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LNG加气站新建项目危险有害因素识别与分析加气站危险、有害因素辨识根据《企业职工伤亡事故分类》的规定,对加气站的危险、有害因素进行辨识,综合考虑起因物、引起事故的诱导性原因、致害物、伤害方式等,对加气站危险因素进行辨识具体分析见表3-1o表3-1加气站危险、有害因素一览表
1.2物质危险分析加气站主要危险物质为LNG和氮气,LNG是天然气原料经过预处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺在-162C下所形成的低温液体混合物LNG的主要成份为甲烷火灾危险性为甲类,爆炸浓度极限为5〜15%最小点火能艺两个方面进行全面分析分析情况如下:设备火灾危险性分析液化天然气属于易燃、易爆的介质,且为低温液体沸点-162C液化天然气泄漏,遇点火源即可引发火灾爆炸事故LNG储罐为特种设备,当设备及安全附件承压能力不能满足工艺要求,如果储罐未定期检验,安全附件未定期校验,易发生物理爆炸;当发生LNG大量泄漏时,遇点火源进而发生火灾爆炸2由于LNG温度很低,在低温条件下会引起材料变脆、易碎,如果接触LNG的设备管线材料在低温工作状态下的抗拉和抗压等机械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等不满足低温要求,可使设备产生损坏,引起LNG的泄漏,遇明火可引发火灾爆炸事故;LNG储罐罐体以及配套管阀的金属材料、密封材料尤其是焊缝,由于材质选用或安装、焊接工艺的失误,造成保温失效会导致低温破坏;LNG储罐中液化天然气储存过程中由于分层导致涡旋现象涡旋是由于向已装有LNG的低温储槽中充注新的LNG液体,或由于LNG中的氮优先蒸发而使槽内的液体发生分层o分层后的各层液体在储槽周壁漏热的加热下,形成各自独立的自然对流循环发生,可导致储罐内过热的液化天然气大量蒸发而引发事故;5加气系统出现故障、操作失误,会引起温度上升、压力波动包括真空、负压,可能导致储罐、附属管阀及密封垫失效、破坏;LNG储罐的安全保护系统失效,储罐液位、压力控制和可燃气体报警等失真,可能因误判断等造成事故;LNG储罐的地基如果不能经受LNG直接接触的低温在LNG产生泄漏或溢出时,可引起地基损坏,从而造成设备损坏,导致天然气泄漏;LNG储罐液化天然气超装,造成储罐内的工作压力超过允许最大值等原因也容易引起泄漏;9液化天然气储罐保温失效,安全泄压装置失灵,遇热或过量充装,可能发生超压物理爆炸;10泵体设计不满足安全要求,造成材质不符合低温条件,密封不严,不符合防爆要求,易造成天然气泄漏;11设备管线由于低温引起的冷收缩,对设备具有一定的危害性,如果引起设备损坏,可引起天然气的泄漏;12加气工艺管线具有一定压力,管线材质不合格、腐蚀、应力变形、焊接质量差、密封不良、操作不当等原因,造成管线内的天然气泄漏,遇点火源时可引发火灾爆炸;13加气站卸气软管可能出现鼓泡、破损,加气枪密封圈易破损,如不及时修理或更换,在卸气、加气过程中会出现LNG泄漏,遇点火源,可引发火灾爆炸事故14带压的LNG加气设施意外泄漏,人员把持不牢,可能会造成物体打击事故;15加气系统中所用闸阀、调压阀、安全阀等阀门较多其密封件易损坏,也可能出现阀体砂眼及裂缝破坏或开启、关闭、调压等功能失效,其结果造成系统可燃介质泄漏或操作失控16加气工艺管线有可能因材质不合格、腐蚀、应力变形、焊接质量差、密封不良、操作不当等原因,造成管线内的天然气泄漏,遇点火源时可引发火灾爆炸17加气站内工艺过程处于低温、带压状态,工艺设备容易造成泄漏,气体外泄可能发生地点很多,管道焊缝、阀门、法兰盘、槽车、低温烧泵、加气机等都有可能发生泄漏;当LNG管道被破坏、压缩天然气管道被拉脱或加气车辆意外失控而撞毁加气机时会造成天然气大量泄漏泄漏气体一旦遇引火源,就会发生火灾和爆炸18加气车辆的LNG储罐非正规厂家生产,储罐保温性较差,承压不能满足安全要求,加气时易发生火灾爆炸事故19氮气瓶在使用过程中,由于碰撞、倾倒、违章操作等原因造成氮气大量泄漏,人员接触易引起窒息死亡事故20氮气瓶使用不当,造成氮气瓶爆炸,从而引起人员伤亡2工艺及操作火灾危险性分析LNG储罐及有关LNG的管路在首次充注LNG之前,必须经过惰化处理惰化处理就是用惰性气体置换储罐内的空气,使罐内的气体中的含氧量达到安全的要求,本站用于惰化的气体是氮气,如果处理不彻底,造成天然气与空气混合,易引发火灾爆炸事故;2加气站内紧急切断系统和联锁系统不能正常工作,遇到危险状况时不能及时处理,可导致LNG泄漏3卸气时责任心不强,不严格遵守操作规程,造成设备损害,天然气泄漏,引发火灾爆炸事故;4卸气过程中,如果未连接静电接地系统或者静电装置电阻值过高,静电不能及时导除,有可能引发静电放电,遇天然气泄漏,造成火灾爆炸事故;5加气时汽车停在指定位置后,要熄火作业,如不熄火或汽车突然启动,有将加气枪拉断,引起泄漏着火的可能;6加气机旁未设防撞柱,当司机野蛮行驶时,可能撞及加气机造成天然气泄漏,引发火灾爆炸事故;7系统管路、设备中天然气的流动、阀门开启过大、人员着装不符合防静电要求等均可产生静电,静电放电在一定条件下也是易燃易爆物料的点火源;8工艺操作中违反操作规程而导致天然气外泄,可引起火灾事故;
(9)加气枪与加气车辆连接好后,若加气枪处于放空状态时就直接开钢瓶角阀,会造成钢瓶内气体泄漏;加气完毕如不将加气枪排空就强行拔枪,可能会出现枪头反弹伤人事故;
(10)在加气、卸气过程中,LNG流动会产生大量静电,在进行这些作业时,若未消除静电,产生的静电火花即可成为天然气火灾爆炸事故的点火源;
(11)在易燃易爆区抽烟、使用非防爆工具、手机等也可能触发火灾爆炸事故;
(12)操作人员未按操作规程操作,有可能致使机泵憋压,若安全阀故障不动作,造成管线、阀门、设备超压运行甚至造成天然气泄漏和火灾爆炸事故;
(13)系统管路、设备中的天然气具有一定压力和流速放空、卸料中容易产生静电,出入站场的人员不穿防静电服装等也可能产生静电,静电放电在天然气等可燃物料泄漏时常常是引发火灾爆炸事故的重要点火源
1.何必崛JEx典⑷不7rVI加气站位于*****乌伊公路(312国道)4289〜4290处,四周无生产经营单位,无民用住宅加气站沿乌伊公路建设位于公路北侧加气站西侧为空地,30m外有一废弃的加油站站房;加气站东侧100m范围内均为空地;加气站北侧为林带加气站站内发生火灾爆炸事故,可能会伤害公路上过往的车辆及人员
1.5平面布置危险因素分析LNG易燃易爆,危险性较大如果加气站设备布置防火间距不足,当发生火灾爆炸事故时,可引起设备烧损,人员伤害另外,当架空电力线路和架空通信线跨越加气站,也可成为火灾爆炸事故的点火源
1.6电气的危险因素分析
(1)站内各种电器设备如果出现接地设施失效或线路绝缘损坏、短路情况,或者没有按规定设置漏电保护器,防爆场所电器设备、线路、照明不符合防爆要求等原因引起打火或过热,若遇到天然气泄漏,可引起火灾;
(2)加气站爆炸危险区域内的各种电气设备及仪表等不符合防爆要求引起电火花或过热,若遇泄漏的天然气达到爆炸极限,可引起火灾爆炸事故
(3)加气站内的各种电气设备可能因接地设施失效,线路绝缘损坏,电器线路短路,接点接触不良等原因引起电气火灾
(4)加气站内设备设施及建筑物的防雷、防静电接地设施不符合设计规范要求或损坏失效也可引起雷电或静电火灾爆炸事故
(5)加气站防静电接地装置损坏,或者连接不当,静电不能及时导除,可产生静电放电6加气站内工作人员在操作、检修各供配电设备、电器的过程中,存在着发生触电伤亡,电弧灼伤、设备短路损坏等事故危险7电缆沟、管沟等地下管沟没用细砂填实,天然气就会在管沟内积聚,遇到火源就会引起火灾爆炸8可燃气体检测器不定期检验,检测数值失真,可延误事故的处理时机
1.7静电危险因素分析天然气在装卸、罐装、泵送过程中,由于流动、喷射、过滤、冲击等原因易产生静电静电危害是导致加气站火灾爆炸事故的重要原因静电作为点火源引起的火灾爆炸事故主要有以下四个条件1有静电产生的来源静电得以积聚,并达到足以引起火花放电的静电电压静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量静电放电周围必须有爆炸性混合物存在加气站产生静电的主要原因有LNG槽车在运输过程中LNG与罐车车壁冲击产生静电LNG槽车在卸液时,产生静电LNG在从储罐到加气机输送过程中,由于管线内壁粗糙,弯头多产生阻力等原因产生静电4作业人员人体静电8环境危险因素分析****夏季高温,可加剧储罐和管线的LNG挥发及扩散,增加了引起火灾爆炸事故的可能性****出现的雷击、闪电天气,对站内的设备设施和建构筑物存在着潜在的威胁雷击、闪电事故发生的瞬间会产生超高电压、超大电流,可能毁坏工程各站场的设备设施和建构筑物,造成天然气泄漏爆炸,引发重大的火灾爆炸事故****偶有大风天气,加气站罩棚和设备设施基础不牢,可造成设备设施损坏****冬季降雪天气,如果罩棚承重不够,造成坍塌5雷电和地震等自然灾害的破坏为小概率事件,往往具有难以预测性和不可抗拒性此类偶然事故一旦在加气站内发生,常常使人们措不及防,造成损失
1.9其它危险因素分析
1.
9.1安全管理不到位危险因素分析1加气站未设置安全管理机构,无专人负责安全管理,致使企业安全管理失控,在管理上造成安全隐患2加气站的操作人员未经过安全培训,不熟悉操作规程,不了解LNG的火灾危险性,容易出现违章作业或违反安全操作规程,不能及时发现火灾隐患,没有处理突发事故的能力,易造成事故3安全管理岗位责任制不明确;工艺操作中违反安全操作规程;在易燃区违章吸烟、使用非防爆工具,出入机动车辆不采取阻火和接地措施;在检修中动火、用电、容器内作业等工作票制度执行不严、安全监护措施不力;系统吹扫或置换不净等违章行为均可能引发火灾爆炸事故4加气站现场安全管理不严,对加气车辆安全教育不到位,如人为带入的烟火、打火机火焰、手机电磁火花、穿钉鞋摩擦、撞击火花、穿脱化纤服产生的静电火花,燃放鞭炮的散落火星,雷击等,均可成为加气站火灾的点火源5加气车辆排队加气时,现场安全管理不到位,出现事故不利于车辆疏散
1.
9.2检修危险因素分析加气站检修作业时经常进行动火作业、高处作业、临时用电作业,稍有疏忽就会发生事故以下就典型检修作业的危险、有害因素进行具体分析1动火作业天然气设备检修时切割、焊接等动火作业具有很大危险性作业人员缺乏安全常识,或违反动火安全管理制度而发生火灾爆炸事故时有发生例如动火,检修动火之前,必须对设备管线进行置换;作业前应进行动火分析,即检测设备管线内及周围空间爆炸混和气体浓度,分析合格后方可进行动火;此外动火设备的相邻设备管线应与动火设备同样采取相应的防范措施2高处作业加气站在罩棚及站房进行高处作业时,未执行高处作业管理制度,安全措施不到位,或者天气不具备高处作业,高处作业附近有架空电力线等,易发生事故3临时用电作业加气站临时用电作业时,未严格执行临时用电作业管理制度,安全措施不到位,危险部位未挂安全警示标志,无人监护等等,作业过程中易引起触电事故
1.
9.3车辆伤害危险因素分析加气及卸气车辆野蛮行驶,或者加气工麻痹大意,车辆行驶时,有可能造成人员的车辆伤害事故,加气机无防撞柱加气机被车辆撞损时,易引起LNG泄漏
1.
9.4冻伤危险因素分析LNG为低温液化气体,沸点在-162℃一旦LNG泄漏,人员如果没有防护,直接接触LNG即可造成人员冻伤
1.10危险化学品重大危险源辨识危险化学品重大危险源是指长期地或临时地生产、加量仅为
0.28mJ燃烧速度快,燃烧热值高平均热值为33440kJ/m3对空气的比重为
0.55扩散系数为
0.196极易燃烧、爆炸,并且扩散能力强,火势蔓延迅速一旦发生火灾难以施救天然气火灾特点是当发生火灾时往往会引发天然气的爆炸,随着爆炸的发生,天然气会很快释放氮气主要在天然气设备及管线吹扫及仪表用气,采用氮气瓶储存LNG的性质随组分变化而略有不同,一般商业LNG的基本性质为在-162℃与
0.IMPa下,LNG为无色无味的液体其密度约为424kg/m3燃点为650℃热值一般为
37.62MJ/m3在-162℃时的汽化潜热约为510kJ/kg压缩系数为
0.740〜
0.820其主要组份见表3—2表3-2LNG基本组成一览表邛佥类别见下表3—3表3-3天然气危险特性一览表工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元依据国家现行标准《危险化学品重大危险源辨识》和《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》的要求,对加气站是否构成重大危险源进行分析,具体情况见表3-7表3-7加气站重大危险源一览表由表分析可见,加气站LNG未构成危险化学品重大危险源,LNG储罐未构成压力容器重大危险源
1.11危险区域及危险类型综合以上各种危险、有害因素的分析,本项目最主要的危险类型为火灾爆炸,另外还存在冻伤、触电、车辆伤害、高处坠落等危险,主要危险因素及对应的危险产生部位详见表3-8o表3-8加气站危险因素分布表
1.
2.1液化天然气LNGLNG属甲类火灾危险性物质,最小点火能较低,易燃易爆LNG理化性质见表3-4表3—4LNG理化性质一览表液化天然气是以甲烷为主的液态混合物,常压下的沸点温度约为一162C密度大约为424kg/m3LNG在泄漏或溢出的地方,会产生明显的白色蒸气云白色蒸气云的形成,是空气中的水蒸气被溢出的LNG冷却所致天然气在液化装置液化,产生液化天然气,其组成与气态稍有不同,因为一部分组分在液化过程中被除去沸点一160〜164℃;危险特性极易燃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为5%〜15%当液化天然气由液体蒸发为冷的气体时,其密度与在常温下的天然气不同,约比空气重
1.5倍,其气体不会立即上升,而是沿着液面或地面扩散,吸收水与地面的热量以及大气与太阳辐射热,形成白色云团由雾可察觉冷气的扩散情况,但在可见雾的范围以外,仍有易燃混合物存在如果易燃混合物扩散到火源,就会立即闪燃回着当冷气温热至一112C左右,就变得空气轻,开始向上升液化天然气比水轻(相对密度约
0.45)遇水生成白色冰块冰块只能在低温下保存,温度升高即迅速蒸发,如急剧扰动能猛烈爆喷天然气主要由甲烷组成,其性质与纯甲烷相似,属“单纯窒息性”气体,高浓度时因缺氧而引起窒息液化天然气与皮肤接触会造成严重的灼伤注摘自《危险化学品安全技术全书》(化学工业出版社)
1.22天然气LNG泄漏蒸发后生成天然气,其主要物化特性见下表3—5表3-5天然气主要物化特性一览表注摘自《危险化学品安全技术全书》(化学工业出版社)
1.
2.3氮气氮气在加气站主要用于天然气设备及管线吹扫及仪表用气其危险特性见表3-6o表3-6氮气主要物化特性一览表工程控制密闭操作提供良好的自然通风条件呼吸系统防护一般不需要特殊防护,当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器或长管面具防护眼睛防护一般不需要特殊防护措施身体防护穿一般作业工作服手防护戴一般作业防护手套其它避免高浓度吸入进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护注摘自《危险化学品安全技术全书》(化学工业出版社)
1.3加气站火灾危险性分析火灾爆炸是加气站最主要的危险因素,现对其设备和工序号危险和有害因素危险因素存在部位备注1火灾爆炸LNG储罐与加气机危害较重2冻伤LNG储罐与加气机危害较大3机械伤害机泵等动设备4车辆伤害装卸及加气的车辆5坍塌站房和罩棚6高处坠落站房、罩棚和储罐7中毒和窒息天然气、氮气窒息8触电带电部位易发事故组分体积百分含量V%组分体积百分含量V%C192〜98C40~41〜6其他煌类化合物0-11~4惰性成分0〜3害类别火灾危险性分类危险性类别备注天然气甲
2.1类分类名称危险物质临界量/t危险源数量储存量(t)危险化学品LNG5043m3LNG储罐1个
18.23压力容器LNG最高工作压力^
0.IMPa且PVN100MPa•m343m3LNG储罐1个最高压力
1.6MPaPV=
68.8MP3a•m序号危险区域名称主要设备设施主要危险类型1LNG储罐区43m3LNG储罐火灾爆炸、冻伤2加气岛及罩棚加气机火灾、触电、车辆伤害、罩棚坍塌、高处坠落、冻伤3站房配电设备、壁挂炉触电、电气火灾害类别火灾危险性分类危险性类别备注氮气
2.2类标识中文名液化天然气;别名LNG英文名liquefiednaturalgas化学类别烷煌CAS#8006-14-2危规分类及编号GB
2.1类21008oUNNo.1972O危险性类别第
2.1类易燃气体组成与性状主要成分83%〜99%甲烷、1%〜13%乙烷、
0.1%〜3%丙烷外观与性状无色无臭液体应急措施泄漏出的液体如未燃着,可用水喷淋驱散气体,防止引燃着火,最好用水喷淋使泄漏液体迅速蒸发,但蒸发速度要加以控制,不可将固体冰晶射至液化天然气上灭火方法用水冷却容器,以防受热爆裂,并用水保护进行关阀或堵漏的人员如泄漏物未被点燃,可用雾状水直接射至易燃蒸气和空气的混合物,以使其远离火源如需使泄漏物蒸发加快,须在蒸气蒸发能控制的情况下,用雾状水加快其蒸发速度禁止向液化天然气使用水枪施救如有必要扑灭少量的天然气的火种时,可用水、干粉、二氧化碳、卤素灭火剂灭火同时必须注意通风转换急救应使吸入天然气的患者脱离污染区,安置休息并保暖;当呼吸失调时进行输氧,如呼吸停止,要先清洗口腔和呼吸道中的粘液及呕吐物,然后立即进行口对口人工呼吸,并送医院急救;液体与皮肤接触时用水冲洗,如产生冻疮,就医诊治泄漏处理首先切断一切火源,勿使其燃烧,同时关闭阀门等,制止渗漏;并用雾状水保护关闭阀门的人员;操作时必须穿戴防毒面具与手套标识英文名Naturalgas危险货物编号21007UN号1971理主要成分甲烷及低分子量烷煌化外观与形状天然气是无色、无臭易燃气体特沸程(℃)-160℃自燃温度(℃)482—632性相对密度(水=1)
0.45(液化)最大爆炸压力(kPa)
6.8X102溶解性微溶于水毒性及健康危害侵入途径吸入健康危害天然气的职业危害程度分级为IV级,车间最高允许浓度为300mg/n(前苏联标准)长期接触天然气的人员,可形成头晕、头痛、失眠、记忆力减退、食欲不振、无力等神经衰弱症,接触低浓度天然气对人体基本无毒,接触高浓度(达20%〜30%)天然气时,可引起缺氧窒息、昏迷、头晕、头疼、呼吸困难,以至脑水肿、肺水肿,如不及时脱离,可能造成窒息中毒死亡急救应使吸入天然气的患者迅速脱离污染区,安置休息并保暖;当呼吸失调时进行输氧,如呼吸停止,要先清洗口腔和呼吸道中的粘液及呕吐物,然后立即进行人工呼吸,并送医院急救;液体与皮肤接触时用水冲洗,如产生冻疮,就医诊治防护措施呼吸系统防护高浓度环境中佩戴供气式呼吸器眼睛防护一般不需要特殊防护,高浓度接触可戴化学安全防护眼镜防护服穿工作服;手防护必要时戴防护手套其它工作现场严禁吸烟避免高浓度吸入进入罐或其它高浓度区作业,须有人监护燃烧爆炸危燃烧性易燃建规火险分级甲燃烧分解产物CO、co2稳定性稳定爆炸极限(V%)5~15禁忌物强氧化剂、卤素危险特性天然气火灾危险类别属甲类,极易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸与氟、氯等能发生剧烈的化学反应其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远处,遇明火引着回燃若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险险性泄漏处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并隔离直至气体散尽,切断火源应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服合理通风,禁止泄漏物进入受限制的空间,以避免发生爆炸切断气源,喷洒雾状水稀释,抽排(室内)或强力通风(室外)漏气容器不能再用,且要经过技术处理以清除可能剩下的气体储运储存于阴凉、通风仓间内温度不宜超过30℃o远离火种、热源防止阳光直射应与氧气、压缩空气、卤素、氧化剂等分开存放切忌混储混运储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型配备相应品种和数量的消防器材禁止使用易产生火花的机械设备和工具验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先用搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损灭火方法泡沫、雾状水、二氧化碳干粉灭火剂灭火标识中文名氮;氮气英文名nitrogen分子式n2CAS号7727-37-9危险性类别第
2.2类不燃气体化学类别非金属单质TRECSMW8900000UN:1049(气体),危编号21001(气体)组成与性状外观与性状无色无臭气体主要用途用于合成氨,制硝酸,用作物质保护剂、冷冻剂健康危害侵入途径吸入健康危害空气中氮气含量过高,使吸入气氧分压下降,引起缺氧窒息吸入氮气浓度不太高时,患者最初感胸闷、气短、疲软无力;继而后烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳,称之为“氮酩酊”,可进入昏睡或昏迷状态吸入高浓度,患者可迅速出现昏迷、呼吸心跳停止而致死亡急救措施吸入迅速脱离现场至空气新鲜处保持呼吸道通畅如呼吸困难,给输氧如呼吸心跳停止,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术就医燃爆特性与消防燃烧性不燃闪点℃无意义爆炸极限%v/v无意义引燃温度℃无意义最小点火能mJ无意义最大爆炸压力无意义危险特性若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险灭火方法本品不燃用雾状水保持火场中容器冷却泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入切断火源建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服尽可能切断泄漏源合理通风,加速扩散漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用储运注意事项不燃性压缩气体储存于阴凉、通风仓间内仓内温度不宜超过30℃o远离火种、热源防止阳光直射验收时要注意品名,注意验瓶日期,先进仓的先发用搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损理化性质熔点-
209.8℃沸点-
195.6℃相对密度(水二1)
0.81(-196℃)相对密度(空气=1)
0.97饱和蒸气压kPa
1026.42-173℃燃烧热(kj/mol)无意义临界温度-147℃临界压力(MPa)
1.40溶解性微溶于水、乙醇稳定性和反应活性稳定性稳定聚合危害不聚合燃烧(分解)产物氮气运输缶息危规号22005UN编号1066包装分类HI包装标志5包装方法钢质气瓶。