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油气电合建站安全规划设计探讨

学术杂志网   |   2020-09-08

摘要:新能源汽车行业是我国战略性新兴行业之一,伴随着新能源汽车行业的蓬勃发展,配套的加气站和充电站也迎来了新的发展机遇。目前,油、气、电站分别建设的情况还属于普遍现象,油气电合建站的案例和相关研究还相对较少。在阐述了加油、加气、充电合建站的现状前提下,分析了油气电合建站的合规性和规划选址的安全性,进一步分析合建站在总平布置阶段的布置原则和加油、加气、充电设施之间的安全距离,可为今后的油气电合建站的安全规划设计提供一定的技术参考。

关键词:合建站;安全规划设计;选址安全;总平布置安全

新能源汽车行业是我国战略性新兴行业之一。习总书记指出,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。我国政府出台了一系列政策指引新能源汽车的发展[1-3]。随着新能源汽车行业的迅猛发展,配套的加气站、充电站等重要基础设施的发展却相对缓慢。现阶段,我国普遍还是油、气、电分别建设的能源供给站,缺乏统一规划、站点分布不均、服务半径重叠、占地规模不一、盈利不佳等问题。部分早期建设的加油站、加气站位于城市中心区域,存在与周边重要建筑物以及居民住宅等的安全距离小于规范要求的问题,有些加油站周边还存在违章搭建的情况。充电站数量虽然逐年攀升,但存在着供需错配、充电桩不互通共享、整体利用率偏低、停车难、充电时间长等诸多问题。为缓解配套基础设施发展滞后问题,统筹传统燃料汽车和新能源汽车供能,油气电合建站作为一种新的模式应运而生。油气电合建站是集加油站、加气站和充电站等供能服务功能为一体的新型公共基础服务设施。该设施打破纯加油站、加气站或充电站的运营格局,整合资源提供一站式服务,满足各类用户的用能需求,减少城市危险性场所的数量,有利于提高居民安全感。同时,相较于分散式建设加油站、加气站、充电站占用大量宝贵的土地资源,合建站可最大化集约土地。不但可以油气电同时设计建设,而且还可以直接在现有的油气站上进行改造,增设充电设施,解决选址难的问题。建设油气电合建站需要解决的最大问题是安全问题。一般来说,加油站的油罐容量越大,距周边建筑的安全距离就越大。汽油和天然气都是可燃的,总储量越大,越不安全,再加上充电站,如若产生电火花,安全问题更加明显。为此,本文在依据相关规程规范[4-11]和专家的研究成果[12-14]的基础上,结合工程经验,对油气电合建站的安全规划设计进行研究。研究主要从合建站的合规性、规划选址以及加油、加气、充电设施间的安全距离两个方面进行分析。研究成果对油气电合建站的建设具有一定的参考价值。

1合建站选址规划安全分析

1.1合建站合规性分析

油气电合建站主要由站房、加油加气棚、LNG(液化天然气)储罐设施、LPG(液化石油气)储罐、CNG(压缩天然气)储气设施、埋地油罐组、充电桩区等组成。由于油气站存储的是易燃、易爆的危险物,将形成爆炸危险区域,因此是否允许加油站、加气站、充电站在满足安全前提下进行合建,须进行合规性论证。根据最新颁布出版的《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156—2012(2014版))规范第3.0.2款中明确规定:加油站可与除CNG加气母站外的其他各类加气站联合建站,各类天然气加气站可联合建设。加油加气站可与电动汽车充电设施联合建站[7]。可见,该规范为加油、加气、充电合建站的规划设计提供了依据。

1.2合建站选址安全分析

结合国标《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156—2012(2014版))和《电动汽车充电站设计规范》(GB50966—2014)的相关要求,合建站的选址应符合城乡规划,结合加油站布点、燃气布点、充电站布点规划开展选址工作。需要指出的是,上述4个规划的主管部门分别是自然资源、商务、住建、发改部门,选址工作前期应取得各主管部门的认可,符合环境保护和防火安全的要求。对于城市建成区内的合建站,宜靠近城市道路,但不宜选在城市干道的交叉路口附近。合建站应避开重要的建筑物和人流密集区,远离明火场所,避开危险地段,且应具有较好的可见度。同时,架空电力线路和架空通信线路均不应跨越合建站的加油加气作业区。另外,根据GB50156—2012(2014版)的4.0.2条规定“在城市建成区不宜建一级加油站、一级加气站、一级加油加气合建站、CNG加气母站”。意即为保证城市安全,在城市行政区内实际已经成片开发建设、市政公用设施和公共设施基本具备的地区不宜建一级合建站,在城市中重要市级公共设施比较集安全生产110中、人群流动频繁的公共活动区域和分散市中心活动强度的、辅助性的次于市中心的市级公共服务中心不得建设合建站。

1.3合建站与站外建(构)筑物的安全距离分析

合建站中加油、加气和电力设施与站外建(构)筑物的安全距离在规范GB50156—2012(2014年版)第4.0.4~4.0.14条对做出了明确规定。以无油气回收系统的一级加油站的埋地储油罐为例,查阅规范第4.0.4条可知,无油气回收系统的一级加油站分别与站外公共建筑物、民用建筑物一类保护物、铁路、城市快速路、城市次干路的安全距离分别为50、25、22、10、8m[7]。此规定对合建站的选址规划具有重要的指导意义。

2合建站总平面布置安全分析

合建站内的总平面布置安全是合建站规划设计的重点内容之一。合建站的总平布置应符合相关的规范要求,加油、加气、充电设施之间应有足够的安全距离。以下将从合建站总平布置原则、加油设施与加气设施之间的安全距离、加油(气)设施与充电设施之间的安全距离三个层次进行安全分析。

2.1合建站总平布置原则

合建站总平面布置除了应根据项目地红线图及其它相关条件,本着有利生产、方便管理、确保安全、保护环境、节约用地的原则,结合建设场地的具体情况因地制宜进行布置外,还要严格遵守国家有关防火、安全等规范的要求:(1)合建站储存的油品、天然气具有易燃、易爆的特点,建、构筑物的平面布置严格遵守我国有关规范、标准,考虑必要的防火、防爆、卫生要求及安全间距,确保安全生产。(2)充电区域应与加油(加气)作业区有边界标识。(3)充电区域应具备一定的通风条件。(4)场址道路呈环形布置,以满足交通、消防的需要,车辆出入口应分开设置。

2.2加油设施与加气设施间的安全距离分析

加油设施与加气设施二者间的相对位置,在GB50156—2012(2014版)第5.0.4款中有明确:在加油加气合建站内,宜将柴油罐布置在LPG储罐或CNG储气瓶(组)、LNG储罐与汽油罐之间。站内设施防火间距简要摘录如表1[7]。

2.3加油(气)设施与充电设施间的安全距离分析

GB50156—2012(2014版)对加油加气站内的电动汽车充电设施做出了相关规定,其中第5.0.7款中明确:电动汽车充电设施应布置在辅助服务区内。辅助服务区是加油加气站用地红线范围内加油加气作业区以外的区域。加油加气作业区指加油加气站内布置油(气)卸车设施、储油(储气)设施、加油机、加气机、加(卸)气柱、通气管(放散管)、可燃液体罐车卸车停车位、车载储气瓶组拖车停车位、LPG(LNG)泵、CNG(LPG)压缩机等设备的区域。该区域的边界线为设备爆炸危险区域边界线加3m,对柴油设备为设备外缘加3m。以油气站的加气机为例,GB50156—2012(2014版)附图C.0.6规定加气机内部空间为爆炸1区;LPG加气机的爆炸危险区域2区是以加气机中心线为中心,以半径为5m的地面区域为底面和以加气机顶部以上0.15m,半径为3m的平面为顶面的圆台形空间[1]。则由此可以得出如图1所示。阴影部分的圆台形空间及圆台形空间外3m以内区域均为该加油机所在的加油作业区。电动汽车充电设施应布置在加油加气作业区以外的区域,则可得出充电设施应布置在距离该加气机中心8m以外的区域。同理结合规范GB50156-2012(2014版)附录C加油加气站内爆炸危险区域的等级和范围划分,可以计算出充电设施与油气站各设施的安全距离(如表2),对合建站的辅助区域布置及其加油、加气、充电设施的布置具有参考意义。

3结语

在加油、加气、充电合建站的规划设计过程中,安全问题尤为重要。合建站的选址不仅要符合相关规范安全的要求,同时还要满足总平面布置的各类设施符合安全规范,满足安全间距要求,同时保障站内道路交通的合理性。油气电合建站是伴随着新能源行业逐渐发展起来的新兴产业,因此还未有针对性的规范要求明确合建站的规划、设计、施工。建议相关单位尽快针对加油、加气、充电合建站出具规范加以明确。合建站具有节约土地、缩减投资和提高服务能力的众多优势,因此在推广三合一站建设时我们需要运用创新思维,利用有限的资源,去满足用户需求,从用户的角度考虑,从个性化需求逐步过渡到共性化需求,为用户提供一站式的能源解决方案,进而搭建起安全可靠的城市综合能源供给服务网络。

作者:张华 陈航鹏 丘宗南 李瑾 单位:南平市不动产登记中心 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司

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