1.1.1事故经过
2008年12月28日凌晨6时50分,一辆车牌号码为川A21534的长安微型面包车在成都市龙腾中路2号草金路CNG加气站加气,充装进行到大约40秒时,“气瓶”发生爆炸,瓶体飞向配电柜,将配电柜砸坏,瓶底向另一个方向飞出,分别将川AU9363、川A2J095、川AJP240三辆汽车砸穿后飞出站外约50米,穿过龙腾中路后,砸向地面。此次事故造成川A21534长安微型面包车严重受损,另有三辆汽车不同程度损坏,CNG充装站部分设施损坏,幸无人员伤亡。1.1.2事故原因
发生爆炸的自制“气瓶”直径219mm,长度920mm,平板封头,角焊连接,系非法自制、安装。1.1.3事故分析
气瓶材质和制造工艺问题导致气瓶质量不合格。1.1.4事故分析结论
气瓶材质应符合有关标准,应定期进行气瓶检测,很多CNG钢瓶材料强度高而塑性差,材质中的有害杂质元素(如S、P、O)的含量超过了安全技术要求的控制指标。
1.2车用气瓶爆炸事故
1.2.1事故经过
2004年7月,一辆使用CNG的出租车在成都市二环路南四段鲁能永丰充装站内爆炸,司机当场死亡,另一辆待充装CNG的出租车的司机受伤。
2006年4月,一辆奥拓车在重庆巴南区鱼胡路口充装站克装CNG时,车用气瓶突然爆炸,司机受重伤,附近的信息电缆线被炸断。
2007年8月,成都2辆燃气公交车在CNG加气站内自燃,一名司机严重烧伤。
2007年12月,哈尔滨连续发生2起使用CNG燃料的出租爆炸事故。2001年3月19日凌晨0:18时,内江市公交公司车用CNG气瓶发生爆炸。2006年4月30日19时17分,四川省遂宁市城北加气站发生一起气瓶爆炸严重事故,造成6人受伤。该加气站在给一辆出租车的GNG气瓶充气时发生爆炸,造成汽车损坏,加气站部分设施损坏,6人受伤。
2007年1月15日,甘肃省兰州市七里河区滨河南路,兰州天元汽车出租公司发生一起气瓶爆炸严重事故,造成1人轻伤,经济损失20万元。该公司司机私自加装非法制造的车用气瓶,在玉金加气站加气时发生爆炸。司机本人受伤,出租车报废,二辆车受损。加气站设备受到不同程度的破坏。
2007年4月4日,河南省新乡市郊区新奥西汽车加气站,新乡新奥燃气有限公司发生一起气瓶爆炸严重事故,造成3人轻伤,经济损失2万元。该站在给出租车加气时气瓶突然发生爆炸,造成3人轻伤,1辆夏利车报废,2辆出租车受损。
2007年5月7日,四川省南充市江东CNG加气站在对一辆“油改气”车辆进行充装作业时,发生了气瓶爆炸事故。
2008年7月2日下午6时许,武汉一辆正在加气的双燃料出租车突然爆炸。1.2.2事故原因
导致车用CNG气瓶事故的原因,主要有以下几个方面。1.气源质量不合格
(1)硫含量超标。目前,大多数CNG气源中部含有硫化氢等酸性物质,特别是四川、重庆等气源质量不佳的地方。硫化氢溶于水后,会造成钢材的电化学腐蚀,产生氢鼓包现象。即使没有水分,CNG中的硫化氧在高压力作用下,也会对气瓶造成腐蚀破坏。在SY0092-98《汽车用压缩天然气加气站设计规范》中,对CNG的硫化氢、水分等杂质含量都有严格限定,但如果CNG生产工艺中脱硫、脱水装置失效,或加气站经营者对硫化氢、水分指标把关不严,就可能导致CNG中硫化氢、水分含量超标。硫含量超标对于汽车用CNG钢瓶、钢内胆车用CNG缠绕气瓶的破坏作用尤为严重。
(2)二氧化碳含量较高。如果CNG中二氧化碳和水分含量较高,会对钢材或铝材造成局部电化学腐蚀,这种安全隐患在汽车用CNG钢瓶及钢、铝内胆
车用CNG缠绕气瓶上比较突出。
2.外界环境影响
(1)化学品侵蚀。车用CNG气瓶在实际运行环境中,可能遭受酸雨等化学物质的侵蚀。这些物质会与气瓶表面的材料发生化学反应,即会对有缠绕层的车用CNG气瓶造成缠绕层纤维的断裂、溶解、松动或者产生应力腐蚀裂纹等,对于钢瓶则直接造成壁厚减薄、产生凹坑等后果。
(2)大气侵蚀。车用CNG缠绕气瓶的纤维缠绕层如果长期暴露在阳光及大气中,其外表面涂层的状况会变化,可能导致缠绕纤维松动、断裂,从而降低车用CNG气瓶的强度,影响其安全性能。
(3)外力作用。车用CNG气瓶在使用、搬运等过程中,由于操作不当或者汽车本身发生事故等影响,可能造成车用CNG气瓶受到冲击、碰撞、磨损、过热等损伤,导致车用CNG钢瓶表面受损,或造成车用CNG缠绕气瓶表面纤维层松动、断裂、树脂破碎等后果,会降低车用CNG气瓶的安全性能。
3.质量因素
(1)自身质量一致性难以保障。车用CNG气瓶自身质量的一致性是保证车用CNG气瓶安全性能的根本。但在对某车用CNG全复合材料爆炸气瓶的同批次气瓶随机抽样(2只)进行爆破试验时,发现2只气瓶的爆破压力分别为39.6MPa和65MPa,差距较大。有些国产车用CNG气瓶在外径上相差逾10mm,水容积相差超过5%,甚至同一只气瓶的中部和两端的外观颜色也有明显差别。这样的气瓶本身质量一致性没有得到有效控制,必然会严重影响气瓶的安全性。
(2)气瓶自身泄漏。在车用CNG气瓶的定期检验中常常会发现气瓶有泄漏现象。检验中发现,有相当一部分气瓶存在瓶阀结构不够合理、与瓶身连接处密封不好等现象。这样的情况在车用CNG全复合材料气瓶中尤为普遍。带有泄漏问题的车用CNG气瓶一旦进入实际运营中,属于带病工作,在一定的条件下必然会发生爆炸等事故。
4.人为因素
(1)私自改装燃气设备。目前,随着汽油、柴油价格的提高,燃气与燃油的成本差异已经比较明显,前者较低。因此,有些单位或者个人为汽车改装了燃气设备。有些改装的车用CNG气瓶甚至是几年前使用的旧车用CNG气瓶。有
些由不具备车用气瓶安装单位许可资质的改装单位或个人改装的车用CNG气瓶,甚至旧车用CNG气瓶、报废车用CNG气瓶的重新使用,必然为车用CNG气瓶埋下安全隐患。
(2)加气站安全措施不到位
加气站是将管线输送来的天然气处理后,加入车用CNG气瓶的中介。目前,有些城市的加气站仍存在员工安全管理制度落实不力、安全意识淡薄、操作规程掌握不规范等诸多问题。大多数加气站周围环境较复杂,受出入车辆火花、穿钉鞋摩擦所致火花、静电火花等可能存在的火源威胁。车用CNG气瓶在这样的加气站充装CNG时,可能受到火灾或爆炸事故的影响。
(3)充装过度须繁
在车用CNG气瓶的使用过程中,尤其是车用CNG全复合材料气瓶的使用过程中,疲劳破坏往往是最致命的。相关标准对车用CNG气瓶的使用寿命有所规定,但这些规定是建立在正常充装基础上。实际运营中,某些原因会造成车用CNG气瓶每日的充装次数多于设计计算中设定的充装次数,在这种情况下就有必要适当缩短其使用寿命,否则会给车用CNG气瓶的安全性带来危害。1.2.3事故分析
车用CNG气瓶包括汽车用CNG钢瓶、钢质内胆环向缠绕气瓶、铝质内胆环向缠绕气瓶及塑料内胆全复合材料气瓶等多种类型。车用CNG气瓶事故往往会造成车毁人亡的惨重后果,其安全性应引起高度重视。虽然国家规定新装钢瓶第一次检测周期为2年,以后每年检测一次,但实际上,全国许多CNG汽车气瓶使用已超过4~5年,最长时间超过10年,还没有进行过检测,问题相当严重。根据检测站调查,出租车气瓶使用两年以后,在检测时往往能倒出约015~1L的油水混合液。另外,由气瓶材质和制造工艺问题导致气瓶质量不合格,引发的安全事故也很多。1.2.4事故分析结论
通过以上分析,对车用CNG气瓶的安全,应从以下几个方面予以保证。首先是提高车用CNG气瓶和CNG产品的质量,特别是严格执行硫化氢、水分含量等控制指标。
二是合理分配车用CNG气瓶的安装位置。出租车上的车用CNG气瓶一般置于后面的密闭空间中,一旦发生泄漏,容易造成CNG聚积,引发爆炸。如果将车用CNG气瓶置于后备箱中,容易遭受机油、潮湿、化学品的侵蚀。北京公交车用CNG气瓶一般置于车顶,即使发生CNG泄漏,也可以保证CNG迅速扩散,因此很少发生事故。可见,将车用CNG气瓶至于车顶等较为空旷的位置,可以减少车用CNG气瓶事故的发生。
三是尽量减少车用CNG气瓶的拆装率,以降低由于频繁拆装气瓶带来的瓶阀螺纹损伤、气路密封性能损坏等弊端,降低车用CNG气瓶泄漏的可能。保证车用CNG气瓶在使用过程中不会受到猛烈的撞击、冲击。若一旦发生这种情况,必须进行检验,判断车用CNG气瓶是否能够继续使用。
四是严格按要求对车用CNG气瓶进行充装,确保车用CNG气瓶充装前瓶内留有一定的余压,避免充装时空气混入引发爆炸事故。
1.3三起成都加气站案例
1.3.1事故经过
1.2008年2月25日,锦江区龙舟路成都公交压缩天然气有限公司成仁加气站天然气泄漏。
2.2008年3月6日,金牛区营门口北一段151号长新科技有限责任公司天然气泄漏。
3.2008年12月28日,一私家车在武侯区草金CNG加气站加气时,钢瓶发生爆炸,造成站内部分设施和3辆机动车不同程度受损。1.3.2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。1.3.3事故分析
造成上诉事故的原因在于:
(一)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。
(二)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范要求,组织相关技术人员认真排查、分析、查找存在的安全隐患,在完善本企业内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。
(三)CNG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范要求,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。
(四)车辆违规加装CNG气瓶行为严重。自武侯区草金CNG加气站发生违规加装非法钢瓶加气时发生爆炸事故以来,市内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CNG钢瓶的机动车辆。1.3.4事故分析结论
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、规范化、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范,依法规范安全生产行为,做到依法生产、安全生产。
1.4宜宾CNG加气站储气井爆炸案
1.4.1事故经过
2005年7月18日夜,宜宾某CNG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。1.4.2事故原因
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。1.4.3事故分析
储气容器分为瓶储式、罐储式和井储式。从应用范围看,地下储气井应用范围最广;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,其内部压力都在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;大部分储气容器内没有安全阀,地面没有监测系统。1.4.4事故分析结论
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。
1.5郑州丰庆路加气站气瓶爆炸事故
1.5.1事故经过
2004年2月13日中午12时,郑州市丰庆路汽车加气站,郑州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。加气站内共停放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,车内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。
1.5.2事故原因
充装工违反操作规程进行充装作业。1.5.3事故分析
(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)改装有限公司负责人,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。1.5.4事故分析结论
应做到的防范措施:
(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。
1.6西安加气站爆炸事故
1.6.1事故经过
2006年7月5日早晨,西安市丰禾路一加气站突然发生爆炸,火焰冲出设备房的屋顶。事故中,一名加气站员工身亡。1.6.2事故原因
天然气压缩机汽缸冲顶,破损口瞬间压力过大,进而引发了天然气自燃。1.6.3事故分析
压缩机存在的主要问题是:级间泄漏量较大;润滑油泄漏量较大,在对车用气瓶检测过程中,发现不少气瓶中有润滑油残留物;排气温度高,在有的压缩机上未设置超温报警停机装置。1.6.4事故分析结论
提高压缩机质量应做到:
(1)压缩机外露运动部件应设置防护装置。
(2)压缩机应符合防爆、防雷标准,各类阀门应安全可靠;压缩机组现场电气和电路系统防爆等级应符合GB383611的规定且有防爆措施;静电接地和压缩机、驱动机接地装置应可靠,防雷装置应工作可靠。
(3)压缩机各类阀门必须可靠;安全阀开启压力应合格,止回阀关闭应可靠。
(4)压缩机中气体压力或润滑油压超限时能进行声光报警;压缩机各级排气温度及润滑油温度超限时应能进行声光报警。
1.7自贡天然气加气站爆炸事故
1.7.1事故经过
1995年9月29日,四川自贡富顺华油公司压缩天然气加气站发生爆炸,造成重大经济损失和人员伤亡事故。1.7.2事故原因
钢瓶泄漏燃烧。1.7.3事故分析
站内工艺过程处于高压状态,工艺设备容易造成泄漏,气体外泄可能发生地点很多,管道焊缝、阀门,法兰盘、气瓶、压缩机、干燥器、回收罐,过滤罐等都有可能发生泄漏;当压缩天然气管道被拉脱或加气车辆意外失控而撞毁加气机时会造成天然气管道被脱或加气车辆意外失控制而撞毁加气机时会造成天然气大量泄漏。泄漏气体一旦遇引火源,就会发生火灾和爆炸。1.7.4事故分析结论
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。储气瓶的最大储气压力为25MPa,设计压力应大于工作压力,并保持一定的设计冗余。
1.8遂宁市压缩天然气加气站喷射燃烧事故
1.8.1事故经过
1995年10月7日,四川省遂宁市压缩天然气加气站发生喷射燃烧,火焰柱高达20余米,造成直接经济损失18万余元。1.8.2事故原因
钢瓶质量问题。1.8.3事故分析
压缩天然气加气站技术要求充装站的压缩机必须加压至25MPa以上,才能将天然气压缩到钢瓶内,这是目前国内可燃气体的最高压力贮存容器。若钢瓶质量或加压设备不能满足基本的技术要求,稍有疏忽,便可发生爆炸或火灾事故。系统高压运行容易发生超压,系统压力超过了其能够承受的许用压力,最终超过设备及配件的强度极限而爆炸或局部炸裂。1.8.4事故分析结论
进入气瓶的CNG气质必须符合要求;增压后进入储气装置及出站的压缩天然气的质量,必须符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047的规定。
1.9绵阳地方天然气公司压缩天然气加气站爆炸事故
1.9.1事故经过
1995年8月12日,四川绵阳地方天然气公司压缩天然气加气站,给钢瓶充气时而发生爆炸并起火成灾。1.9.2事故分析结论
脱水工序处理不净。1.9.3事故分析结论
在天然气中的游离水未脱净的情况下,积水中的硫化氢容易引起钢瓶腐蚀。从理论上讲,硫化氢的水溶液在高压状态下对钢瓶或容器的腐蚀,比在4MPa以
下的管网中进行得更快、更容易。目前,CNG气质存在的主要问题如下:(1)出站CNG的含水量过高。在GB18047《车用压缩天然气》的所有技术要求指标中,水露点是最重要的一项指标。但实际监测发现,有的加气站的出站CNG的含水量超过80ppm,有的在70-80ppm,普遍的含水量都在50~60ppm。出站CNG的水露点超过GB18047技术要求规定的85%(2)出站CNG的硫化氢含量过高。美国腐蚀工程师协会(NACE)认为可导致井管出现“氢脆”的硫化氢浓度与储存气体的压力有关,并有近似对数线性反比关系,储存气体的压力越大,不发生“氢脆”的硫化氢最高容许浓度越低。CNG储存装置属于高压容器。在车载气瓶最高工作压力为20MPa条件下,不发生“氢脆”的硫化氢最高容许浓度约为15ppm;在储气井的最高工作压力25MPa条件下,不发生“氢脆”的硫化氢最高容许浓度约为12ppm。严格执行GB18047是可以避免“氢脆”的,但据调研,大约有45%的加气站在线监测硫化氢超标。(3)气质在线监测装置问题。据调研,45%的加气站没有安装微量水分分析仪等监测设备;42%的加气站没有安装硫化氢在线监测设备。有些加气站即使安装了在线检测仪,由于没有法定监测单位,没有明确规定的监测周期,不少装置建站时候装上后,就再也没有校验标定过,形同虚设。
1.9.4事故分析结论
要提高CNG加气站气质,应采取以下措施:
(1)要提高分子筛耐热耐压性能。目前的脱水装置,由于分子筛的耐热强度差,再生气体加热温度只能控制在230℃以下,所以CNG中的水含量极易超标。因此,当前首先应找中解决脱水装置分子筛的耐高温、耐高压的问题,再解决脱水装置的其他各项参数匹配问题。
(2)接触CNG的设备应尽量选择抗“氢脆”性能较好的材质。
(3)应对CNG的含水、含硫量进行监测;如条件允许,可对整个加气站建立实时安全监控系统。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容