模糊问题。 根据模糊理论,将加气站的安全性分成10个等级,其安全可靠度(模糊量的隶属度)对应于模糊集U={0,0.1,0.2,0.3 …… 此处隐藏：3001字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……