【正文】 建設(shè)速度快、供應(yīng)靈活性大、污染小的特點(diǎn)。隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展和大量從國外進(jìn)口液化石油氣，液化氣供應(yīng)事業(yè)得到了廣泛迅速的發(fā)展，液化氣已成為城市燃?xì)夤獾闹匾獨(dú)庠础＝鼛啄陙?, 隨著改革開放，國內(nèi)市場(chǎng)與國際市場(chǎng)相接軌，根據(jù)能源需求，國內(nèi)一些沿海省、市地區(qū)如福建、廣東、浙江、江蘇、山東、天津等地先后從國際市場(chǎng)購進(jìn)液化石油氣，緩解了國內(nèi)液化氣市場(chǎng)的供需矛盾 。液化石油氣作為城市燃?xì)鈿庠矗m不及天然氣，但與煤制氣和泊制氣比較，具有投資省、見效快、占地少、無污染；而且氣源來源渠道多，工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但由于儲(chǔ)運(yùn)能耗較大，運(yùn)行成本較高，價(jià)格波動(dòng)大，另外因其受環(huán)境氣象條件的影響而使供氣壓力低，供氣范圍小，同時(shí)受氣源來源與運(yùn)輸條件制約的因素較多，在有天然氣的條件下不宜作為長(zhǎng)期運(yùn)行的主氣源。 天然氣天然氣是城市燃?xì)庾罾硐氲臍庠础Ｌ烊粴鈿赓|(zhì)無毒、干凈、雜質(zhì)少。一具有投資小、運(yùn)行成本低、熱值高的特點(diǎn)。1994 年，我國天然氣生產(chǎn)量為 億米 3，其中做為城市燃?xì)獾募s占 45% 。為適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)需求，正在規(guī)劃研究東南沿海引進(jìn)應(yīng)用液化天然氣項(xiàng)目，以及俄羅斯伊爾庫茨克氣田向中國供氣的可行性，這將大力改善我國能源結(jié)構(gòu)。天然氣管道建設(shè)將是未來中國管道建設(shè)中最熱的熱點(diǎn)，在未來的一段時(shí)間內(nèi)中國將建設(shè)大批的天然氣管道。繼西氣東輸管線之后，中國還將啟動(dòng) “ 俄氣南送 “ 工程，該管線計(jì)劃 2005 到 2007 年建成投產(chǎn)，該項(xiàng)目對(duì)我國東北和環(huán)渤海地區(qū)的發(fā)展將具有重大的政治和經(jīng)濟(jì)意義。此外，為了改善東南沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)迅速 , 缺少能源的狀況，經(jīng)國家批準(zhǔn)，廣東珠江三角洲地區(qū)將首先引進(jìn)國外液化天然氣 (LNG) 資源，作為 LNG 項(xiàng)目的試點(diǎn)，該管線由一條主干線及兩條支線組成，全長(zhǎng) 327 公里，主干線由深圳至廣東，現(xiàn)已完工。另外，為了使近海天然氣登陸，我國還將建設(shè)山東膠東半島天然氣管網(wǎng)、東海春曉氣田向浙江供氣的東海天然氣管道、南海氣田向海南和廣西的管線等。目前中國天然氣資源量為 38 萬億立方米，截止到 2000 年我國己累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量 萬億立方米，預(yù)計(jì) 2006年中國天然氣年產(chǎn)量可達(dá)到500 億立方米。中國規(guī)劃加速建設(shè) “ 西、東、南、北、中 “ 五大天然氣基地。 “ 西 “就是西氣東輸工程：” 東 “ 就是東海天然氣資源開發(fā) ,2004 年實(shí)現(xiàn)海氣上岸：” 南 “ 就是加快發(fā)展川西地區(qū)天然氣 , 以每年增加 223 億立方米的速度，實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展：” 北 “ 就是加快鄂爾多斯北部天然氣資源的開發(fā) ,參與向東部地區(qū)供氣：” 中 “ 就是進(jìn)一步發(fā)展中原油田的天然氣資源，擴(kuò)大向山東市場(chǎng)的供氣量。因此，21 世紀(jì)，作為朝陽產(chǎn)業(yè)的石油天然氣業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景，中國必將迎來油氣管道建設(shè)的大發(fā)展時(shí)期。綜上所述，根據(jù)某的地理位置及現(xiàn)有條件，即西氣東輸?shù)墓艿拦こ掏緩胶林菔械睦?，淮南的上窯，距離某縣城約 160 公里，氣源可靠，運(yùn)輸方便，故選擇天然氣為氣源，實(shí)施天然氣供氣工程。1）工程規(guī)模及概況：西氣東輸工程是我國西部大開發(fā)的一項(xiàng)規(guī)模宏大、標(biāo)志性的序幕性工程，是 “ 十五 “ 期間國家安排建設(shè)的特大型基礎(chǔ)設(shè)施，是一項(xiàng)艱巨的歷史任務(wù)。總投資預(yù)計(jì) 1600 億元，其主要任務(wù)是將新疆塔里木盆地的天然氣送往豫、皖、江、浙、滬地區(qū)，沿線經(jīng)過新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、某、江蘇、上海、浙江十個(gè)省市區(qū)。西氣東輸工程包括塔里木盆地天然氣資源勘探開發(fā)、塔里木至上海天然氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)以及下游天然氣利用配套設(shè)施建設(shè)。西氣東輸工程主干管道全長(zhǎng) 4000 公里左右，輸氣規(guī)模設(shè)計(jì)為年輸商品氣 120 億立方米，建成后將成為我國第一條大口徑、長(zhǎng)距離、高壓力、多級(jí)加壓、采用先進(jìn)鋼材并橫跨長(zhǎng)江下游寬闊江面的現(xiàn)代化、世界級(jí)的天然氣干線管道。西氣東輸工程將作為我國進(jìn)入新世紀(jì)后的第一個(gè)重大建設(shè)項(xiàng)目而載入史冊(cè)。西氣東輸工程是我國對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整舉措。要保持經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，必須以提高經(jīng)濟(jì)效益為中心，對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整。這是我國 “ 十五 “ 計(jì)劃的主線。我國已經(jīng)到了以結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的階段，不調(diào)整就不能繼續(xù)前進(jìn) , 不調(diào)整就不能健康發(fā)展。實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加快中西部地區(qū)發(fā)展，是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重大部署。2）工程投資管道工程起于新疆塔里術(shù)輪南油田，終于上海，穿越四省一市，全長(zhǎng)約 4000 公里。整個(gè)西氣東輸工程總投資約 1643 億元 ( 預(yù)可行性研究報(bào)告數(shù) )，其中氣田勘探 284 億元，管道工程 485 億元。 用戶用氣量的確定城市用氣受氣候、季節(jié)、生活習(xí)慣和工業(yè)企業(yè)工作班制等因素的影響 ,具有一定的波動(dòng)性，從而形成月，日和小時(shí)不均勻性。居民及商業(yè)用戶的不均勻系數(shù)應(yīng)根據(jù)管道燃?xì)鈱?shí)際運(yùn)行測(cè)算，因某縣尚無大規(guī)模管道燃?xì)夤?yīng)，無此實(shí)際數(shù)據(jù)。根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》及某縣城的具體情況 ,并參考其它類似城鎮(zhèn)居民及商業(yè)用戶的用氣情況，確定居民及商業(yè)用戶的用氣高峰系數(shù)如下：月高峰系數(shù) : Km=日高峰系數(shù) : kd=小時(shí)高峰系數(shù) :kh=根據(jù)各類用戶的耗氣量計(jì)算，另外考慮總用氣量的 3% 未可預(yù)見氣量。 計(jì)算月平均日用氣量居民用戶、商業(yè)用戶和未預(yù)見用戶的計(jì)算月平均日用氣量按下式計(jì)算 :Qd= Qa式中 :Qd 計(jì)算月平均日用氣量 (m3/d)；Qa 年用氣量 (m3/y)；n 年燃?xì)庾畲筘?fù)荷天數(shù) (d)。 其值為：n = 高峰小時(shí)計(jì)算流量居民用戶、商業(yè)用戶和未預(yù)見用戶用氣的小時(shí)計(jì)算流量按下式計(jì)算 :Qh = Qa式中 :Qh 小時(shí)計(jì)算流量 (m3/h)；Qa 年用氣量 (m3/y)；n 年燃?xì)庾畲筘?fù)荷小時(shí)數(shù) (h)； 其值為：n= 工業(yè)用戶的計(jì)算月平均日用氣量 = 工業(yè)用戶年用氣量 / 年供氣小時(shí)數(shù)。 儲(chǔ)氣量的確定本工程氣源為壓縮天然氣，由高壓天然氣撬車將其運(yùn)至儲(chǔ)氣供氣站向城鎮(zhèn)供氣。壓縮天然氣供應(yīng)由于是受撬車數(shù)量、運(yùn)輸條件、運(yùn)距及氣候條件等不穩(wěn)定因素的限制，為保證安全穩(wěn)定供氣，需建儲(chǔ)氣設(shè)施。儲(chǔ)氣容積應(yīng)按照儲(chǔ)存天數(shù)計(jì)算。參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中的混氣站內(nèi)液化氣的儲(chǔ)存天數(shù)為 24 天，再考慮某縣受地理位置和氣象條件的限制，本工程最終規(guī)模所需的儲(chǔ)氣量按計(jì)算月 2 天的用氣量計(jì)算，即本工程所需儲(chǔ)氣量為1萬米3。 總工藝流程 工藝流程簡(jiǎn)介壓縮天然氣由高壓天然氣鋼瓶撬車送入儲(chǔ)氣供氣站，首先用高壓接管和快裝接頭與撬裝鋼瓶車連接。壓縮天然氣通過控制閥門首先送入儲(chǔ)氣井，當(dāng)鋼瓶壓力與儲(chǔ)氣井壓力平衡后，關(guān)閉控制閥門，撬裝車余下氣體依序送入下一氣井。直到氣井壓力與撬裝車鋼瓶?jī)?nèi)壓力平衡，關(guān)閉控制閥門。撬裝車余下氣體通過控制閥門在一級(jí)換熱器內(nèi)預(yù)熱，進(jìn)入二級(jí)換熱器加熱。經(jīng)計(jì)量、加臭由出口閥門輸入地下中壓管道的城鎮(zhèn)管網(wǎng)供氣。另外氣井內(nèi)的天然氣作為儲(chǔ)配氣源也可通過二級(jí)調(diào)壓向城市管網(wǎng)供氣。3．工藝技術(shù)及設(shè)備方案 確定方案的依據(jù)1）建設(shè)規(guī)模2）介質(zhì)性質(zhì)3）城市規(guī)劃及居民需求4）設(shè)計(jì)委托要求西氣東輸工程在途徑某毫州市的利辛、淮南市的上窯及合肥附近三處預(yù)留了管道接口。采用長(zhǎng)輸管線供氣方式就是從其中的一個(gè)接口處接入一條高壓輸氣管線 , 顯然從合肥的預(yù)留管道接口接長(zhǎng)輸管線最近 , 大約 160公里，其輸氣管線路徑為：合肥肥西某。同時(shí)建設(shè)一座天然氣儲(chǔ)氣供氣站，向城鎮(zhèn)管網(wǎng)供氣。儲(chǔ)氣供氣站的天然氣一般為壓縮天然氣 , 又稱 CNG 站 , 是近幾年國內(nèi)發(fā)展和應(yīng)用較為迅速的一種供氣方式。它機(jī)動(dòng)性強(qiáng) , 儲(chǔ)運(yùn)方便，氣源穩(wěn)定 , 價(jià)格波動(dòng)小。其主要工藝是將天然氣凈化壓縮后進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn) , 一般是由專用壓縮天然氣撬車運(yùn)至天然氣儲(chǔ)氣供氣站 , 經(jīng)儲(chǔ)存、調(diào)壓、計(jì)量、加臭后輸入城市供氣管網(wǎng)。該系統(tǒng)具有工藝簡(jiǎn)單、投資省、成本低、工期短、見效快的優(yōu)點(diǎn)，適用于向距氣源較近的中小城鎮(zhèn)供氣。目前北京周邊縣城己建成幾座壓縮天然氣儲(chǔ)氣供氣站 , 并已有了成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) , 該供氣工藝技術(shù)上是先進(jìn)成熟的 , 供氣設(shè)備也是安全可靠的。壓縮天然氣站供氣方式具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值 , 為城鎮(zhèn)提供了一種新的燃?xì)夤?yīng)方式。長(zhǎng)輸管線供氣適用于有較大規(guī)模供氣量的工程，因?yàn)殇佋O(shè)一條長(zhǎng)達(dá) 60公里、直徑為 DN 200 的高壓輸氣管線其工程投資約 3000 萬元左右，同時(shí)還要建壓縮天然氣儲(chǔ)氣供氣站，總投資約 5500 萬元，一次性投資大。而某現(xiàn)有人口 13 萬人，即使到 2010 年人口發(fā)展預(yù)測(cè)為 20 萬人，按最終規(guī)模的供氣量考慮，其年用氣量為 1526 萬立方米，顯然是不經(jīng)濟(jì)的，而近期先建壓縮天然氣儲(chǔ)氣供氣站，用 2 部高壓撬車作為儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備，設(shè)置4臺(tái)高壓儲(chǔ)氣井，待發(fā)展至最終規(guī)模時(shí)，再增加相應(yīng)數(shù)量天然氣儲(chǔ)氣井，這樣先期即可以保證供氣，又使投入的啟動(dòng)資金不是很大，并可以滾動(dòng)式發(fā)展，所以這種供氣方案比較經(jīng)濟(jì)可行。 工程實(shí)施比較長(zhǎng)輸管線供氣所要求的基礎(chǔ)條件較多，涉及外部協(xié)調(diào)方面的工作量大，受制約的因素也多，主要是應(yīng)有詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)資料、沿途占地所需批復(fù)文件等，同時(shí)管材的防腐、焊接安裝及質(zhì)量檢測(cè)均比較復(fù)雜，此外，還要穿越河流等難點(diǎn)工程，建設(shè)周期長(zhǎng)。而建壓縮天然氣儲(chǔ)氣供氣站所要求的基礎(chǔ)條件就簡(jiǎn)單多了，可利用現(xiàn)有的公路運(yùn)輸，不需要建設(shè)很多設(shè)施。 儲(chǔ)氣方案比較1）儲(chǔ)氣壓力天然氣的儲(chǔ)氣壓力可根據(jù)來氣的具體情況分為低壓儲(chǔ)氣和高壓儲(chǔ)氣。高壓儲(chǔ)氣的壓力一般大于 , 儲(chǔ)存壓力高，儲(chǔ)氣設(shè)施體積小，節(jié)省占地，經(jīng)調(diào)壓后可向中壓管網(wǎng)供氣，無需加壓，節(jié)省能耗和運(yùn)行費(fèi)用。低壓儲(chǔ)氣的壓力一般為 2300~400Opa, 儲(chǔ)氣壓力低，儲(chǔ)氣設(shè)施體積大，占地面積大，向中壓管網(wǎng)供氣需加壓，能耗大， 運(yùn)行費(fèi)用高，低壓儲(chǔ)氣一般用于低壓氣源的情況。根據(jù)本工程的具體情況，壓縮天然氣的氣源壓力高，采用高壓儲(chǔ)氣方式能充分利用天然氣本身的壓力，節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本。所以本工程采用高壓儲(chǔ)氣方式。2） 儲(chǔ)氣方式球形儲(chǔ)罐由于占地面積大，并需配套消防設(shè)施，本工程不予考慮此方案。而采用地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣。地下儲(chǔ)氣井具有以下特色及優(yōu)點(diǎn)：（1）井無焊點(diǎn)、漏點(diǎn)少、操作簡(jiǎn)單可靠。（2）地下儲(chǔ)氣井由于深埋于地下，它“冬暖夏涼”，保持輸出氣體恒溫、均壓、不受大氣污染影響，不隨地面氣溫的變化而熱漲冷縮，不影響儲(chǔ)氣量和加氣計(jì)量。（3）安全程度高，地下儲(chǔ)氣井額定工作壓力25MPa，套管經(jīng)爆破試驗(yàn)（85MPa）套管釋放高壓、撕裂地層泄壓，地面只有微小感覺。（4）地下儲(chǔ)氣井由于其獨(dú)有井內(nèi)排液管，可為CNG站進(jìn)行二次脫水，即利用通到井底的排液管，將干燥器未脫盡的水分從排液管排出，使井內(nèi)天然氣始終保持潔凈、干燥、恒溫、不產(chǎn)生冰堵等異?，F(xiàn)象，從而使充氣效率顯著提高。（5）地下儲(chǔ)氣井占地面積小，防火間距小。按儲(chǔ)氣量3000m3測(cè)算，占地面積最小可2m2以內(nèi)，同時(shí)根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB501562002中的規(guī)定，地下儲(chǔ)氣井裝置不需設(shè)消防水池、防爆墻等消防設(shè)施，節(jié)約了投資。（6）地下儲(chǔ)氣井”一次投資，永久受益”，不需要業(yè)主任何二次安裝及基礎(chǔ)配套房屋土建，年檢時(shí)間長(zhǎng)、簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)，其運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)實(shí)踐證明幾乎為零。（7）使用壽命長(zhǎng)。按中國成達(dá)工程公司(化八院)使用NASTRSAN軟件，對(duì)地下儲(chǔ)氣井結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面力學(xué)分析計(jì)算和危險(xiǎn)點(diǎn)的疲勞評(píng)定，最低指標(biāo)表明儲(chǔ)氣井壽命可達(dá)25年以上，其性能大大優(yōu)于目前的鋼瓶及儲(chǔ)氣罐方式。3）供氣設(shè)施根據(jù)儲(chǔ)氣量要求并考慮本工程的具體情況對(duì)球形罐與儲(chǔ)氣井進(jìn)行比較。球罐技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位1000 m31500m32000m31儲(chǔ)罐公稱容積m31000150020002公稱內(nèi)經(jīng)mm123004200157003儲(chǔ)罐幾何容積m3974149919984儲(chǔ)罐材料16MnR16MnR16MnR5殼體名義厚度mm4848486設(shè)計(jì)壓力MPa7最高工作壓力MPa8最低工作壓力MPa9單臺(tái)儲(chǔ)氣量Nm318000240003444210儲(chǔ)罐臺(tái)數(shù)臺(tái)43211總儲(chǔ)量Nm372000720006888412實(shí)際儲(chǔ)存天數(shù)天22213單臺(tái)儲(chǔ)罐重量噸19725833014單臺(tái)儲(chǔ)罐造價(jià)萬元15儲(chǔ)罐總造價(jià)萬元96916單位m3儲(chǔ)罐造元/m3116134112儲(chǔ)氣井技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)儲(chǔ)氣井型號(hào)HQ（AG）CQJ0225HQ（AG）CQJ0325HQ（AG）CQJ0425設(shè)計(jì)使用年限25年25年25年共作壓力25MPa25MPa25MPa單井井深≈100m≈150m≈200m單井水容積2m33 m34 m3單井儲(chǔ)氣量500Nm3750Nm31000Nm3疲勞循環(huán)次數(shù)≮104≮104≮104井與井間距井口離地高度300500mm300500mm300500mm井管外徑井管壁厚≥≥≥進(jìn)出口管徑φ22 φ25φ22 φ25φ22 φ25排污口管徑φ12φ12φ12井口連接方式單進(jìn)出、雙閥雙保險(xiǎn)、全螺紋連接造價(jià)綜合比較，本工程選用儲(chǔ)氣井供氣為最佳選擇。 運(yùn)輸設(shè)備比較作為近期工程的天然氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備主要是高壓天然氣撬車。高壓天然氣撬車是運(yùn)輸和儲(chǔ)存天然氣的專用設(shè)備，是采用高效可靠的氣瓶?jī)?chǔ)氣式特種集裝箱或管束式無縫壓力容器并配以牽引車、半掛車組裝而成的，是儲(chǔ)氣供氣站必備的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備。氣瓶式撬車的結(jié)構(gòu)是儲(chǔ)氣式特種集裝箱，它是由框架式集裝箱箱體、百余只鋼制無縫氣瓶和匯流排