【正文】 段不應(yīng)小于設(shè)計壓力的 倍。 （ 2）二級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計壓力的 倍。 （ 3）三級地區(qū)內(nèi)的管段不應(yīng)小于設(shè)計壓力的 倍。 嚴密性試驗 輸氣管道嚴密性試驗應(yīng)在強度試驗合格后進行，用氣體作為試驗介質(zhì)，其試驗壓力應(yīng)為設(shè)計壓力并以穩(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)計說明 10 第 4章 站場工藝流程及設(shè)備設(shè)計說明 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)在輸氣管道起點的站場，一般具有分離、調(diào)壓、計量、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 —— 計量 —— 壓縮機 —— 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站，它的流程由輸氣工藝、機組控制和輔助系統(tǒng)三部分組成。輸氣工藝部 分除凈化、計量、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斷等設(shè)施。機組控制部分有啟動、超壓保護、防喘振循環(huán)管路等。輔助系統(tǒng)包括燃料氣供給、自動控制冷卻、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)計的站場。一般具有分離、調(diào)壓、計量和清管器收發(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，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，正常工作時氣走越站旁通，清管時經(jīng)旋風(fēng)分離器去下一站。越站旁通閥采用線路截斷閥，使其有線路截斷閥室的作用。 （ 3）輸氣末站 功能：它是設(shè)在輸氣管道末段儲氣段起點的站場，一般具有分離、調(diào)壓 、計量、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 —— 計量 —— 壓縮機 —— 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)計分離器臺數(shù)時，應(yīng)按分離器的最小處理能力來設(shè)計計算安排，以保證當一臺分離器檢修時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應(yīng)保持穩(wěn)定的輸入和輸出壓力，并規(guī)定其波動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)計中應(yīng)符合輸氣工藝設(shè)計要求并應(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行控制和調(diào)節(jié)的計量裝置之前的管段上。 計量 （ 1）輸入與輸出干線的氣體及站內(nèi)自耗氣必須計量。這些氣量是交接業(yè)務(wù)和進行整個輸氣系統(tǒng)控制和調(diào)節(jié)的依據(jù)。 （ 2）氣體計量裝置應(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)計說明 12 自耗氣管線上。 （ 3）天然氣體積流量計有壓差式和容積式流量計兩種，其中以壓差式流量計為主，近年來隨著輸氣管道自動化程度的不斷提高在輸氣站場上已開始利用微機測定天然氣流量。 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)運行時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，因為它需要容納進入排污管的大塊清除物和先后法如管道的兩個或更多的清管器，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，放空管應(yīng)能迅速放空輸氣干線兩截斷閥之間管段內(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)的負責(zé)人（總圖、水、電、土建、地質(zhì)、測量）以及生產(chǎn)單位的負責(zé)人進行現(xiàn)場勘測。 （ 3）站址確定以后應(yīng)進行地質(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 天然氣中的固體雜質(zhì)不僅會增加管輸阻力，影響設(shè)備、閥門和儀表的正常運作，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）多管除塵器的進出口 管。除塵器的進出口管直徑按公式 [2]: d1 = uq d2 = uq 式中： d1 —— 進口管直徑， m； d2 —— 出口管直徑， m； 1u —— 進口管內(nèi)的氣體流速， m/s； 2u —— 出口管內(nèi)的氣體流速， m/s。 進出管的流速一般小點為好，這樣有利于進氣均勻分配，推薦進出口氣體流速一般為 10—— 15m/s。 （ 2）旋風(fēng)子個數(shù) [2] 11=qN vF F 2 )()( 1221221 DDnDD ???? ? 式中： q—— 氣體流量， m3 /s； F1—— 一個旋風(fēng)子的軸向進氣面積， 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)子軸向進氣速度， m/s。 壓縮機組的選型及配置 （ 1）往復(fù)式壓縮機 [5] 優(yōu)點： （ 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)計說明 15 ，可全天候運轉(zhuǎn)。 缺點： ，裝機功率在 2200KW 以下范圍內(nèi)適用。 ，活動部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輔助設(shè)備多，占地面積大，維護 工作量大。 （ 2）離心式壓縮機 [5] 優(yōu)點： ，排氣連續(xù)均勻，震動小。 ，尺寸小，重量輕，占地面積小。 4000 小時以上，易損件少，維護工作量小。 、保護及調(diào)節(jié)裝置，能適應(yīng)較高的自動化要求。 缺點： ，對輸氣量及壓力波動適應(yīng)范圍小，流量及壓力波動對機組效率影響大。 ，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。在特殊情況下，如輸氣干線首 站（為氣田集氣末站，進氣壓力受氣田影響，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，也可選用往復(fù)式活塞壓縮機。本工程選用離心式壓縮機。 驅(qū)動機選擇比較 （ 1）采用燃氣輪機或燃氣發(fā)動機可就地取材，自成體系，從能源利用和節(jié)省投資方面都較為合理。 （ 2）燃氣發(fā)動機轉(zhuǎn)速低，無法與離心式壓縮機匹配，不能滿足本工程需要。 （ 3）燃氣輪機功率大，轉(zhuǎn)速高，易于離心式壓縮機匹配，且易實現(xiàn)自動化，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)計進行了說明，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。第 5 章 自動控制和通訊設(shè)計說明 16 第 5章 自動控制和通訊設(shè)計說明 自動控制系統(tǒng)說明 輸氣管道工程自動控制系統(tǒng)采用計算機為核心的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集 SCADA（ Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)。實現(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)濟的運行。 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。 （ 2）所選設(shè)備是經(jīng)過實踐考驗證明了其的技術(shù)的先進性，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)控控制中心計算機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、遠程控制單元（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行遠程控制，實行統(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)備運行狀態(tài)進行數(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)備進行手 /自動就地控制。 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)置壓力流量自動選擇性調(diào)節(jié)系統(tǒng)對用戶的壓力或流量進行控制。正常情況下該系統(tǒng)為調(diào)節(jié)系統(tǒng)，第 5 章 自動控制和通訊設(shè)計說明 17 以控制下游壓力。當供氣流量超過設(shè)定值時，根據(jù)管理需要，控制系統(tǒng)將自動切換為流量調(diào)節(jié)系 統(tǒng)，對用戶供氣量進行限量控制，壓力調(diào)節(jié)采用電動調(diào)節(jié)閥。 流量檢測與計量系統(tǒng)包括貿(mào)易計量、自用氣計量及管道泄漏檢測。 流量計量系統(tǒng) 流量計量系統(tǒng)天然氣計量是輸氣管道中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，計量儀表的精度等級應(yīng)符合相應(yīng)的標準規(guī)范。首站流量計量屬于貿(mào)易交接計量，其特點是流量波動大，計量精度要求高。 目前，國內(nèi)外天然氣輸氣管道用于貿(mào)