加油站扩建充电桩项目安全设计研究

摘要

国家启动大力推动新能源汽车的发展的政策，进一步提升新能源汽车的保有量，逐步淘汰燃油汽车。加油站作为燃油汽车的重要配套设施，在当前的汽车结构体系中起着重要的作用，但随着节能减排政策的推进，新能源汽车逐步取代燃油汽车的趋势，加油站扩建充电桩及其附属设施是突围的重要方向。据我国汽车工业协会统计数据，2017年全年我国新能源汽车上牌总量约为719,000辆，其中插电式汽车和油电混动汽车占93%以上。　　论文既有对加油站扩建充电桩及其附属设施的安全性进行了系统性研究，采用风险矩阵、事故树和后果模拟三种手段，对加油站油料泄漏、火灾和爆炸等典型事故进行了定性和定量研究；也在加油站扩建充电桩及其附属设施和产生的新风险和加油站原有风险存在耦合的情况下，采用危险分析法、事故树分析等手段，研究了加油-充电合建后的事故发生机制。并且依据现行的法律法规、标准规范，提出了加油站扩建充电桩项目的安全设施设计，并总结出了加油站扩建充电桩项目后的运行和管理建议。　　首先，通过对IDS120K750D型充电桩及其附属设施的工作原理、安全性以及充电特性等性能进行详细的分析，得出充电桩产生火花是由于电路断开时产生的高温和空气击穿形成的，影响范围为10m。　　其次，结合绵阳某加油站的基本情况，采用风险评估、事故树分析和DNVPHAST工艺危险源分析软件分析，对火灾、爆炸以及汽油泄漏扩散进行分析。得出加油站在小孔、中孔、大孔以及全部泄漏的情形下最大危险距离为23.78m（汽油）和23.13m（柴油）。　　第三，根据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2014）相关要求进行修正，得出充电桩的火花产生地需要与加油站可能发生泄漏位置保持在37m以上的安全距离。由此，在以后的加油站扩建充电桩项目中，安全距离不能按照规定中的30米进行取值，而需要采用更加严格的标准。也建议国家对现有的标准在该方面进行验证和修订。　　综上，加油站扩建充电桩从技术上可行。但为了进一步提高扩建后加油站的安全性，本文从技术措施和管理措施上进行了设计和论证。通过安装检测设备、安全附件和建立安全管理体系等方面的进行事故预防，提升加油站的整体水平。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 新能源汽车逐步增加

1.1.2 加油站发展趋势

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

1.4 研究意义

1.5.1 技术路线

1.5.1 加油站与充电桩的风险分析

1.5.2 加油站加装充电桩的可行条件

1.5.3 扩建后的安全管控措施

2 加油站及附属设施风险分析

2.1.1 基本情况

2.1.2 总平面布置

2.1.3 工艺流程简述

2.1.4 周边情况

2.1.5 公用工程及辅助设施

2.1.6 安全管理情况

2.2.2 主要危险、有害因素辨识结果

2.2.3 重大危险源辨识结果

2.3 加油站风险方法

2.3.1 风险评估

2.3.2 事故树分析

2.3.3 DNV-PHAST工艺危险源分析软件

2.4.1 加油站风险评估

2.4.2 火灾或爆炸事故树分析

2.4.3 汽油（柴油）泄漏扩散分析

2.5 小结

3 充电桩及附属设施危险有害因素分析

3.1 危险有害因素辨识

3.1.1 IDS120K750D型充电桩介绍

3.1.2 IDS120K750D型充电桩危险有害因素辨识

3.2.1 电火花

3.2.2 高温

3.2.3 线路过载

3.2.4 电池燃烧或爆炸

3.2.5 其他危险有害因素

3.3 小结

4 充电桩及加油站危险因素组合分析

4.1 危险有害因素相关性分析

4.2安全风险分析

4.2.1火灾或爆炸事故

4.2.2 其他风险

4.3 危险组合防控

4.4 小结

5 安全设施设计

5.1.1 设施设备

5.1.2 主要危险物质

5.1.3 人员类型

5.1.4 新增服务

5.2 平面布局计划

5.3 重点管理安全隐患

5.4 安全设施设备

5.5 安全管理重点工作

5.5.1 主要负责人及职责

5.5.2 风险管理

5.5.3 法律法规与管理制度

5.5.4 教育培训

5.5.5 生产设施与工艺安全

5.5.6 作业安全

5.5.7 产品与危害告知

5.5.8 职业危害

5.5.9 事故与应急

5.5.10 检查与自评

5.6 充电本质安全化建议

5.7 小结

6 结论

致谢

参考文献

附录A 设计依据