CN105868156A - 一种cng加气站安全距离确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种CNG加气站安全距离确定方法，包括以下步骤：第一步，测量喷射火的燃烧热和质量流速；第二步，得到喷射火的火焰长度L，计算热辐射的通量，得到距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量；第四步，利用距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量与设定的热辐射通量对比，得出CNG加气站安全距离。其针对目前标准规范中只给出CNG加气站内部工艺设备距离外部建筑物具体的安全距离，并没有给出具体的确定方法，且确定方法不同，外部安全距离相差较大等问题，实现确定CNG加气站外部安全距离，确定初始事件和安全措施的失效频率，使得确定的CNG加气站外部安全距离更贴近实际情况，结果也更为合理。

Description

一种CNG加气站安全距离确定方法

技术领域

本发明属于安全环保技术领域，具体涉及一种CNG加气站安全距离确定方法。

背景技术

目前，CNG(压缩天然气)加气站安全距离已成为重要的社会安全问题，设置合理的安全距离尤为重要。《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156-2012规定储气井、加(卸)气设备、脱硫脱水设备和压缩机(间)距离一类保护物、二类保护物和三类保护物的安全距离分别为20m、14m和12m。但是标准规范中没有给出具体的安全距离确定方法。现有技术中，CNG加气站外部安全距离确定方法主要包括专家判断法、基于后果的方法和基于风险的方法。专家判断法主要根据历史经验，依赖专家小组来建立不同工业活动或设施与其他场所或区域的安全距离。虽然专家判断法利用良好的工程实践信息，但由于这种方法建立在专家经验的基础上，因此所确定的距离应看成是建议性的，需要考虑当地的具体情况以决定其必要性。基于后果的方法使用事故后果预测模型，利用最坏可能的事故来确定安全距离，该方法可得出最大的安全距离边界，但是它将导致CNG加气站周边大量的土地不能得到有效利用。基于风险的方法是对各种事故发生的概率和后果进行评估，并利用建立的风险标准确定安全距离，其主要局限性在于：点火概率、气象数据、人口数据等多种数据和模型存在较大的不确定性，在风险评估中的保守性假设也将影响最终结果。为此，需要一种CNG加气站安全距离确定方法，针对目前标准规范中只给出CNG加气站内部工艺设备距离外部建(构)筑物具体的安全距离，并没有给出具体的确定方法，且确定方法不同，外部安全距离相差较大等问题，实现确定CNG加气站外部安全距离，确定初始事件和安全措施的失效频率，使得确定的CNG加气站外部安全距离更贴近实际情况，结果也更为合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CNG加气站安全距离确定方法，针对目前标准规范中只给出CNG加气站内部工艺设备距离外部建(构)筑物具体的安全距离，并没有给出具体的确定方法，且确定方法不同，外部安全距离相差较大等问题，实现确定CNG加气站外部安全距离，确定初始事件和安全措施的失效频率，使得确定的CNG加气站外部安全距离更贴近实际情况，结果也更为合理。

为实现上述目的，本发明提供一种CNG加气站安全距离确定方法，包括以下步骤：第一步，测量喷射火的燃烧热和质量流速；第二步，利用式(1)得到喷射火的火焰长度L，

$L=\frac{{\left(H_{C}m\right)}^{0.444}}{161.66}\left(1\right),$

式中：

L——火焰长度，单位为m；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

第三步，利用式(2)计算热辐射的通量，

距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量如式(2)所示，

$q=\frac{{\mathrm{fH}}_{C}m\mathrm{\τ}}{4{\mathrm{\πX}}^2\×1000}---\left(2\right);$

q——距离X处接收的热辐射的通量，单位为kw/m²；

f——热辐射率；

τ——大气传输率；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

X——距离火焰点源处的距离。

第四步，利用距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量与设定的热辐射通量对比，得出CNG加气站安全距离。

在以上方案中优选的是，选取至少两个质量流速的数值，重复第一步至第四步。

还可以优选的是，选取至少两个燃烧热的数值，重复第一步至第四步。

本发明的CNG加气站安全距离确定方法，其针对目前标准规范中只给出CNG加气站内部工艺设备距离外部建(构)筑物具体的安全距离，并没有给出具体的确定方法，且确定方法不同，外部安全距离相差较大等问题，实现确定CNG加气站外部安全距离，确定初始事件和安全措施的失效频率，使得确定的CNG加气站外部安全距离更贴近实际情况，结果也更为合理。其根据标准规范、经济和科技发展水平、风险可接受标准等多种因素进行确定，既考虑以人为本，又考虑我国目前土地资源的短缺和城市化快速发展等现状以及现有的标准体系，得到的外部安全距离更为合理，节约土地资源。

附图说明

图1是本发明的CNG加气站安全距离确定方法的事故频率评估方法的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。

实施例：

一种CNG加气站安全距离确定方法，包括以下步骤：第一步，测量喷射火的燃烧热和质量流速；第二步，利用式(1)得到喷射火的火焰长度L，

$L=\frac{{\left(H_{C}m\right)}^{0.444}}{161.66}---\left(1\right),$

式中：

L——火焰长度，单位为m；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

第三步，利用式(2)计算热辐射的通量，

距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量如式(2)所示，

$q=\frac{{\mathrm{fH}}_{C}m\mathrm{\τ}}{4{\mathrm{\πX}}^2\×1000}---\left(2\right);$

q——距离X处接收的热辐射的通量，单位为kw/m²；

f——热辐射率；

τ——大气传输率；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

X——距离火焰点源处的距离。

第四步，利用距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量与设定的热辐射通量对比，得出CNG加气站安全距离。

在上述实施例中，选取至少两个质量流速的数值，重复第一步至第四步。

在上述实施例中，选取至少两个燃烧热的数值，重复第一步至第四步。

本发明的CNG加气站安全距离确定方法，通过事故后果计算，采用Bow-tie方法和保护层分析方法，确定初始事件和安全措施的失效频率。相比于专家判断法、基于后果的方法和基于风险的方法，采用半定量的方法来确定CNG加气站外部安全距离更贴近实际情况，结果也更为合理。其应用Bow-tie(蝴蝶结模型)方法和保护层分析方法从初始事件开始到危险后果的半定量评估，事故频率评估方法见图1。这种方法以工作小组采取询问的方式评估频率，将频率划分为不同的几个等级。采用Bow-tie(蝴蝶结模型)方法和保护层分析方法对事故的发生频率进行半定量评估，确定初始事件发生频率、预防和减缓措施失效概率及后果发生的风险。通过失效频率和事故后果相结合，利用式(2)得到脱硫塔的个体风险，根据个体风险确定安全距离。

Claims (3)

1.一种CNG加气站安全距离确定方法，包括以下步骤：第一步，测量喷射火的燃烧热和质量流速；第二步，利用式(1)得到喷射火的火焰长度L，

$L=\frac{{\left(H_{C}m\right)}^{0.444}}{161.66}---\left(1\right),$

式中：

L——火焰长度，单位为m；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

第三步，利用式(2)计算热辐射的通量，

距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量如式(2)所示，

$q=\frac{{\mathrm{fH}}_{C}m\mathrm{\τ}}{4{\mathrm{\πX}}^2\×1000}---\left(2\right);$

式中：

q——距离X处接收的热辐射的通量，单位为kw/m²；

f——热辐射率；

τ——大气传输率；

H_C——燃烧热，单位为J/kg；

m——质量流速，单位为kg/s；

X——距离火焰点源处的距离。

第四步，利用距离火焰点源为X(m)处接收到的热辐射通量与设定的热辐射通量对比，得出CNG加气站安全距离。

2.如权利要求1所述的CNG加气站安全距离确定方法，其特征在于：选取至少两个质量流速的数值，重复第一步至第四步。

3.如权利要求1或2所述的CNG加气站安全距离确定方法，其特征在于：选取至少两个燃烧热的数值，重复第一步至第四步。