车用气瓶检测站危险分析及对策措施
【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。（责任编辑：寒戈）
瓶检验站许可条件
一、气瓶检验站的设施条件
1、气瓶检验站应具有独立的法人资格（对于充装站设立的检验站要有明确的隶属关系和法人）。
2、检验站必须有独立的检验场地、设施、人员及质量保证体系。
3、检验站的设置、建筑、必须符合有关的防火、防爆、环境保护和劳动保护的要求。检验场地应能适应于气瓶检验工艺流程合理布置的要求，场地面积应与业务量相适应。
4、应有一名技术负责人，技术负责人应由从事气瓶检验两年以上的工程师担任。检验任务量较小的检验站技术负责人可以兼职，检验任务量较大的检验站技术负责人不能兼职。 5、具有与检验任务量相适应的持证检验员，检验任务量较大的检验站，不少于三人，检验任务量较小的不少于两人。 按所检验的气瓶类别和任务量，检验站还应配备一定数量的岗位技术工人、附件维修人员和安全员。
6、气瓶检验站至少应有以下设施和工器具： （1）。气瓶内剩余的有毒、可燃气体或液体的回收、置换和处理装置及相应的安全设施。并应满足环保、安全方面的要求。 （2）。瓶阀装卸设备：有条件的单位或检验量较大的单位应有瓶阀装卸机，手工方法装卸瓶阀的，不得采用易损于瓶体和瓶阀的工具或方法。 （3）。气瓶表面清理装置：气瓶检验前必须进行表面除锈，对内表面锈蚀的气瓶，还必须进行内部除锈。气瓶的除锈必须采用机械除锈装置，如除锈机、喷砂（丸）装置，检验任务量较小的检验站可暂时用手提电动钢刷代替。 （4）。气瓶检修的工具、设备和检验测定气瓶表面划痕、裂纹、腐蚀、凹陷、鼓包等缺陷的量具、卡具等专用工具及样板、放大镜等。 （5）。气瓶内部检验设备：如内窥镜或电压不超过24V 、功率不小于5W 的照明装置。 （6）。超声波测厚仪。 （7）。称量气瓶重量的衡器，其量程应与所检气瓶重量相适应。 （8）。检修瓶口螺纹的螺纹量规和丝维。 （9）。检验、检修瓶阀的工具、量具和毒性、可燃性气体瓶阀气密性试验装置。瓶阀气密性试验装置应能够进行瓶阀的全开、全闭和开启任意状态时的瓶阀气密性试验。 （10）。气瓶外表面缺陷修磨工具。 （11）。打印检验标记用具，如喷漆、漆色、色环、字样的设备和工具。 7、无缝瓶站、焊接瓶站、液化瓶站还应有以下设施： （1）。清除瓶内残留物、油脂、腐蚀产物的装置。检验液化石油气瓶或瓶内壁附有油脂的气瓶，还必须配备蒸汽吹扫装置，并应保证吹扫后的液化石油气瓶内可燃气体浓度小于0.4%（体积浓度）。 （2）。机械装卸防震胶圈装置，检验任务量较小的检验站可采用手工装卸。 （3）。电动水压试验装置和气瓶内部干燥装置，水压设施应符合GB9251《气瓶水压试验方法》的有关要求。气瓶水压试验装置与瓶口的联接应采用专用螺纹接头，禁止采用使瓶体承受轴向压紧力的密封装置，若所检气瓶种类中含禁油气瓶、则必须配备禁油气瓶专用试压装置，装置上应有明显的禁油标志。
高压无缝气瓶检验站还必须配备残余变形测定装置，采用内测法测量残余变形的装置，应每三个月测量一次管路压水量（B 值）并经常清洗玻璃量管。 检验任务量较大的检验站、气瓶倒水应机械化。
（4）。同试验方法相适应的气密性试验装置、器具和气源、采用浸水法气密试验时，应有相应的水槽和气瓶机械吊运装置。 （5）。破坏性处理报废气瓶的工具和设备。
8、焊接瓶站或液化瓶站焊缝无损探伤可以外协。 9、乙炔瓶站还应有以下设备和工器具。 （1）。氮气气源和充气装置，气体干燥器，水槽和机械吊运装置。 （2）。测量填料间隙的专用塞尺。 （3）。乙炔、丙酮回收装置与储存容器。 二、气瓶检验站的质量管理
1、必须建立与所检气瓶相适应并能确保检验质量的质量保证体系（简称质保体系）检验多种类别气瓶的检验站，应按所检气瓶类别建立质保体系。同类气瓶质保体系中应包含所检验的各种气瓶。
2、质保体系应由组织机构、质量控制系统、法规标准等部分组成，并应编制质量保证手册和显示质量保证体系模式的图表。
质量保证手册的主要内容应包括检验站的基本概况；质保机构、质保人员及相应的职、责、权；规章制度；主要控制环节、控制点的质量指标、控制内容、相应的责任人员；还应有控制程序、依据和工作见证。
3、应有完善的检验工艺和相应的标准。规范等技术资料。有完整的检验记录表卡、明确的签证手续。规范化的检验报告。气瓶检验后应出具检验报告，检验报告必须由持证检验员签发，技术负责人审核，加盖气瓶检验站气瓶检验专用章。气瓶检验站对检验工作质量和检验报告负责。
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DB －TD －2型 天然气瓶氮气
置换装置
DB －TS －1/35型 天然气瓶水
压试验装置
DB －TP －6型 天然气瓶抛丸除锈机（配布袋除尘）
DB －TWS 型 天然气瓶外测法
水压试验装置
DB －TZ －1型 天然气瓶瓶阀
装卸机
DB －TQ －2型 天然气瓶内部
清洗机
DB －SP 型 天然气瓶水帘式喷
漆设备
车用钢瓶 磁粉探伤机（配套）
DB －TG －1型 天然气瓶内部
干燥机
DB －TPX －5型 天然气瓶瓶阀
校验台
视频钢瓶 内窥镜（配套）
DB －TQ －2型 天然气瓶气密
性试验机
DB －TD －2型 天然气瓶氮气置换装置
²产品描述
◇ 概述与用途
在压缩天然气钢瓶的检验过程中，为了防止气瓶中的残气与空气混合、扩散，而导致污染环境，造成空气中的可燃气体超标，影响工作人员的健康，必须先对钢瓶中的气体进行置换放空或回收处理。我单位设计的这套压缩天然气钢瓶氮气置换装置可以从根本上解决这一问题。 ◇ 主要技术参数
更新时间：2008-11-18
更新时间：2008-11-18
DB －TZ －1型 天然气瓶瓶阀装卸机
²产品描述
◇ 概述与用途
天然气钢瓶阀装卸机（瓶阀上紧自动停车）是根据压缩天然气钢瓶制造厂、检验站、天然气供应站等装卸瓶阀工作的需要而设计制造的。适合于各种不同规格钢瓶瓶阀的装卸，结构简单牢固，性能安全可靠。
◇ 主要技术参数
更新时间：2008-11-18
DB －TWS 型 天然气瓶外测法水压试验装置
²产品描述
◇ 概述与用途
气瓶外测法水压试验装置可供各种高压气瓶做外测法水压试验之用。通过试验，可精确测出气瓶的容积残余变形率，以保证气瓶的安全使用。
本装置采用先进的压力传感和水量测量器件、应用先进的数字电路和微处理器控制，试验过程由电脑控制，试验时的压力、变形量、残余变形量、残余变形率均由电脑计录并自动计算，最后打印出报告，操作效率很高。
本产品具有自动化程度高、结构紧凑合理、测试精准、操作简便、安全可靠、劳动强度低等优点，是气瓶做外测法水压试验的理想设备。符合GB/T9251的标准要求。 ◇ 主要技术参数
更新时间：2008-11-18
DB －TG －1型 天然气瓶内部干燥机
²产品描述
◇ 概述与用途
经过水压试验后的气瓶，内壁残留很多水份，去除这些水份最简单的方法是用热空气吹除，这样可以减轻气瓶内表面的腐蚀，防止微生物的滋生繁殖，本设备适用于对做水压试验后的气瓶进行内部干燥处理，采用电热管加热，自动温度控制，由风机输送热风至气瓶内部进行干燥。 气瓶可采取立式或卧式工作，操作简单方便，是干燥气瓶的理想设备。 ◇ 主要技术参数 更新时间：2008-11-18
DB －TQ －2型 天然气瓶气密性试验机
²产品描述
◇概述与用途
高压气瓶在检测过程中，必须做气密性测试，以检验瓶体、阀门及堵头丝扣等处是否泄漏，最简单的办法是在钢瓶充压缩空气到使用压力后，沉入水中检查漏不漏气，本装置的作用就是将充气后的钢瓶放在框架中，用气缸进行提升和下降，结构合理，操作简便，适合于钢瓶检验站做气密之用。 ◇主要技术参数
更新时间：2008-11-18
DB －SP 型 天然气瓶水帘式喷漆设备
²产品描述
设备构成：喷漆台、风机、水泵、管路阀门等。 设备设计：根据需喷漆工件大小设计。
DB －TPX －5型 天然气瓶瓶阀校验台
²产品描述
◇概述与用途
本设备专为校验天然气瓶瓶阀之用，其结构先进、合理；设备紧凑；效率高，是检修钢瓶瓶阀的理想设备。
◇主要技术参数
更新时间：2008-11-18
DB －QD －1型 气瓶高频电脑打标机
²产品描述
◇概述与用途
高频电脑打标机主要有主机、控制箱、电脑及软件组成。它是由计算机控制打印针在x 、y 二维平面内按软件设定的轨迹运动，同时打印针在压缩空气的作用下作高频；中击运动，从而在工件上打印出相应的标记。打标机呈为适应在气瓶肩部打出标记而开发的。打印针在作直线运动的同时，可在120度范围内沿圆弧线运动，从而在瓶肩部位打出清晰的标记。 ◇主要技术参数
更新时间：2008-11-18
车用钢瓶 磁粉探伤机（配套）
²产品描述
◇概述及用途
CJW —5000荧光磁粉探伤机，是适用于铁磁材料钢瓶、气瓶、齿轮、棒材、管材、铸材、轴类等类似形状的工件多品种、探伤设备，可对工件进行周向、纵向、复合磁化和退磁，周向、纵向、复合均带断电相位控制，采用连续法、湿法探伤，一次性磁化全方位显示磁痕。本机采用OMRON 工业程序控制器（PLC 机）控制，全方位退磁，并具有可编程功能，可进行工件转动→喷液→停止转动→工件夹紧→分段磁化一次→磁化二次→停止喷液→磁化三次→松夹→转动观察→退磁→下料等流水线作业，是多品种产品探伤检测的理想设备。 ◇主要技术参数
更新时间：2008-11-18
视频钢瓶 内窥镜（配套）
²产品描述
◇概述及用途
视频钢瓶内窥镜是由高亮度LED 照明技术、显微光学放大技术和视频显像技术完美结合的一种新产品。本产品主要用应于CNG 钢瓶、氧气瓶、氮气瓶等罐体内表面缺陷、焊接质量、表面腐蚀的检测，可以有效的对瓶子底部、颈部和内壁表面进行观察。超大的弯曲角度可以对瓶子内各个部位进行检测，同时可与计算机衔接实现图像的采集、存储、取样。它是钢瓶及无缝瓶行业检测中不可缺少的质量控制工具。 ◇主要技术参数
更新时间：2008-11-18
高压空气 压缩机（配套）
²产品描述
◇ 概述与用途
2V 高压系列空气压缩机是把大气状态的自由空气压缩到高压。本系列最高排气压力为25MPa ，排气量按自由空气的进气状态下计算为0.8～1m /min。本系列的主要用途：用于部队、科研单位，电站、化工、潜水训练，高压气瓶做气密性试验配套等需要高压气源的单位。 压缩机的一般概述
本压缩机为V 型，四级压缩，级差水冷式，六个气缸成两列布置，气缸间的夹角为75°，压缩机由电动机通过联轴器直接驱动。压缩机曲轴旋转方向，从油泵端看，是逆时针方向。 压缩机的主要系统 传动系统
由电动机通过联轴器直接驱动压缩机，飞轮与安装在电动机轴上的转轮通过胶棒联接。这样，电机带动曲轴旋转，曲轴通过连杆使活塞上下运行，从而完成工作目的。 气路系统
气路系统是把压缩机生产的压缩空气经过一系列的处理（如各级间的冷却器，油水分离器等）最后送到用户需要的地方。在每级气缸输出管道上部装有与各级压力相对应的安全阀门，以保证各级压力超过规定时起保险作用。 冷却系统
压缩机的冷却是用水冷式，自来水或循环冷却水首先进入各级冷却器，然后进入机身下面底盒内冷却曲轴箱内机油，再分别进入两列气缸水套，最后由缸盖处流出（冷却水路流路流程见图一）。 润滑系统
压缩机的润滑是强制与飞溅相结合的系统，油从机身内吸出经过滤器，用转子油泵送到曲轴内，再由曲轴输送到连杆、活塞销、曲轴颈进行润滑。在油泵的盖上安装了一个旁通阀，可以调整螺管，使油压降低或增大，油的正常压力要求在0.1-0.3MPa 。
压缩机的气缸润滑情况，一级缸是依靠压力润滑从油泵接一根油管，通入一级吸气管路进入气缸达到润滑目的，二级气缸是飞溅润滑。由曲轴的平衡铁打铜套落下的油飞到缸里，达到润滑目的。三、四级气缸的
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润滑情况是由一级缸串入三、四级气缸的油来润滑，在一、四级中设有油水分离器（润滑油路见图二）。 压缩机润滑油，夏季是19号（GB12691中的 L－DAB150）压缩机油，冬季用13号（GB12691中的 L－DAB100）压缩机油。在一级进气管道上的加油装置上，每分钟向每个气缸加入6-8滴油为好，可以通过裴氏滴流管测定。 自动排污系统
为了保证油水分离中不积累油水污物，有利于防锈和保持空气清洁，压缩机需要排污。开车时的放空，可减小起动负荷。
由二级进气管上一支管将控制起源引入电磁阀，电磁阀后有一接头分三路连通各级排污阀，通过控制电磁阀的开启进行自动排污。 ◇ 主要技术参数：
更新时间：2008-11-18