【摘要】减轻车辆对环境污染，公共交通汽车大力发展清洁燃料汽车，燃料为液化石油气和压缩天然气。盛装液化石油气和压缩天然气的容器为气瓶， 为保证车用气瓶的安全使用，必须对车用气瓶进行检测。本论文根据检验工艺和物质的特性，对北京市新建车用气瓶检测站进行安全分析，并提出了安全控制措施。

【关键词】气瓶检测危险分析清洁燃料公共交通

一、概述

为了减轻汽车尾气的污染，改善北京地区大气环境，1998年起，北京市公共交通总公司对在用公共汽车进行了技术改造，大力发展清洁燃料汽车。预计2008年，公交系统将有90%的车辆使用清洁燃料，车用气瓶总数将有大幅度增加。为了保证车用气瓶的安全使用，北京市公共交通总公司建立气瓶检测站，对车用液化石油气（LGP）气瓶和压缩天然气（CNG）气瓶两种气瓶进行检测。

二、主要工艺流程

主要工艺流程为两大部分：气瓶置换排空和气瓶检测。其工艺流程为：气瓶拆卸→外部清洗→排除燃气→氮气置换→拆瓶阀→气瓶内、外表面和音响检查→隐蔽缺陷检测压力、残余变形率、容积检测→气瓶干燥→装阀、气密检测→涂敷标识→入库装车

三、主要危分析

车用气瓶检测站的主要危险主要表现在气瓶检测过程中气瓶本身的危险、气瓶内的可燃介质的危险、压缩机设备的危险以及与检验工艺过程有关的危险。可能造成的主要事故为气瓶的爆炸和可燃气体（液化石油气和天然气）的火灾爆炸。

1、车用可燃气体火灾爆炸危险分析

（1）车用液化石油气和压缩天然气的火灾爆炸危险性分析

①车用可燃气体的性质

车用天然气的主要成分是甲烷，组成成分中甲烷含量占90%以上。甲烷属于易燃气体，无色、无味，在空气中其爆炸极限为5%～15%（体积），其火险等级为甲级。，其蒸气相对密度为0.6（空气为1）。汽车用液化石油气是由丙烷、丁烷、以及少量其他烃类组成的混合物。标准状态下，1 L液化石油气蒸发可生成270 L的蒸气，如果再与空气充分混合，可以形成6m ～7m 的易燃混合气体。密度轻于水，蒸气的密度为空气密度的1.5～2倍，因此，LPG蒸气易于沿地面沉降并聚集在凹坑、排水沟等沟槽中，遇点火源就容易发生燃烧、爆炸。其火险等级为甲级。

若有天然气或液化石油气从气瓶、管路系统外泄于空气中，或可燃气体和空气在气瓶中混合，可能造成火灾爆炸，进而引起气瓶爆炸。

②车用燃气泄漏分析

泄漏和扩散主要可能出现在以下几个方面：（1）在进站车辆自身存在气瓶以及车上的气管路、阀门有可能发生泄漏；（2）拆、装车用气瓶时出现瓶体泄漏或阀门、供气管路泄漏；（3）倒瓶过程中出现可燃气体泄漏；（4）排空和惰性气体置换等工艺过程中，操作不当，容易出现可燃气体泄漏；（5）站内存放的装有可燃气体气瓶出现泄漏。

可燃气体和空气在气瓶中混合可能出现以下方面：（1）排气后的气瓶没有进行氮气置换，在检测过程中，空气进入气瓶，可能造成气瓶内的可燃气体爆炸；（2）气密性试验后气瓶没有进行氮气置换，充入可燃气体后，可能造成可燃气体在气瓶内爆炸。

（2）点火源分析

气瓶检验工艺过程中，存在着诸多产生点火源的危险因素，主要有：电火花：厂房内电器和照明设备、手持电动工具、移动式电气设备，在接通与断开时产生的电火花、短路时产生的电火花（电弧）、静电火花等。

高温表面：如电气设备或线路超载产生的过热等。

撞击与摩擦：铁制工具的撞击，拆卸、搬运气瓶时发生碰撞，拆装的零部件坠落时与地面的撞击等产生的火花等。

明火：违章动火，使用打火机、吸烟等。

2、车用燃气钢瓶危险分析

检测站内储存一定量空瓶，气瓶内充装氮气，压力为0.2MPa～0.3MPa。待检测的车辆进入检测站内，约存在8只装有压缩天燃气的气瓶或2只装有液化石油气的气瓶。车用气瓶有四类：压缩天然气钢瓶、压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶、压缩天然气全复合材料气瓶、液化石油气钢瓶。

随车进站的燃气气瓶，存有一定量的燃气，有发生气瓶破裂爆炸及器外二次燃烧爆炸的危险。气瓶拆卸、置换、安装过程中存在瓶体泄漏或阀门、供气管路燃气泄漏危险。

在倒瓶工艺中，由于误操作，可能出现高压的压缩天然气充装到低压的液化石油气气瓶中，造成气瓶超压爆炸；燃气泄漏；气瓶内的燃气没有进行氮气置换，或氮气置换后天然气的浓度不符合要求的情况下，而打开瓶阀进行其他操作，造成化学爆炸；用于加热的恒温槽温度过高。气瓶在进行水压试验和气密性试验时，存在超压气瓶爆炸和存在缺陷的气瓶爆炸危险。

3、压缩机系统危险分析

与气瓶检测配套的装置有空气压缩机（无油）、天然气压缩机（无油）、氮气压缩机（无油）及压缩空气储罐和氮气储罐。这些设备均为压力容器,存在破裂泄压、发生物理性爆炸的危险。

4、其它危险分析

（1）起重机危险分析

本项目配置单轨道起重机，布置在防火防爆重点区域，为防爆型；布置在检测检验区域，为普通型。其重设备可能造成坠物打击或碰撞、人员高处坠落、人员触电和机械伤害。

（2）雷电危险

在拆装、调试间（保养车间）、排空车间厂房等爆炸火灾危险环境，或厂房、工艺装置、设备及工艺管线，或变配电电气设备存在雷电伤害危险。

（3）触电危险

供电设备、电气线路、用电设备等可能造成电击和电伤。电击严重时会导致死亡，电伤严重时会造成深度烧伤，甚至导致死亡。

（4）高处坠落

本项目的天然气瓶的安置在3m高的车顶，在拆装气瓶的作业中存在登高工具缺陷或人员的不慎导致的高处坠落的危险。车辆保修地沟沟深1m，存在从地面坠入地沟的危险。

（5）车辆伤害

四、安全对策措施

1、依据相关规范、标准，制订安全操作规程和各项管理制度，并严格照章运行。操作人员必须经过培训，考试合格，持证上岗。制定事故应急救援预案。

2、由于项目中危险物质CNG、LPG气体在空气中的混合物爆炸极限＜10%；汽油、苯系物溶剂等的闪点＜28℃，生产火灾危险性为甲类。气瓶检测站内的建筑物应按不低于二级耐火等级设计，其防火防爆等级、防火间距、防爆和安全疏散措施应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16-87的有关规定执行。设置燃气浓度检测报警和通风系统，CNG泄漏检测和排空系统设置在厂房上部，LPG泄漏检测和排空系统设置在厂房下部。通风系统风机采用防爆风机。

3、消除火源。拆装、调试间（保养车间）和排空车间厂房照明应采用隔爆型灯具和防爆开关。各类电机电器应采用防爆型。在拆装、调试间（保养车间）和排空车间应采用不产生火花的工具。厂房应设置防雷装置，对防雷接地装置应每年进行检查和测定其接地电阻。操作人员应穿着不产生静电的工作服、工作鞋。

4、消防设施齐全。

5、消防车道的宽度不小于3.5 m。

6、压缩机系统及压力容器建立技术档案，精心维护，定期检验。

7、厂区内的压缩空气管道，必须精心维护，防止涂层脱落、机件撞击及腐蚀减薄。

8、预防气瓶安全事故发生的主要措施。气瓶的倒装、吊运、储存各环节应符合《气瓶安全监察规程》（质技监局锅发[2000]250号）的要求。检测站的气瓶检验操作的程序是符合要求的，严格按照气瓶检验工艺流程进行，气瓶放散后必须进行氮气置换。先进行水压试验，后进行气密性试验，严格控制试验压力，严防超压。检测完毕的气瓶必须充氮后方可存放在空瓶区。气瓶气体放散装置的高度应满足液化气体放散高度，放散管上应安装阻火器。燃气气瓶倒瓶工艺中必须进行氮气置换，严格控制甲烷的浓度小于2%（体积比）方可拆阀；对检验中发现存在缺陷的气瓶，及时、慎重处理，确认合格后，方可进行水压试验，水压试验合格的气瓶方可进行气密性试验。所用的计量、衡量、监测和报警仪器仪表应齐备完好、灵敏可靠并应按规定定期校验。液化石油气充氮抽液的过程中，采用气瓶超压自动联锁装置，严格控制用于加热的恒温槽温度，可采用自动控制措施。

9、检测站内不要储存装有燃气的气瓶。

10、所有机械都应符合《生产设备安全卫生设计总则》的要求，减少或避免设备、设施缺陷造成的伤害。

11、完善安全信号、警示和标志等。

12、对于存在辐射危险的检测仪器（如X射线探伤机）主要考虑的是外照射的辐射防护三要素（距离、时间和屏蔽），通过防护控制外照射的剂量，使其不超过国家辐射防护标准规定的剂量当量限值。磁粉探伤工艺中应对紫外线进行防护。

13、使用的各种起重设备，必须根据工作性质和使用环境，按照《起重机设计规范》GB381-183和《起重机械安全规程》GB6067-85设备制造规范的要求，进行调试和安装。按《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）的规定要求，安装后的起重机械设备必须经过特种设备技术监督机构的安全检验，合格并取得准用证后，方可投入使用。建立起重机械安全技术档案。建立健全起重机安全管理规章制度，具体应包括：起重机械安全操作规程，起重机械维护、保养、检查、检验制度，起重机司机、维修人员安全培训、考核制度。