【正文】 位于三、四級地區(qū)的管段及輸氣站內(nèi)的工藝管道應(yīng)采用水作試驗(yàn)介質(zhì)。 試驗(yàn)壓力 （ 1）一級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的 倍。 （ 2）二級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的 倍。 （ 3）三級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的 倍。 嚴(yán)密性試驗(yàn) 輸氣管道嚴(yán)密性試驗(yàn)應(yīng)在強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行，用氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)，其試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力并以穩(wěn)壓 24h 不泄漏為合格。 本章小結(jié) 本章的主要內(nèi)容是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際確定線路走向并依據(jù)管道敷設(shè)原則及線路所經(jīng)地情況確定管道敷設(shè)方式，以及說明清管試壓的操作規(guī)定和線路輔助設(shè)施的選用原則。 第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 10 第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 輸氣管道工程站場種類及名稱 概述 輸氣站是輸氣管道工程中各類工藝站場的總稱。按它們在輸氣管道中的位置可分為：輸氣首站、輸氣末站和中間站三大類型。按功能又可分為：調(diào)壓計(jì)量站、 清管分離站、配氣站和壓氣站等。 各站場功能及流程說明 （ 1）輸氣首站 功能：輸氣首站是設(shè)在輸氣管道起點(diǎn)的站場，一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管發(fā)送等功能。 主要流程：接收氣體處理廠來氣，經(jīng)氣質(zhì)檢測、分離、計(jì)量升壓后輸往末站，發(fā)送清管器，事故狀況及維修等放空、排污。 正常輸氣：干線來氣 —— 旋風(fēng)分離器 —— 過濾分離器 —— 計(jì)量 —— 壓縮機(jī) —— 去中間站 發(fā)送清管器：首站發(fā)球筒 —— 清管器通過指示器 —— 下游管線 （ 2）輸氣中間站 功能：它是設(shè)在輸氣管道首站和末站之間的站場，一般分為壓氣站、氣體接收站、氣體分離站、清管分離站 等幾種類型，各站情況如下： ① 壓氣站。它是設(shè)在輸氣管道沿線的站，用壓縮機(jī)對管輸氣體增壓。應(yīng)該盡量使它與其它站場相結(jié)合。一般可按站間距 110～ 200km布站。 主要流程：本工程采用的是離心式壓縮機(jī)站，它的流程由輸氣工藝、機(jī)組控制和輔助系統(tǒng)三部分組成。輸氣工藝部分除凈化、計(jì)量、增壓等主要過程外，還包括越站旁通、清管器收發(fā)、安全放空和管路緊急截?cái)嗟仍O(shè)施。機(jī)組控制部分有啟動(dòng)、超壓保護(hù)、防喘振循環(huán)管路等。輔助系統(tǒng)包括燃料氣供給、自動(dòng)控制冷卻、潤滑等系統(tǒng)。 ② 氣體接收站。它是在輸氣管道沿線，為接受輸氣支線來氣而設(shè)計(jì)的站場。一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量和清管器收發(fā)等的功能。 ③ 氣體分輸站。它是在輸氣管道沿線，為分輸氣體至用戶而設(shè)置的站場。一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管器收發(fā)、配氣等的功能。 第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 11 主要流程：從干線上分輸部分氣體，經(jīng)分離、調(diào)壓、計(jì)量后供給用戶，用旋風(fēng)分離器對氣體除塵。接收清管器，事故工況及維修等放空和排污。 ④ 清管分離站。清管分離站應(yīng)盡量于其他的輸送站場相結(jié)合，無合適的站場可結(jié)合時(shí)，可根據(jù)具體情 況設(shè)中間清管分離站。一般清管分離站可按 80～ 100km 間隔考慮設(shè)置。 主要流程：設(shè)有清管器接收和發(fā)送裝置，正常工作時(shí)氣走越站旁通，清管時(shí)經(jīng)旋風(fēng)分離器去下一站。越站旁通閥采用線路截?cái)嚅y，使其有線路截?cái)嚅y室的作用。 （ 3）輸氣末站 功能：它是設(shè)在輸氣管道末段儲氣段起點(diǎn)的站場，一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清官器接收及配氣功能。 正常輸氣：上游來氣 —— 旋風(fēng)分離器 —— 過濾分離器 —— 計(jì)量 —— 壓縮機(jī) —— 下輸?shù)礁鏖T站 接受清管器：上游管線 —— 清管器通過指示器 —— 接球筒 輸氣站的主要功能 分離 為了保證進(jìn)入輸氣管道的氣體的 氣質(zhì)要求，在一些站場要設(shè)置分離裝置，分離其中攜帶的干粉塵，其除塵設(shè)備多采用旋風(fēng)分離器、多管除塵器、過濾除塵器等。大流量站場的氣體除塵器可以經(jīng)過匯管采取并聯(lián)安裝來滿足處理要求。在設(shè)計(jì)分離器臺數(shù)時(shí)，應(yīng)按分離器的最小處理能力來設(shè)計(jì)計(jì)算安排，以保證當(dāng)一臺分離器檢修時(shí)余下的分離器的最大處理能力仍能滿足站場的處理要求。 調(diào)壓 （ 1）輸入和輸出支線與干線的連接點(diǎn)應(yīng)保持穩(wěn)定的輸入和輸出壓力，并規(guī)定其波動(dòng)范圍以利于對支線和干線輸送過程中的控制。輸氣首站內(nèi)調(diào)壓設(shè)計(jì)中應(yīng)符合輸氣工藝設(shè)計(jì)要求并應(yīng)滿足開、停工和檢修的需要。 （ 2） 調(diào)壓裝置應(yīng)設(shè)置在氣源來氣壓力不穩(wěn)定且需要控制進(jìn)站壓力的管線上、分輸器和配氣管線上以及需要對氣體流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的計(jì)量裝置之前的管段上。 計(jì)量 （ 1）輸入與輸出干線的氣體及站內(nèi)自耗氣必須計(jì)量。這些氣量是交接業(yè)務(wù)和進(jìn)行整個(gè)輸氣系統(tǒng)控制和調(diào)節(jié)的依據(jù)。 （ 2）氣體計(jì)量裝置應(yīng)設(shè)置在輸氣干線上、分輸氣干線上和配氣管線上以及站內(nèi)的第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 12 自耗氣管線上。 （ 3）天然氣體積流量計(jì)有壓差式和容積式流量計(jì)兩種，其中以壓差式流量計(jì)為主，近年來隨著輸氣管道自動(dòng)化程度的不斷提高在輸氣站場上已開始利用微機(jī)測定天然氣流量。 清管 輸氣管線在 施工過程中積存下來的污物和管道投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所積存下來的腐蝕產(chǎn)物，都是影響氣質(zhì)、降低輸氣能力，堵塞儀表、影響計(jì)量精度和加劇管線內(nèi)部腐蝕的主要因素。為此，應(yīng)于管線投產(chǎn)前和運(yùn)行過程中加以清除。 清管氣體收發(fā)裝置： 清管氣體收發(fā)裝置包括收發(fā)筒、工藝管線、全通徑閥門、裝卸工具以及指示器等輔助設(shè)備。 （ 1）發(fā)球筒：發(fā)球筒的筒直徑一般比主管大 1～ 2 倍，以便清管器的放入和取出。其發(fā)送筒的長度應(yīng)能滿足最長清管器或監(jiān)測器的要求，一般不應(yīng)小于筒徑的 3～ 4 倍；其接受筒的長度應(yīng)更長些，因?yàn)樗枰菁{進(jìn)入排污管的大塊清除物和先后法如管道 的兩個(gè)或更多的清管器，其長度一般不小于管徑的 4～ 6 倍。 （ 2）快速開關(guān)盲板：快速開關(guān)盲板上應(yīng)有防自松安全裝置。 （ 3）污物排放：清管器作業(yè)排除的污物應(yīng)集中處理，不得隨意排放。 安全泄放 輸氣站的各類站場必須設(shè)置安全設(shè)施。安全閥定壓及泄壓防空管直徑應(yīng)按以下要求計(jì)算： （ 1）安全閥定壓，安全閥定壓應(yīng)等于或小于受壓設(shè)備和容器的設(shè)計(jì)壓力。 （ 2）安全瀉放設(shè)施的設(shè)置要求 。根據(jù)輸氣管道站場的特點(diǎn)，放空管應(yīng)能迅速放空輸氣干線兩截?cái)嚅y之間管段內(nèi)的氣體，放空管的 直徑通常取干線直徑的 1/3～ 1/2，而且放空閥應(yīng)與放空管等徑。 。安全閥瀉放的氣體可引入同級壓力放空管線。 站址選擇 基本要求 （ 1）位置：所給位置必須服從輸氣干線的大走向，并考慮交通、供電、給排水、第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 13 電信、生活等條件；與附近工業(yè)企業(yè)、倉庫、火車站及其他公用設(shè)施的安全距離必須符合現(xiàn)行《原油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定 [2]。 （ 2）占地面積：所選站址應(yīng)使站內(nèi)各建筑物之間能留有符合防火安全規(guī)定的間距，必要適應(yīng)考慮站場的發(fā)展余地。 （ 3）地形條 件：選擇的站址應(yīng)地勢開闊、平緩，以利于場地排水和放空位置選擇，盡量減小平整場地的土石方工程量。 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)要求 （ 1）應(yīng)避開易發(fā)山洪、滑坡等不良工程地質(zhì)段以及其他不易建站的地方。 （ 2）遇到濕陷性黃土分布地區(qū)，站址應(yīng)盡量避開或選在濕陷量較小的地段。 （ 3）地下水位較低，無腐蝕性。 勘察要求 （ 1）站場地形圖比例（ 1： 200）～（ 1： 500）。 （ 2）站場測量系統(tǒng)應(yīng)與管線測量系統(tǒng)一致。 （ 3）測量范圍應(yīng)具體考慮為總圖布置方案留有余地（特殊地區(qū)建站可視現(xiàn)場的具體情況，確定測量范圍和地形比例）。 站 址選擇步驟 （ 1）先在總流向確定的范圍內(nèi)的地形圖上（ 1： 50000）或（ 1： 10000）初選幾處作為站址。 （ 2）組織各有關(guān)專業(yè)的負(fù)責(zé)人（總圖、水、電、土建、地質(zhì)、測量）以及生產(chǎn)單位的負(fù)責(zé)人進(jìn)行現(xiàn)場勘測。 （ 3）站址確定以后應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)勘查和測量工作。 站場工藝設(shè)備選型 多管分離器的設(shè)計(jì) 天然氣中的固體雜質(zhì)不僅會(huì)增加管輸阻力，影響設(shè)備、閥門和儀表的正常運(yùn)作，使其磨損加速、使用壽命縮短，而且污染環(huán)境，有害于人體。因此，在供給用戶前，應(yīng)除去懸浮在天然氣中的固體雜質(zhì)。為此，在天然氣輸氣站中應(yīng)設(shè)置除塵設(shè)備。 輸氣 站場中的除塵設(shè)備，要求結(jié)構(gòu)簡單、可靠，分離效率高，不用經(jīng)常更換或清洗部件，氣流通過壓降小等。目前，常用的除塵設(shè)備有：旋風(fēng)分離器、導(dǎo)葉式旋風(fēng)分離器、過濾分離器等。本工程采用旋風(fēng)分離器。 多管除塵器是一種適用于輸氣站場的高效除塵設(shè)備，它適用于氣量大，壓力較高，第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 14 含塵粒度分布廣的干天然氣的除塵。 （ 1）多管除塵器的進(jìn)出口 管。除塵器的進(jìn)出口管直徑按公式 [2]: d1 = uq d2 = uq 式中： d1 —— 進(jìn)口管直徑， m； d2 —— 出口管直徑， m； 1u —— 進(jìn)口管內(nèi)的氣體流速， m/s； 2u —— 出口管內(nèi)的氣體流速， m/s。 進(jìn)出管的流速一般小點(diǎn)為好，這樣有利于進(jìn)氣均勻分配，推薦進(jìn)出口氣體流速一般為 10—— 15m/s。 （ 2）旋風(fēng)子個(gè)數(shù) [2] 11=qN vF F 2 )()( 1221221 DDnDD ???? ? 式中： q—— 氣體流量， m3 /s； F1—— 一個(gè)旋風(fēng)子的軸向進(jìn)氣面積， m2 ； D2 —— 旋風(fēng)子外管內(nèi)直徑， m。 D1 —— 旋風(fēng)子內(nèi)管外直徑， m； n—— 旋風(fēng)子的導(dǎo)向葉片數(shù)，一般取 8； 1v —— 旋風(fēng)子軸向進(jìn)氣速度， m/s。 壓縮機(jī)組的選型 及配置 （ 1）往復(fù)式壓縮機(jī) [5] 優(yōu)點(diǎn)： （ 90%以上），流量壓比變化范圍大。 ，流量變化對效率影響小 。 第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說明 15 ，可全天候運(yùn)轉(zhuǎn)。 缺點(diǎn)： ，裝機(jī)功率在 2200KW 以下范圍內(nèi)適用。 ，活動(dòng)部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輔助設(shè)備多，占地面積大，維護(hù)工作量大。 （ 2）離心式壓縮機(jī) [5] 優(yōu)點(diǎn)： ，排氣連續(xù)均勻，震動(dòng)小。 ，尺寸小，重量輕，占地面積小。 4000 小時(shí)以上，易損件少，維護(hù)工作量小。 、保護(hù)及調(diào)節(jié)裝置，能適應(yīng)較高的自動(dòng)化要求。 缺點(diǎn)： ，對輸氣量及壓力波動(dòng)適應(yīng)范圍小，流量及壓力波動(dòng)對機(jī)組效率影響大。 ，維修難度大，并要求工作人員有較高的技術(shù)素質(zhì)及管理水平。 綜上所述，對輸氣量較大、壓力變化不大的輸氣干線宜選用離心式壓縮機(jī)。在特殊情況下，如輸氣干線首站（為氣田集氣末站，進(jìn)氣壓力受氣田影響，可能有較大的變化）、中途有氣體輸入的站，其進(jìn)氣壓力可能受氣田供氣壓力的影響），壓力變化較大，或輸氣量較小時(shí)，也可選用往復(fù)式活塞壓縮機(jī)。本工程選用離心式壓 縮機(jī)。 驅(qū)動(dòng)機(jī)選擇比較 （ 1）采用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)可就地取材，自成體系，從能源利用和節(jié)省投資方面都較為合理。 （ 2）燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，無法與離心式壓縮機(jī)匹配，不能滿足本工程需要。 （ 3）燃?xì)廨啓C(jī)功率大，轉(zhuǎn)速高，易于離心式壓縮機(jī)匹配，且易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，余熱回收，節(jié)約能源，降低成本。 本章小結(jié) 本章主要就站場內(nèi)部工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了說明，主要包括：站址的選擇、輸氣站的類型及其所對應(yīng)的功能和流程、輸氣站場工藝設(shè)備的選型設(shè)計(jì)。第 5章 自動(dòng)控制和通訊設(shè)計(jì)說明 16 第 5章 自動(dòng)控制和通訊設(shè)計(jì)說明 自動(dòng)控制系統(tǒng)說明 輸氣管道工程自動(dòng)控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)為核 心的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集 SCADA（ Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)輸氣管道集中數(shù)據(jù)采集監(jiān)控， SCADA 系統(tǒng)設(shè)在調(diào)控中心控制室內(nèi)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)是保證該輸氣管道安全、可靠、平穩(wěn)、高效和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 儀表及設(shè)備選型原則 （ 1）盡量選用國產(chǎn)設(shè)備，關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)引進(jìn)。 （ 2）所選設(shè)備是經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)證明了其的技術(shù)的先進(jìn)性，并具有可靠性和穩(wěn)定性。 （ 3）現(xiàn)場儀表符合《 中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場所電器安全規(guī)范》。國外設(shè)備應(yīng)在國內(nèi)有支持和服務(wù)機(jī)構(gòu)，保證使用配件的供應(yīng) 及后期技術(shù)服務(wù)。 SCADA 系統(tǒng) 為了保證控制系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)最大限度的滿足生產(chǎn)過程需要，便于生產(chǎn)管理和操作，全線采用 SCADA 系統(tǒng)。 SCADA 系統(tǒng)主要有調(diào)控控制中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制單元（站控系統(tǒng)或 RTU）組成。采用調(diào)度控制中心控制級，站場控制級和就地控制級的三級控制方式。 第一級為調(diào)度控制中心控制級：即調(diào)度控制中心對全線進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度管理。 第二級為站場控制級：在首站、中間清管站、分輸站和末站設(shè)置 SCADA 站控系統(tǒng)，對站內(nèi)工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控 制。 第三級為就地控制級：就地控制系統(tǒng)對工藝單體或設(shè)備進(jìn)行手 /自動(dòng)就地控制。 儀表檢測和控制系統(tǒng) 溫度檢測、壓力檢測、壓力控制及安全系統(tǒng)檢測，分輸站設(shè)置壓力流量自動(dòng)選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)對用戶的壓力或流量進(jìn)行控制。正常情況下該系統(tǒng)為調(diào)節(jié)系統(tǒng)，第 5章 自動(dòng)控制和通訊設(shè)計(jì)說明 17 以控制下游壓力。當(dāng)供氣流量超過設(shè)定值時(shí)，根據(jù)管理需要，控制系統(tǒng)將自動(dòng)切換為流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對用戶供氣量進(jìn)行限量控制，壓力調(diào)節(jié)采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 流量檢測與計(jì)量系統(tǒng)包括貿(mào)易計(jì)量、自用氣計(jì)量及管道泄漏檢測。 流量計(jì)量系統(tǒng) 流量計(jì)量系統(tǒng)天然氣計(jì)量是輸氣管道中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，計(jì)量儀 表的精度等級應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。首站流量計(jì)量