天然气三级教育Word文件下载.docx
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CH4+2O2→CO2+2H2O
与其他石化燃料相比，天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物，因此，天然气是一种清洁的能源。
当天然气在大气压下，冷却至约-162oC时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（LiquefiedNaturalGas,缩写为LNG）。
LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右，热值为11800cal/kg。
2.4天然气的分类
天然气在我国分布很广，我国最早在自流井使用天然气，已具有5000年历史，是世界上最早发现和使用天然气的国家。
根据开采和形成的方式不同，天然气可分为5种：
（1）、纯天然气：
从地下开采出来的气田气为纯天然气；
（2）、石油伴生气：
伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气；
（3）、矿井瓦斯：
开采煤炭时采集的矿井气；
（4）、煤层气：
从井下煤层抽出的矿井气；
（5）、凝析气田气：
含石油轻质馏分的气体。
3.0LNG的主要性质特点
因为天然气的主要成分是甲烷，而甲烷的临界温度是190.58K（-82.57OC），在常温下，不能靠加压将其液化，而是经过预处理，脱除重质烃、硫及硫化物、水和二氧化碳等杂质后，在常压下深冷到-162OC，实现液化。
气体相对密度
沸点
（常压下）
液态密度
（沸点下）
高热值
（MJ/Nm3）
颜色
0.58-0.62
-162OC
430-460g/L
41.5-45.3
无色透明
3.1天然气的安全特性
液化天然气既具有天然气易燃易爆的特点，又具有低温液体所特性引起的安全问题。
因此，认识LNG的安全特性必须同时了解天然气的燃烧特性和LNG的低温特性。
3.2LNG的燃烧特性
3.2.1爆炸极限
天然气在空气中达到爆炸的比例围比较窄，其燃烧极限大约是在5%-15%之间，即体积分数低于5%或者高于15%都不会燃烧。
由于不同产地的天然气组成成分会有所不同，因此其爆炸极限也会有略微的差别。
天然气的燃烧下限明显高于其他燃料，柴油在空气中的燃烧下限（体积分数）是0.6%，汽油的是1.4%。
3.2.2着火温度
可燃气体与空气混合，在没有点火源的情况下，达到某一温度后，能够自动点燃着火的最低温度称为着火温度。
天然气的着火温度比较高，在大气压条件下，天然气的着火温度大约为650OC。
如果天然气与空气混合形成的可燃混合气体的温度高于650OC，则在短时间的时间，气体将自动点燃。
如果温度高得多，气体将立即点燃。
3.2.3燃烧速度
燃烧速度是火焰在可燃气体混合物中的传递速度。
燃烧速度也称为点燃速度或火焰传播速度。
天然气的燃烧速度比较低，其最高燃烧速度只有0.3m/s。
一般游离云团中的天然气处于低速燃烧状态，云团形成的压力低于5kPa，不会造成很大的爆炸危害。
但若周围空间有限，云团部有可能形成较高的压力波。
4.0LNG的低温特性
4.0.1储存特性-分层
LNG是多组成分的混合物，因温度和组成成分的变化会引起密度变化，液体密度的差异使储罐的LNG发生分层。
LNG储罐液体分层往往是因为充装的LNG密度不同或因为LNG含氮量太高引起的。
4.0.2储存特性-隔热保冷
LNG的沸点一般是在-160OC左右，LNG低温特性除了表现在对LNG系统的设备、管道的材料要注意防止低温条件下的脆性断裂和冷收缩对设备和管路引起的危害外，应特别关注LNG系统的隔热保冷问题。
LNG系统的隔热保冷材料应满足导致系数小、密度低、抗冷性强的特点。
一般而言，其隔热保冷效果应满足LNG日气化率小于2%的要求。
4.0.3储存特性-翻滚
翻滚是指大量气体在短时间从LNG储罐中释放的过程。
除非采取预防措施或对储罐进行特殊设计，翻滚将使储罐受到超压。
在有些情况下，储罐部的压力增大到一定程度将引起安全阀的开启。
通过良好的管理，翻滚可以预防。
不同来源的LNG最好不要混个储存，或者应确保它们的成分混合。
4.1蒸发特性
LNG是作为沸腾液体储存在储罐中，任何外界传入的热量，都会引起一定量的LNG蒸发成为气体，这就是蒸发气（BOG）。
标准状况下，蒸发气的密度是空气的60%。
当LNG压力下降到沸点压力之下时，将有一定量的LNG迅速蒸发成为气体，同时液体温度也将下降到此时压力下的沸点，这就是LNG的闪蒸。
当压力在100-200kPa时，压力每下降1kPa，1M3的LNG产生大约0.4kg气体。
4.2泄露特性
当LNG倾倒在地面上时，起初LNG会猛烈的沸腾，然后蒸发速率将迅速衰弱至一个固定的值，该值取决与地面的热性质和周围空气供热状况。
通常条件下，1个体积的LNG将产生600个体积的气体。
泄露的LNG刚开始蒸发时，蒸发气体的温度接近LNG温度，其密度大于空气密度。
但是随着蒸发气不断从周围吸热升温，蒸发气的密度将逐步变小，并最终小于空气密度。
4.3低温伤害
4.3.1冷灼伤
LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的起疱灼伤。
从LNG中泄露出的气体也非常冷，并且能导致灼伤。
如暴露在这样的寒冷气体中，即使时间很短，不足影响面部和手部的皮肤，但是像眼睛一样的脆弱组织仍会受到伤害。
人体未保护的部分不允许直接接触装有LNG而未经隔离的管道和附件，这种极冷的金属会粘住皮肉而且拉开时会将其撕裂。
4.3.2冻伤
严重或长时间地暴露在寒冷的蒸汽和气体中能引起冻伤。
4.3.3寒冷对肺部的影响
较长时间在极冷的环境中呼吸能损伤肺部，短时间暴露可引起呼吸不适。
4.3.4体温过低
10OC以下的低温都可以导致体温过低的伤害。
4.4LNG的生理影响
4.4.1毒性
LNG和天然气都是无毒的。
4.4.2窒息
天然气是一种窒息剂。
一般情况下，空气中的氧气含量是21%。
在空气中的氧气含量是21%。
在空气中含有高浓度的天然气时，尤其是天然气含量高于40%时，会引起窒息，此时会感觉到恶心和头晕。
然而及时撤离的话，则症状会很快消失。
4.4.3气味
LNG蒸气是无味的。
5.0火灾和爆炸的基础理论
5.1燃烧基础理论
5.1.1燃烧的定义
燃烧是可燃物质（气体、液体或固体）与助燃物（氧或氧化剂）发生的伴有放热和发光的一种激烈的化学反应。
它具有发光、发热、生成新物质三个特征。
最常见、最普通的燃烧现象是可燃物在空气或氧气中燃烧。
5.1.2燃烧的条件
燃烧必须同时具备下述三个条件：
可燃物、助燃物、点火源。
每一个条件要有一定量，相互作用，燃烧方可产生。
5.2爆炸基础理论
5.2.1爆炸的定义
物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象，称为爆炸。
所谓瞬间，就是说爆炸发生与极短的时间，通常是在1秒钟之。
5.2.2爆炸特征
爆炸现象一般具有如下特征：
（1）、爆炸过程进行得很快
（2）、爆炸点附近瞬间压力急剧上升
（3）、发出声响
（4）、周围介质发生震动或领近物质遭到破坏
5.2.3爆炸的分类
按爆炸能量的来源分类，爆炸可分为物理爆炸、化学爆炸、核爆炸三类。
化学性爆炸按爆炸传播速度，分为爆炸和爆轰。
我们通常所说的爆炸，一般是指化学爆炸。
5.2.4爆炸的破坏作用
1、冲击波
2、碎片冲击
3、震荡作用
4、造成二次事故
6.0加气站火源管理
在大多数场合，可燃物和助燃物的存在是不可避免的，因此，消除或控制点火源就成为加气站放火防爆的关键。
但是，在生产运营过程中，点火源常常是一种必要的热能源，故须科学地对待点火源，即要保证安全地利用有益于生产的点火源，又要设法消除能够引起火灾爆炸的点火源。
6.1加气站火源因素
6.1.1明火
据不完全统计，明火是产生火灾、爆炸的主要原因，常见的明火有：
（1）、气站违章吸烟、动明火、电气焊或其他违章作业等；
（2）天然气泄漏至地沟或空气中，未及时发现，最终到达站外明火处，从而反方向引火。
6.1.2静电火花
静电放电能量超过一定值时会成为点火源。
例如生产工艺中的高速流动、过滤，以及人员的行走、站立、穿脱衣服均会产生静电。
6.1.3雷击火花
避雷装置设计不合理或者发生故障；
拖车静电接地电阻过大，静电消除不及时，都容易遭受雷击。
6.1.4碰撞和摩擦火花
（1）、高速泄露的天然气与泄露孔口边缘摩擦而产生火花；
（2）、用铁制工具开启或维护设施时因互相撞击而产生火花；
（3）、外来飞射物体打击或交通工具碰撞设施而产生火花；
（4）、使用毛刷擦洗车辆而形成摩擦火花。
6.1.5电气火花
（1）、输电设备、线路、防爆电机、照明设备等采用非防爆性或防爆等级不够；
（2）、发生短路、漏电、接地、过负荷等故障，产生电弧、电火花高热等；
（3）、进站车辆本身电气设备而产生的电火花；
（4）、使用手机等移动通讯设备而产生电火花；
（5）、开关电器、插拔电插头而产生的电火花等。
7.0灭火的基本方法
7.1灭火原理
物质燃烧必须具备三个条件：
即可燃物、助燃物、火源，缺一不可。
灭火的原理就是破坏燃烧的条件，使燃烧反应因缺少条件而终止。
7.2灭火基本方法
7.2.1冷却法
冷却法是根据可燃物质能够持续燃烧的条件之一就是它们在火焰或热的作用下达到了各自的燃点这个条件，将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上，使可燃物的温度降低到燃点以下，从而使燃烧停止。
二氧化碳灭火时，其冷却的效果显著。
7.2.2窒息法
窒息法是根据可燃物质的燃烧都必须在其最低氧气浓度以上进行，否则燃烧不能持续进行这一条件，通过降低燃烧物周围的氧气浓度可以起到灭火的作用。
7.2.3隔离法
隔离法就是根据发生燃烧必须具备可燃物这一条件，把可燃物与火源隔离开来，燃烧反应就会自动中止。
火灾中，关闭有关阀门，切断流向着火区的可燃气体和液体的通道；
打开有关阀门，使已经发生燃烧的容器或受到火势威胁的容器中的液体可燃物通过管道导至安全区域；
拆除与火源相连的设备或易燃建筑物，造成阻止火焰蔓延的空间地带；
设法驻堤阻拦已燃的可燃或易燃的液体外流，阻止火势蔓延，都是隔离灭火的措施。
7.2.4抑制法
抑制法就是通过灭火剂参与燃烧的链式反应过程，使燃烧过程中产生的活泼游离基消失，形成稳定分子或低活性的游离基，从而使燃烧链式反应中断，燃烧停止。
常用的干粉灭火剂的主要灭火机理就是化学抑制作用。
8.0岗位职责
8.1加气站站长岗位职责
1.全面负责加气站的各项管理工作，加气站生产安全第一责任人。
根据站区任务目标制定计划，组织和领导全站员工，按时完成计划和目标。
2.负责公司部和公司外部各相关单位的联系协调工作，以确保站区各项工作的顺利进行。
3.负责建立健全安全生产组织机构，制定加气站《消防事故应急预案》，开展安全教育活动，完善安全制度，落实安全措施，实现安全生产。
4.熟悉加气站经营管理的各个环节，制定并完善岗位责任制，相关作业标准，合理调配人力，指导，监督检查各岗位工作。
5.定期对站设备进行巡查，确保设备正常安全运转。
6.完成站区销售数据，运行费用等原始数据的统计整理上报工作。
7.在营业现场直接进行现场管理，定时不定时进行现场巡查。
特殊情况离站时，应指定专人代行管理。
8.认真完成上级交办的各项工作。
8.2副站长（安全员）岗位职责
1.在站长的领导下，具体负责加气站的安全和生产工作。
根据安全管理有关规定，结合实际制定加气站的具体安全措施，确保安全生产，完成生产目标。
2.监督检查生产过程中，安全制度，设备操作规程的执行情况，及时纠正违章行为。
3.站设备，设施的定期检查、维护保养工作。
4.站计量仪表，安全阀的定期效验工作。
5.定期组织员工进行岗位技能、安全知识、设备知识、应急预案的学习。
6.站设施设备的登记、台帐、运行记录的整理工作。
7.站技术资料的整理，全面及时的整理资料为设备维护和保养提供帮助。
8.负责站设备维修材料的计划上报和领取保管工作。
9.协助站长做好站区的日常生产管理工作。
8.3核算员岗位职责
1.加气站各班每日加气款数额的对帐、收缴、入帐、核实工作及资料的统计和上报工作。
及时、准确。
2.加气站办公室工作，资料的保管，日报，月报的记录。
保证站区业务的顺利开展。
3.与财务部密切配合，做好站各项帐务的处理。
做好各类收据或票据的复印货留底存档工作。
4.负责全面而细致地做好销售及收入统计报表的制作填写、送站长审核、上报工作。
5.负责加气站费用，物耗和成本的核算、分析、统计、送审、上报工作。
6.按公司规定，每月按时完成占上水、电、通讯等费用的缴纳工作，并按财务部门规定，核清相关账务。
7.配合站长完成站上其他事物的管理，在站长不在的情况下，根据授权承担管理站务的职责。
做好节假日安排的值班工作。
8.严格按照相关规定认真做好站人员的出勤和考核记录。
站长满意。
9.负责根据上级有关政策制度并结合本单位实际情况，草拟资产管理与核算员工作的规程，负责监督检查本单位资产分级保管责任制，并负责与上级业务对口部门的衔接工作。
10.负责加气站员工工资和资金考核、上报发放工作。
办公用品的申领和发放工作，结合本站实际做好工资、福利费、办公费等费用项目的计划和预算。
使站领导和员工满意。
11.完成公司领导安排的临时性工作。
领导满意。
8.4加气班长岗位职责
1．服从站长的领导和安排，领导并协调班组成员搞好班组各项管理工作。
大力配合和支持站长、副站长做好人员管理、安全、考核等方面的工作。
在站场管理人员不在场时，根据授权履行管理职责。
2．以身作则带领全班职工，严格遵守加气站的各项规章制度及劳动纪律。
严格执行生产计划。
勤于检查本班安全生产工作和其他方面的工作情况，督促本班成员遵守在安全操作、岗位、考勤、卫生、文档记录等方面的制度和规定，发现不符合要求的行为，班长应立即责令当事人纠正或整改，还能耐心而公正地对其批评和指导；
根据违规情节的轻重，有权向站领导汇报和做出特定建议。
3．负责严格按加气站安全生产管理标准和操作规程进行加气工作，维持加气秩序。
4．值班期间负责设备和设施例行巡检。
发现或发生异常情况时，严格按照《设备操作规程》《应急预案》，及时果断的采取措施。
确保解决问题或控制和降低损失。
5．严格按操作规程做好要气和卸车的工作。
6．每天值班期间做好设备设施和消防设施的维护。
对加气站设备实地检查，清洗保养，发现问题及时上报。
7．带领员工认真，彻底地打扫，保持站区的清洁卫生。
8．严格执行交接班制度，并认真做好交接记录。
9．遵守职业道德和公司制订的员工行为准则，谈吐文明礼貌，服务周到热情。
并能有效解答客户提出的疑问。
督促、带领当班员工做好服务工作，使客户满意。
10．利用身处服务第一线的优势，及时了解市场情况，并向站领导汇报。
11.积极完成上级交办的各项任务。
按时、主动、保质完成。
8.5加气工岗位职责
1.严格遵守站区各项安全、管理制度，发现不安全行为要坚决制止，发现安全隐患要及时上报。
站区发生突发安全事故时，按照《应急预案》的要求，完成本岗位的相关作业。
2.按时交接班，对工具，消防器材，设备进行检查。
在巡检现场交接，并做好交接班记录。
3.严格按设备操作规程，做好车辆加气及相关服务工作，并认真，准确，清晰记录加气量。
4.负责站区和设备的卫生清洁工作。
5.积极参加站区，公司组织的各项培训和活动。
6.遵守职业道德和公司制定的员工行为准则，谈吐文明礼貌，服务周到热情，耐心解答客户提出的疑问，使客户满意。
9.0加气站工艺
9.1加气站分类
固定式LNG加气站—设施设备按照标准模式配置，各设备具有独立的安装基础和防护设施，附属设施器具齐全，主要适应于加气量在3-5万m3/天以上，加气车辆多的的情况下。
撬装式LNG加气站—储罐、管路及售气设备集中安装在一个固定撬体上，占地面积小、现场安装方便、建设期短、可灵活移动等突出优点。
移动加液车————是在LNG低温液体运输车的基础上，将LNG加气站的流程及控制系统集成于二类汽车底盘上，各设备、管路和控制系统等都安装在车尾部箱体，弥补了LNG加气站的不足，可以灵活的，随时随地的为LNG汽车补充燃料。
撬装式LNG加气站
移动式加气站
9.2加气站工艺流程
LNG加气站工艺流程的选择与LNG加气站的建站方式有关，LNG加气站的工艺主要包括3部分流程：
卸车流程、储罐调压流程、加气流程。
9.0事故案例
案例一三起加气站案例
1、事故经过
2008年2月25日，锦江区龙舟路公交压缩天然气成仁加气站天然气泄漏。
2008年3月6日，金牛区营门口北一段151号长新科技XX公司天然气泄漏。
2008年12月28日，一私家车在武侯区草金G加气站加气时，钢瓶发生爆炸，造成站部分设施和3辆机动车不同程度受损。
2、事故原因
（1）高压储气罐排污阀连接管冲脱。
（2）违章指挥、违规操作更换储气罐压力表。
（3）违规加装的非法钢瓶。
3、事故分析
上述事故的原因在于：
（1）安全生产管理主体责任不落实，安全培训不到位。
一些企业的管理人员法制意识、安全生产意识淡薄，违章指挥、违规操作，日常监管不到位；
从业人员安全意识差，对作业场所存在的危险性认识不足，缺乏必要的技能知识，违章作业现象严重。
（2）安全设备、设施隐患严重。
一些企业未严格按照国家有关安全生产法律、法规、规章制度和设备设施的技术规要求，组织相关技术人员认真排查、分析、查找存在的安全隐患，在完善本企业部相关安全生产制度、预案、设施设备的检修方面缺乏必要的手段，安全设施经费投入不足，安全管理制度、工艺技术规程、设备、设施、储存场所的安全附件、安全保护装置、压力容器、压力管道等机器设备的维护、检修、保养状况不到位。
（3）G加气站与周边建筑安全距离不足。
由于城市建设的发展造成部分企业与周边单位、居民建（构）筑物安全距离不能满足相关规要求，产生重大安全隐患，而这些隐患整改周期长、协调解决难度大。
（4）车辆违规加装G气瓶行为严重。
自武侯区草金G加气站发生违规加装非法钢瓶加气时发生爆炸事故以来，市加气站工作人员在加气前进行的检查工作中，陆续发现部分违规加装G钢瓶的机动车辆。
4、事故分析结论
加气站要确保作业场站的安全附件、安全联锁、安全保护装置处于完好状态；
压力容器、压力管道、防雷防静电及规定送检的仪器仪表要定期监测和送检；
建立健全运行设备的维护保养、检修等台账。
继续深入开展隐患排查治理工作，进一步建立和完善隐患排查治理工作机制，使隐患排查治理工作制度化、规化、常态化，真正把隐患排查治理工作纳入企业日常管理之中。
不断完善安全管理制度和事故应急救援预案，加强作业现场安全生产管理，确保安全生产。
此外还应加强安全教育和培训，使管理人员从业人员掌握相关安全生产法律法规及规，依法规安全生产行为，做到依法生产、安全生产。
案例二G加气站储气井爆炸案
2005年7月18日夜，某G加气站储气井发生爆炸。
埋入地下的几十米钢管全部飞向天空，然后分成数段砸向地面，所幸无人员伤亡，钢管落入隔壁的修造厂，造成数辆车辆受损。
（1）钢管严重腐蚀，造成钢管壁厚减薄，承压能力下降，引起爆炸。
（2）固井和钢管防腐存在缺陷，未能防止钢管有效的防止腐蚀。
储气容器分为瓶储式、罐储式和井储式。
从应用围看，地下储气井应用围最广；
从发生故障概率看，储气瓶组发生故障概率最高，储气罐次之，储气瓶组最低。
无论是哪种形式的储气容器，其部压力都在25～30MPa，均属高压容器。
储气容器中存在的问题主要是储存的天然气气质不佳；
储存容器的材料不符合相应的技术标准；
地下储气井的无损探伤和缺陷补救问题尚未解决；
大部分储气容器没有安全阀，地面没有监测系统。
储气井材质必须符合相关标准；
储气井尽量选用耐“氢脆”的材料，储气井井管应进行外壁防腐；
防止与地下水中的酸、碱等腐蚀性介质长期接触，产生严重的外腐蚀，造成爆管事故。
加强储气井无损探伤和缺陷补救问题技术的研究；
按照有关标准要求，地下储气井每隔6年就要进行一次全面检查。
案例三丰庆路加气站气瓶爆炸事故
2004年2月13日中午12时，市丰庆路汽车加气站，大成出租车公司司机高四行驾驶豫AT6894富康车和另一位驾驶出租车司机王秀英于丰庆路加气站加气时气瓶突然爆炸。
加气站共停放9辆汽车，其中富康出租车5辆，公交车4辆。
豫AT6894富康车位于东侧北端第二车道处，其左后侧全部因爆炸炸开，车头完好，该车顶炸飞至东南侧3.4米处，左侧后门炸飞至4.2米处，车天然气气瓶底座炸飞至西北侧17.3米处。
充装工罗某卧在豫AT6894车尾左侧，身体被烧焦。
充装工违反操作规程进行充装作业。
（1）加装部技术主管，未按照生产厂家的安装规定要求对气瓶抽真空，对事故的发生应负直接责任；
（2）改装负责人，工作失职，没有受过安全培训，对安装工人是否受过培训不清楚，对事故的发生应负一定的责任。
应做到的防措施：
（1）加强气瓶改装企业的监管力度，各岗位人员应按相关要求培训，持证上岗；
（2）加强加气站工作人员安全意识教育，对情况不明的气瓶禁止加气。
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