【正文】 防火防爆設(shè)計(jì) 1)嚴(yán)格按有關(guān)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到規(guī)范要求的安全間距； 2)所有站區(qū)分區(qū)布置，有利于日常管理和生產(chǎn)安全； 3)站內(nèi)道路設(shè)計(jì)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，站區(qū)設(shè)消防道路，寬度符合總圖運(yùn)輸及消防規(guī)范，充分保證發(fā)生火災(zāi)時(shí)道路暢通，保證道路暢通； 25 4)在工藝設(shè)計(jì)中，選用良好的設(shè)計(jì)方法、采用安全 適用的設(shè)備，達(dá)到在整個(gè)管道運(yùn)行中無泄露，最大限度地消除火災(zāi)、爆炸的可能性； 5)工藝設(shè)備和管線均有防靜電、防雷擊接地； 6)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)均為密閉系統(tǒng)，易燃、易爆物料在操作條件下置于密閉的設(shè)備和管道系統(tǒng)中，設(shè)備管線連接處采用相應(yīng)的密封措施； 7)在壓縮機(jī)橇內(nèi)、加氣柱、儲(chǔ)。 滅火器設(shè)置 滅火器配置：按規(guī)范要求，站區(qū)內(nèi)調(diào)壓 橇 車區(qū)設(shè)置 35Kg 的手推式干粉滅火器 1 臺(tái)， MF8 干粉滅火器 2 臺(tái)；壓縮機(jī)區(qū)設(shè)置 4 臺(tái) MF8 干粉滅火器；儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)置 35kg 推車 式干粉滅火器 2臺(tái)；加氣機(jī)區(qū)設(shè)置 4臺(tái) 4kg 手提式干粉滅火器 ；控制室設(shè) 4Kg 手提式干粉滅火器 4 臺(tái)。 2）消防水量 根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500282020 中 條規(guī)定，本站區(qū)的消防用水量為 20L/s，同一時(shí)間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)按一次考慮，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間 3h。 消防給水 1）消防水源 本 站消防水管網(wǎng)接自站外 LPG 儲(chǔ)罐區(qū)消防水通過管道。站區(qū)內(nèi)調(diào)壓、卸車區(qū)均以天然氣為主要操作介質(zhì)，屬于甲類 24 生產(chǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火，非工作人員不得隨便出入。根據(jù)生產(chǎn)工程和火災(zāi)危險(xiǎn)性不同，將該站合理分區(qū)布置。 總圖設(shè)計(jì)原則 1）站址選擇須保證與周邊建、構(gòu)筑物、設(shè)施之間的防火安全間距； 2）滿足工藝和安全防火要求，保證設(shè)施、管線布置合理性； 3）因地制宜，合理分區(qū)，方便管理，確保安全生產(chǎn)。 生產(chǎn)過程有害作業(yè)因素有： 1）火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)因素； 2）觸電危險(xiǎn)因素； 3）高壓天然氣危害因素。引燃溫度組別： T3，引燃溫度在 482～ 632℃，爆炸極限濃度（體積）： 5～ 15%，遇明火高熱易引起燃燒爆炸。 本工程為天 然氣調(diào)壓、壓縮、輸送等工程，天然氣為易燃易爆物質(zhì)，在靜電、 明火、雷電、電氣火花等火災(zāi)誘因隱患存在條件下，存在相應(yīng)的火災(zāi)危險(xiǎn)。 其他公用工程 站內(nèi)的設(shè)備清洗污水和生活污水以及處理天然氣所產(chǎn)生的少量污水及其他污染物均排至廠區(qū)內(nèi)排水溝。其站址一般選在離天然氣管道較近且天然氣壓力較高的區(qū)域，直接從管道 內(nèi)取氣，它主要包括天然氣脫水裝置、壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)存單元、售氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 工程概述 本工程為 壓縮天然氣站 及高中壓調(diào)壓站， 壓縮天然氣站 作為高新區(qū)應(yīng)急備用氣源，高 — 中壓調(diào)壓站供應(yīng)洪江河以西 （西岸） 、 204 國道以南、羊毛溝以東、海邊以北 地塊 供應(yīng)天然氣 。 1)《中華人民共和國消防法》（ 1998 年）； 2)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500282020)； 3）《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（ GB501562020） 2020 年版； 4)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB500162020）； 5)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500571994， 2020 年版）； 6)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB 501402020）。 對于壓縮天然氣的生產(chǎn)、運(yùn)輸和減壓供氣等各個(gè)環(huán)節(jié)，主要考慮的安全問題就是圍繞如何防止天然氣泄漏，與空氣形成可燃的混合氣體，消除引發(fā)燃燒的基本條件以及壓縮天然氣設(shè)備的防火及消防要求；防止壓縮天氣設(shè)備超壓，引起超壓排放或爆炸；由于壓縮天然氣的高壓特性，對材料選擇和設(shè)備制作方面的相關(guān)要求，在進(jìn)行壓縮天然氣操作時(shí)，操作人員的防護(hù)等要求。針對這些潛在的危險(xiǎn)性，充分考 慮對人員、設(shè)備、環(huán)境等可能造成的危害，考慮相應(yīng)的防護(hù)要求和措施。 21 5 消 防 天然氣屬于易燃、易爆的介質(zhì)，在天然氣的應(yīng)用中，安全問題始終是放在非常重要的位置。 建筑和結(jié)構(gòu) 站內(nèi)主要新建建、構(gòu)筑物有：高 — 中壓調(diào)壓站站內(nèi)新建燃?xì)夤巨k公樓和調(diào)度中心、正陽路搶修服務(wù)中心和營業(yè)所； 壓縮天然氣站 內(nèi)新建站房、加氣柱、工藝區(qū)、加氣罩棚等。且備有遠(yuǎn)程通訊接口。 由設(shè)置在控制室內(nèi)的主 PLC 通過與各壓縮機(jī) PLC 通信聯(lián)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)間控制。 自控 站區(qū)加氣系統(tǒng)采用 PLC 控制。站內(nèi)電氣設(shè)計(jì)主要包括供配電、防雷、防 靜電設(shè)計(jì)。 ②站區(qū)內(nèi)的辦公和值班電話接入城市電信網(wǎng)。 4）防雷及防靜電接地 ①在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的建、構(gòu)筑物，按第二類防雷要求設(shè)計(jì)，其于按三類防雷設(shè)置防雷設(shè)施；站內(nèi)低壓系統(tǒng)接地保護(hù)采用 TNS 系統(tǒng)，并結(jié)合工藝要求，設(shè)置相應(yīng)的防靜電接地裝置；站內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)金屬設(shè)備及工藝管道均座靜電接地處理，接地電阻不大于 4 歐姆。 2）用電負(fù)荷 本站主要用電是 有壓縮機(jī)、脫水裝置等動(dòng)力用電，其次是站區(qū)照明和建筑物照明、儀表用電等， 動(dòng)力用電負(fù)荷約 1500KW，其他用電考慮 100KW， 總用電負(fù)荷按 1600KW 設(shè)計(jì)，用電等級一般為 380/220 伏， 按 GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì) 1路電源，由場外電源（ 1 萬伏）引入站內(nèi)變配電室。 1）設(shè)計(jì)范圍 站內(nèi)電氣設(shè)計(jì)主要包括供配電、防雷、防靜電設(shè)計(jì)。站內(nèi)儀表另配 5KW 不間斷供電電源。冬季采暖熱源可利用當(dāng)?shù)氐墓峁芫W(wǎng)或空調(diào)采暖，夏季降溫應(yīng)采用空調(diào)。 19 生活用水量為每年 540 噸，污水量為每年 400 噸。站內(nèi)地面雨水散流排出站外。生活排水量大約 為 。給水水源可取自廠區(qū)內(nèi)給水管網(wǎng)。 本工程給水主要為生活用水、生產(chǎn)用水等。 整個(gè)站區(qū)均由北向南坡下，坡度為 1%且坡向站外。 壓縮 天然氣站周圍沒有重要公共建筑，根據(jù)現(xiàn)行《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》、《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的間距規(guī)定，符合安全規(guī)定要求。撬裝部分必須加可靠的鋼結(jié)構(gòu)骨架，保證裝卸或搬運(yùn)過程吊裝安全。 （ 10）計(jì)量表前后的所有設(shè)備、管件、墊片公稱壓力均為 。 （ 8）補(bǔ)償器，閥門、彎頭、三通采用具有 AZ 認(rèn)證標(biāo)志的企 業(yè)生產(chǎn)的。 （ 7）閥門采用優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)鑄鋼固定球閥，型號為 Q347F25C。 （ 6）過濾器前及計(jì)量表前后設(shè)指示式壓力儀表。 為便于拆卸維修計(jì)量表，在每路計(jì)量表后均設(shè)無約束型補(bǔ)償器。 （ 3）計(jì)量撬每路計(jì)量表前設(shè)三通 Y 型過濾器各一個(gè)； （ 4）計(jì)量表精度為 級。計(jì)量表采用進(jìn)口渦淪流量計(jì)。 （ 1）計(jì)量撬柜采用 4＋ 0 結(jié)構(gòu)，即四路計(jì)量。撬裝與殼體部分必須加可靠的鋼結(jié)構(gòu)骨架，保證裝卸或搬運(yùn)過程吊裝安全。 （ 13）調(diào)壓柜應(yīng)考慮通風(fēng)和泄壓，柜門應(yīng)外開。 （ 11)調(diào)壓柜內(nèi)閥門、補(bǔ)償器、彎頭、三通采用具有 AZ 認(rèn)證標(biāo)志的企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （ 9）調(diào)壓柜外殼采用 304L 不銹鋼板，厚度為 。 （ 7）調(diào)壓柜內(nèi)調(diào)壓器前后應(yīng)預(yù)留壓力和溫度信號遠(yuǎn)傳接口。 （ 6）調(diào)壓柜內(nèi)設(shè)備設(shè)靜電接地裝置和防雷接地裝置。調(diào)壓器和旁通管上的截止閥之后的所有閥門、補(bǔ)償器等設(shè)備公稱壓力均為 。 調(diào)壓器后閥門采用固定球閥，型號為 Q347F16C。 （ 4）調(diào)壓器、安全放散閥、調(diào)壓器 前的超壓切斷閥均采用進(jìn)口設(shè)備；柜內(nèi)其它設(shè)備均采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。閥門選擇詳見系統(tǒng)圖。 （二）其他要求 （ 1）所有調(diào)壓器采用軸流式調(diào)壓器，調(diào)壓器前帶出口壓力超壓切斷閥。所選用的過濾器應(yīng)嚴(yán)格按國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)《鋼制壓力容器》（ GB150）和設(shè)計(jì)，制造和檢驗(yàn)，設(shè)備制造壓力級別為 。 （ 3）每路調(diào)壓器前設(shè)罐型過濾器，過濾精度為 20μ m。 15 （ 2）調(diào)壓器進(jìn)口壓力為 ～ ，出口壓力為 。 加氣部分主要設(shè)備配置 序號 內(nèi)容 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 低壓雙塔脫水裝 置 Q=6000m3/h DN80 臺(tái) 2 橇裝 2 調(diào)壓計(jì)量裝置 Q=12020m3/h 套 1 橇裝 3 壓縮機(jī) Q=2500Nm3/h 臺(tái) 4（進(jìn)口） 橇裝（不銹 鋼外殼） 4 加氣柱 Q=4500m3/h 臺(tái) 4 一柱一槍 5 緩沖罐 2m3 臺(tái) 1 6 排污罐 1m3 臺(tái) 1 7 回收罐 2m3 臺(tái) 1 高 — 中壓調(diào)壓站方案 本項(xiàng)目調(diào)壓柜為次高壓 A中壓 B 調(diào)壓柜。 8）排污罐 排污罐一 套，水容積 , 設(shè)計(jì)壓力 ，工作壓力 。公稱壓力 22MPa，每柱加氣量為 4500Nm3/h。 本站擬選用國產(chǎn)單 線進(jìn)氣單槍加氣柱，核心部件質(zhì)量流量計(jì)為進(jìn)口產(chǎn)品，具有溫度和壓力補(bǔ)償功能，計(jì)量精度可達(dá) 級，帶有防拖斷閥。 14 6）加氣系統(tǒng) 加氣機(jī)和 加氣柱有單槍和雙槍之分，進(jìn)線有單線和三線之別。 本套裝置擬采用 PLC（可編程序控制器）自動(dòng)控制系統(tǒng)。 壓縮機(jī)運(yùn)行控制的采用，國內(nèi)外相差不大，其主要有壓縮機(jī)的自動(dòng)啟停、進(jìn)出口壓力控制，氣缸潤滑油壓、油位、流量控制等，國內(nèi)壓縮機(jī)的控制靈敏度低于進(jìn)口壓縮機(jī)。 5）控制系統(tǒng) 加氣站的控制系統(tǒng)對于加氣站的正常 運(yùn)行非常重要，一個(gè)自動(dòng)化程度高，功能齊全的控制系統(tǒng)可以大大地提高加氣站的工作效率，保證加氣站的安全、可靠運(yùn)行。 本工程天然氣的進(jìn)口壓力 ，出口壓力要求 22MPa，綜合比較本工程選用進(jìn)口壓縮機(jī)， 橇裝壓縮機(jī)帶不銹鋼外殼，選擇 4臺(tái)全開。國內(nèi)外壓縮機(jī)效果比較如下： 進(jìn)口壓縮機(jī)以空水混冷為主，冷卻效果較好，結(jié)構(gòu)緊湊，由于 沒有水泵房和冷卻水塔，工藝簡單 ，因此 占地小，并質(zhì)量較好，維修量少，使用壽命長，相同排量耗電量少，但一次性投資較大。 4）壓縮系統(tǒng) 壓縮系統(tǒng)是加氣站的核心。 工作壓力為 時(shí)，每臺(tái)低壓脫水裝置處理氣量不少于 6000Nm3/h。 其性能特點(diǎn)： ①橇裝式結(jié)構(gòu)使設(shè)備緊湊集中，占地面積??； ②雙塔切換，不停機(jī)再生，可實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)連續(xù)工作； ③入口設(shè)置高過濾精度的過濾器，可有效的去除氣體中夾帶的固體粉塵及游離態(tài)的液霧微粒，保護(hù)吸附劑不被液體浸泡、污染、延長吸附劑壽命； 13 再生為閉式循環(huán)，不減壓，零排放，不污染環(huán)境； 為了能夠?qū)崟r(shí)掌握壓縮天然氣水露點(diǎn)情況，保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn) ，在系統(tǒng)中擬設(shè)置在線式水露點(diǎn)檢測報(bào)警儀，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測脫水裝置的水露點(diǎn)，當(dāng)脫水裝置出口的水露點(diǎn)超過設(shè)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號，提示操作人員將脫水裝置切換到再生工作程序。脫水介質(zhì)為分子篩，可實(shí)現(xiàn)深度脫水。本工程采用橇裝式脫水裝置前置脫水方式。 3）脫水裝置 天然氣經(jīng)調(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)后，即進(jìn)入深度脫水裝置，經(jīng)過脫除水份的天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)，對壓縮機(jī)亦有一定的保護(hù)作用。 2）脫硫裝置 由于本加氣站采用中石化供應(yīng)的天然氣，根據(jù)中石化提供的天然氣組份含硫量極低，本設(shè)計(jì)暫不設(shè)脫硫裝置，但預(yù)留脫硫裝置位置。 ⑥調(diào)壓計(jì)量部分進(jìn)口總管設(shè)壓力表、壓力變送器、溫度變送器，橇體 設(shè)靜電接地裝置，設(shè)燃?xì)怏w濃度檢測器等測控儀表。 ⑤調(diào)壓計(jì)量部分出口處設(shè)止回閥。 過濾器必須具有壓力容器制造許可證的企業(yè)生產(chǎn)，按壓力容器制造。 ③調(diào)壓計(jì)量部 分采用橇式結(jié)構(gòu)，其噪聲應(yīng)符合《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 》GB3096 類別 3 的要求。 流量計(jì)單路流量在壓力 5200 Nm3/h，最小流量為 260Nm3/h過濾調(diào)壓計(jì)量裝置置 脫水裝置 緩沖罐 壓縮機(jī) 加氣柱 管道氣 12 （工況流量 20～ 400m3/h）。渦輪流量計(jì)后設(shè)無約束型補(bǔ)償器，便于拆卸渦輪流量計(jì)。流量計(jì)前后直管段不小于 5D和 3D。 計(jì)量表采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)渦輪流量計(jì)。 調(diào)壓器前所有管道、管件及閥門、設(shè)備公稱壓力均為 ，調(diào)壓器后所有管道、管件及閥門、設(shè)備公稱壓力均為 。過濾器前后設(shè)球閥，調(diào)壓器后設(shè)球閥。 調(diào)壓計(jì)量橇入口設(shè)手動(dòng)球閥，手動(dòng)球閥后設(shè)電動(dòng)切斷球閥。調(diào)壓器單路流量 在入口壓力為 ，出口壓力為 時(shí)大于或等于 6000Nm3/h。調(diào)壓器、安全放散閥、調(diào)壓器前的超壓切斷閥均采用進(jìn)口設(shè)備；橇體其它設(shè)備均采用國產(chǎn)優(yōu) 質(zhì)產(chǎn)品。工藝流程圖見附圖 2。經(jīng)過脫水后的干燥氣體，通過緩沖罐進(jìn)入壓縮機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)過壓縮后壓力達(dá)到 22MPa，級間氣體通過風(fēng)（或水）冷卻器和油水分離過濾器進(jìn)入下一級。本項(xiàng)目 壓縮 天然氣站利用已建次高壓管道，從新建高中壓調(diào)壓站取氣進(jìn)行天然氣壓縮。天然氣經(jīng)過預(yù)處理（脫硫和脫水）后，經(jīng)過進(jìn)站過濾、調(diào)壓、計(jì)量后，以一定的壓力進(jìn)入站內(nèi)脫水裝置，使燃?xì)獾穆饵c(diǎn)達(dá)到車用壓縮天然氣標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)入壓縮機(jī)增壓，使其壓力達(dá)到 22MPa，通過加氣柱對 CNG 拖車加氣。 10 壓縮天然氣站簡述 壓縮天然氣站的主要功能是為車載儲(chǔ)氣瓶充裝壓縮天然氣。 4 技術(shù)方案 基礎(chǔ)參數(shù) 青島市區(qū)目前使用的主要是中原油田氣，其組分和物性參數(shù)為： 9 1） 管輸天然氣組分 (%)（體積） C1 C2 C3 iC4 nC4 nC5 C6 C7 N2 CO2 2）管輸天然氣特性 高熱值（ MJ/ m3） （ 9434Kcal/m3） 低熱值（ MJ/ m3） （ 8263kcal/m3） 華白數(shù)（ MJ/m3）