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(guò)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(guò)程，用管道和設(shè)備的強(qiáng)度來(lái)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(guó)家采用。20世紀(jì)80年代中期以前，我國(guó)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(méi)汁時(shí)要求的安全距離。1993年，我國(guó)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(guó)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》。考慮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(méi)施、相鄰廠礦企業(yè)、國(guó)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(méi)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(guò)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(wú)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)嚅y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(guó)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(guò)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(wú)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(jiàn)稿)對(duì)加氣站與站外建構(gòu)筑物的防火距離調(diào)整見(jiàn)表1。

表1 GB 50156規(guī)范2011年修訂版(征求意見(jiàn)稿)的防火間距   m

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(lái)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(guò)大對(duì)地區(qū)規(guī)劃及建設(shè)會(huì)帶來(lái)較多困難。基于上述原因并總結(jié)10多年以來(lái)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。