【正文】 排污區(qū) 、放空區(qū) 、輔助區(qū)和綜合值班室 。在設(shè)計中應(yīng)將過濾分離區(qū)盡量靠近壓縮機(jī)區(qū)，壓縮機(jī)的進(jìn)出口管道盡量少拐彎，以使站場能耗最小，合理布置各區(qū)相對位置 。壓氣站的設(shè)計必須滿足防火規(guī)范的要求，規(guī)范中明確規(guī)定,進(jìn)出廠 、站的天然氣總管應(yīng)設(shè)緊急切斷閥 。在設(shè)計中將干線進(jìn)出站區(qū)(含清管系統(tǒng))作為干線的一部分 , 并把該進(jìn)出站區(qū)管道作為進(jìn)出 壓氣站的天然氣總管，在進(jìn)出站管道上設(shè)置緊急切 斷閥，并設(shè)置越站旁路，這樣既符合規(guī)范要求，又能保證該站發(fā)生事故關(guān)閉后的全線正常運行，保持全線運行最大程度的連續(xù)性 。 壓氣站的安全保護(hù)（1） 變轉(zhuǎn)速輸出壓縮機(jī)組：所選壓縮機(jī)組為燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動或變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動 , 可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來控制輸出壓力 , 機(jī)組自帶壓力報警和超壓緊急停車系統(tǒng) , 每臺壓縮機(jī)組排氣端設(shè)有緊急放空閥 ,ESD 停車時自動打開 。（2） 出站緊急截斷 ( ESD): 壓氣站出口設(shè)緊急截斷閥 , 在壓縮機(jī)出口至出站截斷閥之間設(shè)自動放空閥，與出站 ESD緊急截斷聯(lián)鎖 。壓力檢測與監(jiān)控壓氣站出站緊急截斷閥前設(shè)壓力報警和壓力開關(guān)，當(dāng)出站壓力達(dá)到設(shè)定值時，站控系統(tǒng)自動報警或緊急停車 。（3） 安全泄壓閥: 壓縮機(jī)出口至出站緊急截斷閥之間設(shè)置安全閥，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時自動起跳放空 。（4） 西氣東輸管道工程設(shè)計的壓力安全保護(hù)系統(tǒng)由壓縮機(jī)組超壓保護(hù) 、站控系統(tǒng)超壓保護(hù)和安全泄放保護(hù)組成，各系統(tǒng)保護(hù)相互獨立，互不干擾 。 輔助設(shè)施 (1) 空氣冷卻器有關(guān)輸氣規(guī)范規(guī)定 ：壓氣站天然氣出站溫度不應(yīng)大于 60℃ 。在系統(tǒng)分析時分別取冬季平均地溫 、年平均地溫 、夏季平均地溫對推薦輸送方案進(jìn)行計算 。對于壓縮機(jī)出口溫度不超過 60℃ 的站只設(shè)循環(huán)空冷器 ,用于壓縮機(jī)的啟停 、喘振和站內(nèi)循環(huán)工況 。對于壓縮機(jī)出口溫度超 過 60℃ 的站設(shè)置工藝空冷器 , 以保證天然氣出站溫度不大于 60℃, 同時兼有循環(huán)空冷器的功能 。(2) 壓氣站消防設(shè)施壓氣站的消防重點在壓縮機(jī)區(qū) ,燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)罩內(nèi)自帶火焰監(jiān)測和 CO2自動消防系統(tǒng) ,當(dāng)機(jī)罩內(nèi)檢測到天然氣濃度超高 ,有火焰或有煙霧時 ，系統(tǒng)會發(fā)出報警信號并啟動消防設(shè)備。除機(jī)組自帶的消防系統(tǒng)外 ,壓縮機(jī)廠房采用固定消防,并配備一定數(shù)量的移動式消防設(shè)施 。(3) 圖像監(jiān)視及周邊防范系統(tǒng)一般壓氣站在壓縮機(jī)廠房內(nèi)設(shè)工業(yè)電視 ,將壓縮機(jī)組的現(xiàn)場圖像實時傳送至站控中心和調(diào)度控制中心。(4) 電源系統(tǒng)壓氣站正常運行需要有可靠的電源保障 ,要求備用電源投入快、性能穩(wěn)定、可靠性高 。電機(jī)驅(qū)動壓氣站屬一級用電負(fù)荷,均有可靠的雙路外電源作為保證，燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動的壓氣站屬二級用電負(fù)荷,均有雙電源作為保證。哈密和紅柳壓氣站為無人站,沒有外電依靠,必須自備發(fā)電機(jī)作為主電源,實現(xiàn)電源供給無人值守,自動切換 , 因此要求發(fā)電設(shè)備具有更高的可靠性。 工藝流程設(shè)計原則（1） 嚴(yán)格執(zhí)行國家及是有天然氣行業(yè)的各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。（2） 工程設(shè)計以及建設(shè)過程中應(yīng)充分的考慮QHSE因素，優(yōu)化設(shè)計和施工。（3） 為提高工程質(zhì)量和輸配水平，盡量采用成熟可靠、先進(jìn)、實用的技術(shù)。(4) 站址選擇在遵循城市規(guī)劃要求的前提下，盡量節(jié)約工程投資。(5) 在滿足安全和工藝技術(shù)要求的情況下，力爭節(jié)約投資，提高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。(6) 工程設(shè)計中應(yīng)盡量采用國產(chǎn)材料和設(shè)備，以節(jié)約工程費用。(7) 根據(jù)用氣規(guī)模，考慮今后的發(fā)展，本設(shè)計應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?主要工藝設(shè)備選型 管道內(nèi)徑計算油氣集輸管道選用的鋼管、管道組件的材質(zhì)選擇，應(yīng)該符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》GB/T81631999。并且應(yīng)根據(jù)設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、介質(zhì)特性、使用地區(qū)等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。采用的鋼管和鋼材，應(yīng)具有良好的強(qiáng)度和焊接性能。當(dāng)選擇管線尺寸時，必須要考慮壓力降和流動速度兩個因素。管線需要有足夠大的直徑以便在有效的壓力情況下能驅(qū)動流體通過管線。在生產(chǎn)設(shè)施的管線系統(tǒng)中，壓力降通常不是起支配作用的標(biāo)準(zhǔn)，因為壓力降極大部分發(fā)生在通過控制閥門的地方。與生產(chǎn)過程有效壓力降數(shù)值相比較，管線內(nèi)的壓力降相對來說是比較小的 。 站內(nèi)管線管徑計算根據(jù)《天然氣管道輸送》得： （）式中： d——管子內(nèi)徑， m ； u——管內(nèi)氣體流速， m/s； Q——操作條件下的氣體流量，； ——標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體流量，； ——操作條件下氣體的絕對壓力，； ——操作條件下氣體的絕對溫度，； ——標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的絕對溫度，； ——氣體壓縮系數(shù)； 由美國加利福尼亞天燃?xì)鈪f(xié)會公式： （）式中：p——氣體壓力，（絕）。 T——氣體溫度根據(jù)《氣田集氣工程設(shè)計規(guī)范》SY/T001096，可得： （）式中： qv——管線計算流量，m3/d； d——管線內(nèi)徑，cm； P1——管線起點壓力（絕對壓力），MPa； P2——管線終點壓力（絕對壓力），MPa； Δ——氣體的相對密度（對空氣）； Z——氣體在計算管段平均壓力下的壓縮因子； T——氣體的平均熱力學(xué)溫度，K； L——管線計算長度，km。 管道壁厚計算集氣管線管道壁厚計算根據(jù)《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》GB503502005得： （）式中： P —— 管線設(shè)計壓力；MPa ； D —— 鋼管外徑； F—— 強(qiáng)度設(shè)計系數(shù)；F=（站場內(nèi)部）； φ—— 焊縫系數(shù)；無縫φ=1 ； σs—— 鋼管的最小屈服強(qiáng)度；MPa，本集氣站選用的是屈服強(qiáng)度σs＝ 245MPa的20＃無縫鋼管； C——腐蝕系數(shù)； C =0（輕微腐蝕）。 閥門選型閥門的類型有：球閥，止回閥，清管閥，截止閥，調(diào)節(jié)閥，旋塞閥等。閥門的選擇應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》GB503162000和相關(guān)規(guī)定。在防火區(qū)內(nèi)關(guān)鍵部位使用的閥門，必須具有耐火性能。需要通過清管器的閥門，應(yīng)選用全通徑閥門。為確保安全，并且方便操作管理和自控水平與全線SCADA系統(tǒng)一致，站場進(jìn)站閥門采用電動緊急截斷球閥。排污閥擬采用雙密封導(dǎo)軌閥，對口徑較大的截斷用閥門采用電動球閥。一般截斷用閥門采用性能好的平板閘閥，計量裝置切換的閥門擬選用軌道球閥。站內(nèi)一般截斷用閥門采用密封性能好的平板閘閥。為提高分離器、清管接收裝置、匯氣管等設(shè)備上的排、放空閥的密封性及使用壽命，擬采用噪聲小，耐沖刷的排污閥和節(jié)流截止放空閥。 安全閥選型安全閥被用于受壓設(shè)備、容器和管路上，為了能當(dāng)壓力超過規(guī)定數(shù)值時自動排除介質(zhì)的過剩壓力，保證安全生產(chǎn)而設(shè)置的：（1）確定安全閥的類型，對于站場一般用全封閉彈簧安全閥；（2）根據(jù)工藝要求，確定安全閥的最大泄放量；（3）根據(jù)工藝設(shè)計，確定安全閥的泄放壓力（定壓）；（4）計算安全閥通道截面積；（5）根據(jù)計算的通道面積計算通道直徑，在安全閥樣本手冊上選用大于且接近計算通道直徑的安全閥。 調(diào)節(jié)閥選型調(diào)節(jié)閥是利用降壓原理來控制管道系統(tǒng)流體壓力或流量的閥門。在天然氣輸配系統(tǒng)中常用的調(diào)節(jié)閥，有氣動薄膜調(diào)節(jié)閥、自力式調(diào)節(jié)閥和針形節(jié)流閥三種。自力式調(diào)節(jié)閥是由主調(diào)節(jié)閥、指揮閥和阻尼嘴等組成，用mm導(dǎo)壓管連接成工作控制系統(tǒng)。自力式調(diào)節(jié)閥不需要外來能源而直接利用管道流體介質(zhì)自身所具有的壓能進(jìn)行壓力（流量）等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，它結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、調(diào)節(jié)靈敏，適用于缺電地區(qū)，因此在天然氣輸配系統(tǒng)目前廣泛使用自力式調(diào)節(jié)閥。自力式調(diào)節(jié)閥主要用于閥后壓力調(diào)節(jié)，穩(wěn)定閥后管道介質(zhì)壓力。將指揮器作適當(dāng)改裝亦可作閥前壓力調(diào)節(jié)，保持調(diào)節(jié)器前面管道或設(shè)備壓力為穩(wěn)定值。聯(lián)入孔板可作恒差壓調(diào)節(jié)，保持流過孔板前后的差壓為恒定值。使用時，調(diào)節(jié)指揮閥給定螺釘，給定閥后壓力值。當(dāng)被調(diào)介質(zhì)的壓力升高，并且高于給定值時，升高的閥后信號通過導(dǎo)壓管傳遞到指揮閥下膜腔，迫使噴嘴擋板關(guān)小，從而主閥工作膜腔內(nèi)的操作壓力下降。主閥自動關(guān)小閥芯開度，于是通過調(diào)節(jié)閥的氣量降低，使調(diào)節(jié)閥的壓力降低到給定值為止。當(dāng)調(diào)節(jié)閥后壓力降低至給定壓力以下時，指揮器接受壓力信號后立即增大輸出量，使主閥工作膜腔內(nèi)的操作壓力增加，閥芯自動增大，直到壓力升高至給定值為止。無論用戶負(fù)荷怎么變化，都能始終保持調(diào)節(jié)閥閥后壓力恒定。當(dāng)時 （）當(dāng)時 （）式中： ——調(diào)節(jié)閥的實測流通能力，； ——氣體流動溫度，； ——氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度，； ——調(diào)節(jié)閥前的壓力，； ——調(diào)節(jié)閥前的壓力，； ——氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量，； ——氣體在調(diào)節(jié)閥前的壓縮系數(shù)。 放空閥選型 放空主要選用放空閥，放空閥不僅具有節(jié)流還有截止作用，節(jié)流部位與密封面分開，減小了氣流對密封面的沖刷。閥門能在開啟關(guān)閉全壓差條件下穩(wěn)定操作，操作扭矩小、耐氣流沖刷、耐磨損、泄漏量為零。 排污閥選型 站內(nèi)排污選用排污閥，排污閥采用噴嘴與閥套開窗口的結(jié)構(gòu)形式，可滿足站場設(shè)備或裝置的節(jié)流降壓排污。閥芯與閥座采用軟硬雙質(zhì)密封，閥門開啟輕便靈活，具有耐沖刷、使用壽命長的特點。 截止閥截止閥是指關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式，閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關(guān)系。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ?，又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。因此，這種類型的閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流使用。 壓縮機(jī)選型壓縮機(jī)的作用是給氣體提供輸送壓力，因此常常將壓氣機(jī)比喻成管道輸送的心臟。壓縮機(jī)的種類很多。按工作原理可分為容積型、動力型和熱力型三種。容積型壓縮機(jī)中，氣體壓力升高是通過將氣體體積進(jìn)行壓縮實現(xiàn)的。動力壓縮機(jī)中，壓力升高是通過壓縮機(jī)高速旋轉(zhuǎn)葉輪對氣體作用提高氣體動能，并將動能轉(zhuǎn)化為壓能來實現(xiàn)的。熱力型壓縮機(jī)是通過噴射的高速氣體在擴(kuò)壓器中與增壓氣體混合，將動能轉(zhuǎn)化為壓力能的。容積型壓縮機(jī)又可分為往復(fù)式壓縮機(jī)和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。動力型壓縮機(jī)可分為離心式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)等。目前，天然氣管道中用得較多的是往復(fù)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)。往復(fù)式壓縮機(jī)由曲柄連桿機(jī)構(gòu)將驅(qū)動機(jī)的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)榛钊\動往復(fù)運動，從而使氣體在氣缸內(nèi)完成壓縮，排氣過程。往復(fù)機(jī)的汽缸有單作用和雙作用形式。單作用是只有氣缸一側(cè)才進(jìn)、排氣閥，活塞經(jīng)過一次循環(huán)，只能壓縮一次氣體。雙作用則是氣缸的兩側(cè)都由進(jìn)、排氣閥，活塞往復(fù)運動時，都可以壓縮氣體。往復(fù)壓縮機(jī)可以有單級和多級壓縮。往復(fù)壓縮機(jī)的壓力范圍十分廣泛，其進(jìn)氣壓力從真空到排氣壓力達(dá)210KPa以上超高壓，其排氣范圍為3～400m3／min。往復(fù)機(jī)的優(yōu)點是排出壓力穩(wěn)定，能適用于廣泛的壓力范圍和較寬的流量調(diào)節(jié)范圍；但它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件較多，運轉(zhuǎn)中振動和噪聲大。一般而言，往復(fù)壓縮機(jī)適用于要求增壓較高和輸量不大的場合。本站設(shè)計壓力為10 M Pa，～ M Pa。所以，壓縮機(jī)應(yīng)選用往復(fù)式壓縮機(jī)。 原動機(jī)選型原動機(jī)按能量轉(zhuǎn)換性質(zhì)的不同分為第一類原動機(jī)和第二類原動機(jī)。第一類原動機(jī)包括蒸氣機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、水輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)；第二類原動機(jī)包括電動機(jī)、液動機(jī)（液壓馬達(dá)）和氣動機(jī)（氣動馬達(dá)）。天然氣管道所經(jīng)地區(qū)為我國水電資源極為豐富的地區(qū)，具備電機(jī)驅(qū)動所需要的可靠的雙回路外電源，經(jīng)比選，中國境內(nèi)段各壓氣站初步推薦全部采用電驅(qū)方案。 機(jī)組備用方式由于本項目為單管、長距離和多用戶輸氣，對可靠性要求很高；管道沿線均為山路，交通不便；并考慮到要保證輸氣管道運行的安全可靠性，結(jié)合目前的西氣東輸工程采用的是機(jī)組備用方式，還有陜京輸氣管線在投產(chǎn)后也在申請備機(jī)等情況，因此，綜合考慮本管道采用站內(nèi)機(jī)組備用方式。 匯管選型匯管設(shè)計需要考慮以下因素：最大流量、現(xiàn)場位置、流量未來的發(fā)展、可建設(shè)性、操作和維護(hù)、政府法規(guī)、環(huán)境影響、減少震動、減少噪聲等。（1） 確定匯管的尺寸，或更大。匯管壁厚按管壁計算方法確定。（2） 確定匯管的入口并確定匯管是在地下還是在地上。當(dāng)入口是連接在匯管的一端而不是側(cè)面時，應(yīng)充分考慮降低干擾和噪聲。進(jìn)、出口面積：