企業(yè)培訓_壓力管道設計審批人員培訓講義

GB公用管道設計主講 姜林慶主辦 中國石油和化工勘察設計協(xié)會2013 03黃山 壓力管道設計審批人員培訓 1 前言 1 1壓力管道定義指利用一定的壓力 用于輸送氣體或液體的管狀設備 其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0 1MPa 表壓 的氣體 液化氣體 蒸汽介質(zhì)或者可燃 易爆 有毒 有腐蝕性 最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質(zhì) 且公稱直徑大于25mm的管道 壓力管道系指 特種設備安全監(jiān)察條例 限定范圍內(nèi)的管道 為一安全范疇 而不是一般意義上的承壓管道 管道與設備的劃分界限 管道與設備焊接連接的第一個環(huán)向焊縫 螺紋連接的第一個接頭 法蘭連接的第一個法蘭密封面 專用連接件的第一個密封面 1 前言 1 2壓力管道分類及分級壓力管道共分為4大類 9級 1 前言 1 3GB類 公用管道的定義 指城市或鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用事業(yè)或民用的燃氣管道和熱力管道 1 4公用行業(yè)與公用管道公用行業(yè) 氣源 熱源 輸配系統(tǒng) 應用 城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)包括 長輸管道GA 公用管道GB1 工業(yè)管道GC 城鎮(zhèn)供熱行業(yè)包括 公用管道GB2 工業(yè)管道GC 動力管道GD 公用管道 是行業(yè)中輸配系統(tǒng)的市政部分的壓力管道 GB1 城鎮(zhèn)燃氣管道 GB2 城鎮(zhèn)熱力管道 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 1城鎮(zhèn)燃氣管道設計常用標準 規(guī)范 1 GB50494 2009 城鎮(zhèn)燃氣技術規(guī)范 2 GB50028 2006 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范 3 GB50016 2006 建筑設計防火規(guī)范 4 CJJ63 2008 聚乙烯燃氣管道工程技術規(guī)程 5 GB15558 1 2003 燃氣用埋地聚乙烯 PE 管道系統(tǒng)第1部分 管材 6 GB15558 2 2005 燃氣用埋地聚乙烯 PE 管道系統(tǒng)第2部分 管件 7 GB15558 3 2008 燃氣用埋地聚乙烯 PE 管道系統(tǒng)第3部分 閥門 8 CJJ33 2005 城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 1城鎮(zhèn)燃氣管道設計常用標準 規(guī)范 續(xù) 9 GB T9711 2011 石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管 10 GB T3091 2009 低壓輸送用焊接鋼管 11 GB T8163 2008 輸送流體用無縫鋼管 12 GB T12459 2005 鋼制對焊無縫管件 13 HG T20592 20635 2009 鋼制管法蘭 墊片 緊固件 14 CJJ95 2003 城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術規(guī)程 15 SY T0413 2002 埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術標準 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 2GB50028 2006 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范使用范圍規(guī)范適用于向城市 鄉(xiāng)鎮(zhèn)或居民點供給居民生活 商業(yè) 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn) 采暖通風和空調(diào)等各類用戶作燃料用的新建 擴建或改建城鎮(zhèn)燃氣工程設計 注 1 本規(guī)范不適用于城鎮(zhèn)燃氣門站以前的長距離輸氣管道工程 2 本規(guī)范不適用于工業(yè)企業(yè)自建供生產(chǎn)工藝用且燃氣質(zhì)量不符合本規(guī)范質(zhì)量要求的燃氣工程設計 但自建供生產(chǎn)工藝用且燃氣質(zhì)量符合本規(guī)范要求的燃氣工程設計 可按本規(guī)范執(zhí)行 工業(yè)企業(yè)內(nèi)部自供燃氣給居民用戶使用時 供居民使用的燃氣質(zhì)量符合本規(guī)范要求的燃氣工程設計 可按本規(guī)范執(zhí)行 3 本規(guī)范不適用于海洋和內(nèi)河輪船 鐵路車輛 汽車等運輸工作上的燃氣裝置設計 輸配系統(tǒng)中輸送燃氣壓力不大于4 0MPa 超過4 0MPa 按 輸氣管道工程設計規(guī)范 GB50251 2003執(zhí)行 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3城鎮(zhèn)輸配介質(zhì)2 3 1城鎮(zhèn)燃氣氣源種類 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3 2城鎮(zhèn)燃氣組成1 城鎮(zhèn)燃氣中可燃成分城鎮(zhèn)燃氣中常見的可燃氣體有低級烴類與非烴類兩個系列 低級烴類包括甲烷 乙烷 乙烯 丙烷 丙烯 正丁烷 異丁烷 非烴類包括氫 一氧化碳 2 城鎮(zhèn)燃氣中有毒成分天然氣中主要是硫化物 特別是以硫化氫形態(tài)存在 屬高度危害介質(zhì) 人工燃氣中含有一氧化碳 硫化氫 氨 萘 焦油 液化石油氣中主要是硫化物 重碳氫化合物對人體也是有害的 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3 2城鎮(zhèn)燃氣組成1 城鎮(zhèn)燃氣中可燃成分城鎮(zhèn)燃氣中常見的可燃氣體有低級烴類與非烴類兩個系列 低級烴類包括甲烷 乙烷 乙烯 丙烷 丙烯 正丁烷 異丁烷 非烴類包括氫 一氧化碳 2 城鎮(zhèn)燃氣中有毒成分天然氣中主要是硫化物 特別是以硫化氫形態(tài)存在 屬高度危害介質(zhì) 人工燃氣中含有一氧化碳 硫化氫 氨 萘 焦油 液化石油氣中主要是硫化物 重碳氫化合物對人體也是有害的 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3 3城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量要求1 主要質(zhì)量指標 1 熱值 人工煤氣 低熱值3500kcal Nm3 14 65MJ Nm3 天然氣 低熱值7500kcal Nm3 31 4MJ Nm3 2 波動范圍 華白數(shù)及燃燒勢3 有毒有害物質(zhì)的限量 燃氣中硫化氫的含量要求在20mg m3以下2 加臭 安全考慮 1 加臭標準無毒燃氣漏入空氣達爆炸極限下限20 時 應能覺查 有毒燃氣漏入空氣達到人體允許有害濃度時能覺查 當有毒成分是CO時 空氣中CO含量達0 02 體積分數(shù) 時 應能覺查 2 加臭劑要求主要加臭劑 四氫噻吩 硫醇等 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3 3燃氣的爆炸極限1 概念 易燃氣體 易燃液體的蒸汽或可燃粉塵和空氣混合達到一定濃度時 遇到火源就會發(fā)生爆炸 達到爆炸的空氣混合物的濃度 稱之為爆炸極限 爆炸極限通常以可燃氣體 蒸汽或粉塵在空氣中的體積百分數(shù)來表示 其最低濃度成為 爆炸下限 最高濃度稱為 爆炸上限 2 計算公式不含氧氣或惰性氣體的可燃氣體的爆炸極限計算公式 L 可燃氣體的爆炸上 下 限 Li 可燃氣體各組分的爆炸上 下 限 體積 Vi 可燃氣體各體積組分 可燃氣體中含有惰性氣體時的爆炸極限 將某一可燃氣體與惰性氣體組合起來 視為一種可燃氣體組分 可燃氣體中含有氧氣時的爆炸極限 可燃氣體中混有氧氣時 可以認為混入了空氣 應扣除氧含量以及按空氣中氧 氮比例求的氮含量 重新調(diào)整可燃氣體的體積組分 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 2 3 3燃氣的爆炸極限 舉例 爆炸下限LL 0 048 4 8 爆炸上限LH 0 147 14 7 2 GB1城鎮(zhèn)燃氣管道 城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng) 城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)構(gòu)成城市燃氣輸配系統(tǒng)組成示意圖液化石油氣供應系統(tǒng)組成示意圖壓縮天然氣液化天然氣供應系統(tǒng)示意圖 城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)構(gòu)成 上游 中游 下游 天然氣氣田油田人工制氣廠LNG接收基地煤礦 輸氣管線城市門站儲氣設施城市管網(wǎng)調(diào)壓設施管理系統(tǒng) 居民用戶商業(yè)用戶工業(yè)用戶 高中壓調(diào)壓站 儲配站 城市門站 分輸站 儲配站 儲配站 儲配站 高中壓調(diào)壓站 高中壓調(diào)壓站 高中壓調(diào)壓站 長輸管線 中壓管網(wǎng) 城市燃氣輸配系統(tǒng)組成示意圖 人工制氣廠 中壓管網(wǎng) 液化石油氣系統(tǒng)組成示意圖 液化石油氣氣化廠 鐵路運輸 公路運輸 管道運輸 液化石油氣儲配站 儲存 灌裝 用戶 中壓管網(wǎng) 壓縮天然氣液化天然氣供應系統(tǒng)示意圖 氣化 減壓 調(diào)壓 公路運輸 液化天然氣供應站壓縮天然氣子站 壓縮母站 液化廠 接收基地 城市燃氣管道設計 管道系統(tǒng)的壓力分級和組成管道系統(tǒng)的布置和敷設管道系統(tǒng)的計算管道系統(tǒng)的材料和設備鋼管腐蝕控制液態(tài)液化石油氣管道 管道系統(tǒng)的壓力分級和組成 管道系統(tǒng)的壓力分級和組成 城鎮(zhèn)燃氣管道的主要部分是燃氣管網(wǎng) 根據(jù)所采用的管網(wǎng)壓力機制不同分為四類 1 單級管網(wǎng)系統(tǒng) 低壓單級 2 兩級管網(wǎng)系統(tǒng) 中低壓 高低壓 高中壓 3 三級管網(wǎng)系統(tǒng) 高中低壓 高 次高 中壓 4 多級管網(wǎng)系統(tǒng) 高 次高 中壓 管網(wǎng)低壓管網(wǎng) 經(jīng)濟性 用戶需要壓力 安全性 為什么要分級 管道系統(tǒng)的壓力分級和組成 各種級別燃氣管道之間的連接1 城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)各種級別燃氣管道之間用過調(diào)壓裝置連接 2 設置防止超壓的安全保護裝置 管道系統(tǒng)的布置和敷設 城鎮(zhèn)燃氣管道的敷設方式1 地下敷設2 架空敷設 管道系統(tǒng)的布置和敷設 高壓管道宜布置在城市邊緣或有足夠安全距離的地帶 并應逐步連接成環(huán)網(wǎng) 高 中壓管道布置 應考慮大型用戶的直接供氣可能性 并盡量靠近這類用戶 高 中壓管道的布置應考慮調(diào)壓室的布點位置 盡量使管線靠近各調(diào)壓室 高壓管道應盡量減少穿越鐵路 河流和其他大型障礙物 高壓管道布置 管道系統(tǒng)的布置和敷設 四級地區(qū)地下燃氣管道輸配壓力不宜大于1 6MPa 表壓 遇有特殊情況時 高壓A地下燃氣管道與建筑物外墻面之間的水平凈距不應小于30m 滿足條件不應小于15m 高壓B地下燃氣管道與建構(gòu)物外墻面之間的水平凈距不應小于16m 滿足條件不應小于10m 高壓管道布置 管道系統(tǒng)的布置和敷設 中壓管道布置 中壓管道應布置在城市用氣區(qū)便于與中低壓調(diào)壓站連接的道路上 盡量開交通干道和鬧市區(qū)繁華街道 中壓管道應布置成環(huán)網(wǎng) 以提高其輸氣和配氣的安全可靠性 管道系統(tǒng)的布置和敷設 低壓管道以環(huán)狀網(wǎng)路布置為主 環(huán)枝結(jié)合 成環(huán)邊長一般在300 600m之間 宜布置相鄰調(diào)壓室之間的連通管道 管徑應大于相鄰管網(wǎng)管徑 低壓管道有條件時 應盡可能布置在街坊內(nèi)兼作庭院管道 以節(jié)省投資 某些情況低壓管道可考慮在道路兩側(cè)敷設 管道系統(tǒng)的布置和敷設 高壓管道地區(qū)等級劃分 沿管道中心兩側(cè)各200m范圍內(nèi) 任意劃分為1 6km長并能包括最多供人居住的獨立建筑物數(shù)量的地段 按房屋建筑密集程度 分為四個等級 一級地區(qū) 有12個或12個以下供人居住建筑物的任一地區(qū)分級單元 二級地區(qū) 有12個以上 80個以下供人居住建筑物的任一地區(qū)分級單元 三級地區(qū) 介于二級和四級之間的中間地區(qū) 有80個和80個以上供人居住建筑物的任一地區(qū)分級單元 或距人員聚集的室外場所90m內(nèi)鋪設管線的區(qū)域 四級地區(qū) 地上4層或4層以上建筑物普遍且占多數(shù)的的任一地區(qū)分級單元 不計地下室層數(shù) 管道系統(tǒng)的布置和敷設 高壓管道地區(qū)等級劃分 二 三 四地區(qū)的長度可按如下規(guī)定調(diào)整 四級地區(qū)的邊界線與最近地上4層或4層以上建筑物相距200m 二 三級地區(qū)的邊界線與該地區(qū)最近建筑物相距200m 確定城鎮(zhèn)燃氣管道地區(qū)等級應為該地區(qū)的今后發(fā)展留有余地 宜按城市規(guī)劃劃分地區(qū)等級 管道系統(tǒng)的布置和敷設 埋深 埋設在車行道下時 不得小于0 9m 埋設在非車行道 含人行道 下時 不得小于0 6m 埋設在庭院 指綠化地及載貨汽車不能進入之地 內(nèi)時 不得小于0 3m 埋設在水田下時 不得小于0 8m 輸送濕燃氣的燃氣管道 應埋設在土壤冰凍線以下 坡度 為了排除管道內(nèi)凝結(jié)液 管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0 003 管道埋深與坡度 管道系統(tǒng)的布置和敷設 隨橋鋪設的燃氣管道輸氣壓力不應大于0 4MPa 應采用加厚的無縫鋼管或焊接鋼管 盡量減少焊縫 對焊縫進行100 無損探傷 跨越通航河流的燃氣管道管底標高 應符合通航凈空的要求 管架外側(cè)應設置護樁 應與隨橋敷設的其它管道保持一定間距 管道應設置必要的補償和減震措施 應做較高等級的防腐保護 管道跨越河流 管道系統(tǒng)的布置和敷設 燃氣管道宜采用鋼管 燃氣管道至規(guī)劃河底的覆土厚度 應根據(jù)水流沖刷條件確定 對不通航河流不應小于0 5m 對通航的河流不應小于1 0m 還應考慮疏浚和投錨深度 穩(wěn)管措施應根據(jù)計算確定 在埋設燃氣管道位置的河流兩岸上 下游應設立標志 燃氣管道對接安裝引起的誤差不得大于3 管道穿越河流 管道系統(tǒng)的布置和敷設 穿越鐵路應敷設在套管或涵洞內(nèi) 套管可采用預應力鋼筋砼或鋼管 套管內(nèi)徑不應小于800mm 套管距軌底不應小于1 2m 套管伸出鐵軌不應小于2 5m 距路堤坡腳不應小于1 0m 應垂直穿越鐵路 套管應安裝檢漏管 燃氣管道應采用鋼管 套管兩端與燃氣管道之間空隙應用絕緣材料封口 穿越高速公路可參考鐵路作法進設計 穿越城市道路一般直埋鋪設 也可采取非開挖技術 穿越鐵路與公路 管道系統(tǒng)的計算 確定燃氣管道計算流量有兩種方法 即高峰系數(shù)法與同時工作系數(shù)法 高峰系數(shù)法用于有一定規(guī)模的城鎮(zhèn) 也就是說 人口較多 且有一定量的工業(yè)與商業(yè)用戶的城鎮(zhèn) 同時工作系數(shù)法用于居民點或居民小區(qū) 一般當居民用戶小于1000戶時 燃氣管道計算流量采用同時工作系數(shù)進行計算 庭院與戶內(nèi)管道就用同時工作系數(shù)確定管道計算流量 管道計算流量 管道系統(tǒng)的計算 水力計算公式 管道系統(tǒng)的計算 摩擦阻力系數(shù)的計算采用F Colebrook公式 管道系統(tǒng)的計算 式中 qh 管道計算流量 m3 h qt 管道轉(zhuǎn)輸流量 m3 h qd 管道途泄流量 m3 h 與途泄流量和轉(zhuǎn)輸流量的比值有關 并與沿途支管數(shù)目有關的系數(shù) 取 0 55 低壓燃氣管道的計算流量按下式計算 管道系統(tǒng)的計算 在已知用戶用氣量和已定管網(wǎng)布置圖的基礎上 計算整個供氣范圍內(nèi)集中負荷的用氣量和單位長度的途泄流量 計算管網(wǎng)各管段的途泄流量 確定環(huán)網(wǎng)各管段中的氣體流向 選擇零點時 應使從供氣點到用戶流經(jīng)的距離為最短 氣流方向總是流離供氣點 而不應逆向流動 求管網(wǎng)各管段的計算流量 由已知的管網(wǎng)計算壓力降和供氣點至零點的管道實際長度 求得單位長度平均壓力降 選擇各管段的管徑 局部阻力損失通常取沿程阻力損失的10 選擇管徑時先作初步的水力計算 進行水力平差計算 使所有封閉環(huán)狀管網(wǎng)壓力降的代數(shù)和等于零或接近于零 達到工程容許的誤差范圍 水力平差計算 管道系統(tǒng)的計算 高壓管道的壁厚計算 式中 鋼管計算壁厚 mm P 設計壓力 MPa d 鋼管外徑 mm s 鋼管的最低屈服強度 MPa F 強度設計系數(shù) 焊縫系數(shù) 管道系統(tǒng)的計算 強度設計系數(shù) 穿越段和廠站內(nèi)強度設計系數(shù)另有規(guī)定 管道系統(tǒng)的材料和設備 中壓和低壓燃氣管道宜采用聚乙烯管 機械接口球墨鑄鐵管 鋼管和鋼骨架聚乙烯塑料復合管 高壓和次高壓燃氣管道采用鋼管 管道系統(tǒng)的材料和設備 應符合現(xiàn)行的國家標準 石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件 和 輸送流體用無縫鋼管 GB T8163的規(guī)定 或符合不低于上述三項標準相應技術要求的其它鋼管標準 所采用的鋼管和管道附件應根據(jù)選用的材料 管徑 壁厚 介質(zhì)特性 使用溫度及施工環(huán)境溫度等因素 對材料提出沖擊試驗和落錘撕裂試驗要求 當管道附件與管道采用焊接連接時 兩者材質(zhì)應相同或相近 管道附件中所用的鍛件 應符合國家現(xiàn)行標準 壓力容器用鋼鍛件 JB4726 JB4727的有關規(guī)定 管道附件不得采用螺旋焊縫鋼管制作 嚴禁采用鑄鐵制作 高壓管道材質(zhì)要求 管道系統(tǒng)的材料和設備 聚乙烯燃氣管 燃氣用埋地聚乙烯管材 GB15558 1和 燃氣用埋地聚乙烯管件 GB15558 2的規(guī)定 機械接口球墨鑄鐵管 水及燃氣管道用球墨鑄鐵管 管件和附件 GB T13295的規(guī)定 鋼管采用焊接鋼管 鍍鋅鋼管或無縫鋼管時 低壓流體輸送用焊接鋼管 GB T3091 輸送流體用無縫鋼管 GB T8163的規(guī)定 鋼骨架聚乙烯塑料復合管 燃氣用鋼骨架聚乙烯塑料復合管 CJ T125和 燃氣用鋼骨架聚乙烯塑料復合管件 CJ T126的規(guī)定 中低壓管道材質(zhì)要求 管道系統(tǒng)的材料和設備 主要設備閥門凝水缸補償器放散管 鋼管腐蝕控制 腐蝕因素電化學腐蝕雜散電流細菌內(nèi)壁腐蝕外壁腐蝕 鋼管腐蝕控制 外防腐絕緣層分為普通 加強和特加強級 其材料的要求是 具有良好的電絕緣性能 有足夠的耐壓強度和電阻值 絕緣層與鋼管之間的粘結(jié)性能好 絕緣層沿鋼管長度方向應保持連續(xù)完整性 具有足夠的機械強度 韌性和塑性 絕緣層材料具有良好的防水性和化學穩(wěn)定性 具有抗生物細菌侵蝕的性能 材料來源較充裕 價格低廉 做法便于機械化施工 易于修補 鋼管腐蝕控制 絕緣防腐層的種類瀝青絕緣防腐層環(huán)氧煤瀝青絕緣防腐層煤焦油瓷漆絕緣防腐層環(huán)氧粉末絕緣防腐層聚乙烯覆蓋絕緣防腐層聚乙烯防腐膠帶絕緣防腐層聚乙烯三層結(jié)構(gòu)絕緣防腐層 鋼管腐蝕控制 電保護法分為外加電流陰極保護 犧牲陽極陰極保護和排流保護法 市區(qū)外一般采取外加電流陰極保護 市區(qū)內(nèi)一般采取犧牲陽極陰極保護和排流保護法 液態(tài)液化石油氣管道 液化氣的主要特性液化石油氣的閃點和爆炸下限遠低于火災危險性特征指標規(guī)定 在全壓力式儲罐中液化石油氣飽和蒸氣壓隨環(huán)境溫度而變化 在常溫液態(tài)液化石油氣的密度為500 600kg m3 約比水輕1倍 在標準狀態(tài)下氣態(tài)液化石油氣的密度為2 20 2 50kg m3 約比空氣重0 7 0 9倍 當液化石油氣泄漏到空氣中 其濃度接近或達到燃燒反應濃度時 所需著火能量最小 僅為10 4J級 液態(tài)液化石油氣在0 60 范圍內(nèi)的平均體積膨脹系數(shù)為0 0022 0 0035是水在相同溫度范圍內(nèi)體積膨脹系數(shù)10倍以上 液態(tài)液化石油氣管道 系統(tǒng)組成 壓力分級和確定由起點站儲罐 計量站 中間泵站 管道及終點站儲罐組成 壓力分為三級 4 0 1 6 4 0 1 6 設計壓力按高于起點最高工作壓力確定 液態(tài)液化石油氣管道 流速的確定 平均流速 技術經(jīng)濟比較 經(jīng)濟流速 0 8 1 4m s 最大流速不得超過3m s 強度設計系數(shù) 與輸氣管線相同 液態(tài)液化石油氣管道 選線 不得穿越居住區(qū) 村鎮(zhèn)和公共建筑群等人員集中的地區(qū) 盡量避免和減少穿越河 湖 沼澤和鐵路等大型障礙物 盡量避免與國家鐵路和高速公路近距離平行敷設 宜與 級以下的公路平行敷設 盡量避開沿途地質(zhì)條件不良的地段敷設 與沿線建 構(gòu)筑物之間水平距離應符合規(guī)范的規(guī)定 敷設 埋地敷設 冰凍線以下 液態(tài)液化石油氣管道 管材 閥門及附件應選擇10 20或具有同等以上性能的無縫鋼管 其技術性能應符合 輸送流體用無縫鋼管 GB T8163和其他有關標準的規(guī)定 閥門和管道附件的設計壓力不應小于管道設計壓力 液化石油氣輸送管道上閥門的設置應符合規(guī)范的規(guī)定 城市燃氣管道設計 設計常見問題選線與安全間距設計壓力的確定腐蝕控制方法的運用 城市燃氣廠站設計 門站和儲配站設計調(diào)壓站和調(diào)壓裝置設計液化石油氣站設計CNG和LNG站設計 門站和儲配站設計 一般概念平面布置工藝設計主要設備公用工程 門站和儲配站設計 一般概念門站是城鎮(zhèn)輸配系統(tǒng)接收天然氣長輸管線輸送來的天然氣的首站 也可稱城鎮(zhèn)天然氣輸配系統(tǒng)的氣源站 對于人工制氣的長輸系統(tǒng)的門站 其設計內(nèi)容與天然氣門站基本相同 燃氣儲配站主要是為了解決城市燃氣各類用戶用氣量的變化與氣源供氣量之間不平衡的氣量調(diào)節(jié) 天然氣調(diào)峰的儲罐站有時也可與門站合建 門站和儲配站設計 站址選擇和平面布置站址選擇應符合規(guī)范要求 門站與輸氣管線末站相鄰建設時 則應與末站站址位置的選擇協(xié)調(diào) 要符合防火安全規(guī)定的間距 并適當考慮發(fā)展的的余地 并符合當?shù)匾?guī)劃部門的要求 在山區(qū)和丘陵地區(qū)選址 應避開易發(fā)生山洪 滑坡等不良工程地質(zhì)段 門站和儲配站設計 站址選擇和平面布置分區(qū)布置間距要求 規(guī)范消防通道罐區(qū)在全年最小頻率風向的上風側(cè) 門站和儲配站設計 工藝設計功能滿足輸氣調(diào)度和調(diào)峰的要求 分組設置計量和調(diào)壓裝置 調(diào)壓裝置應根據(jù)燃氣流量 壓力降等工藝條件確定設置加熱裝置 站內(nèi)計量調(diào)壓裝置和加壓設備應根據(jù)工作環(huán)境要求露天或廠房內(nèi)布置 進出站管線應設置切斷閥門和絕緣法蘭 進罐管線上宜設置調(diào)節(jié)裝置以控制進罐壓力和流量 當長輸管道采用清管工藝時 其清管器的接收裝置宜設置在門站內(nèi) 站內(nèi)管道上應根據(jù)系統(tǒng)要求設置安全保護及放散裝置 站內(nèi)設備 儀表 管道等安裝的水平間距和標高均應便于觀察 操作和維修 門站和儲配站設計 低壓罐工藝設計分別設置燃氣進 出氣管 各管應設置關閉性能較好的切斷裝置 并宜設置水封閥 低壓儲氣罐應設儲氣量指示器 儲氣罐高度超越當?shù)赜嘘P的規(guī)定時應設高度障礙標志 濕式儲氣罐的水封高度應經(jīng)過計算后確定 寒冷地區(qū)濕式儲氣罐的水封應設有防凍措施 干式儲氣罐密封系統(tǒng) 必須能夠可靠地連續(xù)運行 干式儲氣罐應設置緊急放散裝置 干式儲氣罐應配有檢修通道 稀油密封干式儲氣罐外部應設置檢修電梯 門站和儲配站設計 高壓儲氣罐工藝設計分別設置燃氣進 出氣管 燃氣進 出氣管的設計宜進行柔性計算 分別設置安全閥 放散管和排污管 應設置壓力 溫度檢測裝置 宜盡量減少接管開孔數(shù)量 宜設置檢修排空裝置 當高壓儲氣罐罐區(qū)設置檢修用集中放散裝置時 集中放散裝置宜設置在站內(nèi)全年最小頻率風向的上風側(cè) 門站和儲配站設計 加壓車間工藝設計按獨立機組配置進 出氣管 閥門 旁通 冷卻器 安全放散 供油和供水等各項輔助設施 壓縮機的進 出氣管道宜采用地下直埋或管溝敷設 并宜采取減震降噪措施 管道設計應設有能滿足投產(chǎn)置換 正常生產(chǎn)維修和安全保護所必需的附屬設備 壓縮機組前必須設有緊急停車按鈕 門站和儲配站設計 主要設備低壓儲氣罐是用于氣源壓力較低時的儲氣設備 其工作壓力一般為4KPa以下 按照活動部位構(gòu)造及密封介質(zhì)分為濕式和干式兩類 濕式罐 以水作為密封介質(zhì) 有直立導軌式和螺旋導軌式干式罐按可動部分的密封材料區(qū)分為 曼型以稀油為密封劑 可隆型以油脂為密封劑 維金斯型以橡膠布作為密封材料 門站和儲配站設計 主要設備高壓儲氣罐是固定的幾何容積 罐內(nèi)壓力是隨儲氣量的多少而增減 其儲氣調(diào)峰是以罐內(nèi)壓力的增減來進行儲氣和排出 其設計壓力是以儲氣時罐的最高工作壓力狀態(tài)來確定 圓筒形儲氣罐球形儲氣罐 門站和儲配站設計 主要設備加壓機即容積型壓縮機和速度型壓縮機 容積型壓縮機主要有活塞式 羅茨式 螺桿式和滑片式壓縮機 速度型壓縮機主要是離心式壓縮機 多采用多級葉輪串連成離心式壓縮機組 門站和儲配站設計 加壓設備選型加壓設備應結(jié)合輸配系統(tǒng)總體設計采用的工藝流程 設計負荷 排氣壓力及調(diào)度要求確定 加壓設備應根據(jù)吸排氣壓力 排氣量選擇機型 所選用的設備應便于操作維護 安全可靠 并符合節(jié)能 高效 低震和低噪音的要求 加壓設備的排氣能力應按廠方提供的實測值為依據(jù) 站內(nèi)加壓設備的型式應一致 加壓設備的規(guī)格應滿足運行調(diào)度要求 并不宜多于兩種 儲配站內(nèi)裝機總臺數(shù)不宜過多 每1 5臺壓縮機宜另設1臺備用 門站和儲配站設計 其他設備計量調(diào)壓過濾 調(diào)壓站和調(diào)壓裝置設計 按控制方式有直接作用式和間接作用式 按輸氣壓力分 有高高壓調(diào)壓站 高中壓調(diào)壓站和中低壓調(diào)壓站 按調(diào)壓站作用功能分 有區(qū)域調(diào)壓站 專用調(diào)壓站 調(diào)壓柜與調(diào)壓箱 調(diào)壓站和調(diào)壓裝置設計 調(diào)壓裝置的設置自然條件和周圍環(huán)境許可時 宜設置在露天 但應設置圍墻 護攔或車擋 設置在地上單獨的調(diào)壓箱 懸掛式 內(nèi)時 對居民和商業(yè)用戶燃氣進口壓力不應大于0 4MPa 對工業(yè)用戶 包括鍋爐 燃氣進口壓力不應大于0 8MPa 設置在地上單獨的調(diào)壓柜 落地式 內(nèi)時 對居民 商業(yè)用戶和工業(yè)用戶 包括鍋爐 燃氣進口壓力不宜大于1 6MPa 符合地上調(diào)壓站的建筑物設計要求的 可設置在單獨的建筑物內(nèi) 當受到地上條件限制 且調(diào)壓裝置進口壓力不大于0 4MPa時 可設置在地下單獨的建筑物內(nèi)或地下單獨的箱內(nèi) 并應符合有關規(guī)定的要求 液化石油氣和相對密度大于0 75的燃氣調(diào)壓裝置不得設于地下室 半地下室內(nèi)和地下單獨的箱內(nèi) 調(diào)壓站和調(diào)壓裝置設計 地下調(diào)壓箱的設置地下調(diào)壓箱不宜設置在城鎮(zhèn)道路下 距其他建筑物 構(gòu)筑物的水平凈距應符合燃設計規(guī)范的規(guī)定 地下調(diào)壓箱上應有自然通風口 其設置應符合規(guī)范規(guī)定 安裝地下調(diào)壓箱的位置應能滿足調(diào)壓器安全裝置的安裝要求 地下調(diào)壓箱設計應方便檢修 地下調(diào)壓箱應有防腐保護 調(diào)壓站和調(diào)壓裝置設計 安全保護裝置啟動壓力值當調(diào)壓器出口為低壓時 啟動壓力應使與低壓管道直接相連的燃氣用具處于安全工作壓力以內(nèi) 當調(diào)壓器出口壓力小于0 08MPa 啟動壓力不應超過出口工作壓力上限的50 當調(diào)壓器出口壓力等于或大于0 08MPa 但不大于0 4MPa時 啟動壓力不應超過出口工作壓力上限0 04MPa 當調(diào)壓器出口壓力等于或大于0 4MPa時 啟動壓力不應超過出口工作壓力上限的10 液化石油氣站設計 液化石油氣供應基地的主要任務是接收 儲存和灌裝液化石油氣 并將其銷售給各類用戶 包括 儲存站接收和儲存液化石油氣 進行灌裝槽車作業(yè) 并將其送至各類用戶 灌瓶站以灌瓶為主 將氣瓶送至各類用戶 儲配站兼有儲存站和灌配站兩種功能 液化石油氣站設計 液化石油氣供應基地站址選擇 應符合城市總體規(guī)劃的要求 其站址應遠離城市居住區(qū) 村鎮(zhèn) 學校 影劇院 體育館等人員集中的地區(qū) 軍事設施 危險物品倉庫 飛機場 火車站 碼頭和國家文物保護單位等 宜選擇在所在地區(qū)的全年最小頻率風向的上風側(cè) 且應是地勢平坦 開闊 不易積存液化石油氣的地段 同時 應避開地震帶 地基沉陷 廢棄礦井和其他不良地質(zhì)地段 具有較好的水 電 道路等條件 采用鐵路槽車運輸時 尚應有較好的鐵路接軌條件 儲罐和站內(nèi)危險性建 構(gòu)筑物與基地外建 構(gòu)筑物的防火間距應符合 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范 GB50028和 建筑設計防火規(guī)范 GB50016的有關規(guī)定 液化石油氣站設計 液化石油氣的氣化方式 一是自然氣化 即容器中的液態(tài)液化石油氣依靠自身顯熱和吸收外界環(huán)境熱量而氣化 這種氣化方式的供氣組分是變化的 開始供氣時輕組分含量較多 以后逐漸減少 而容器剩液中的重組分含量逐漸增多 這種氣化方式產(chǎn)氣量較少 供應戶數(shù)和供應范圍也較小 二是強制氣化 即采用專門的氣化裝置利用外來熱媒加熱將液態(tài)液化石油氣氣化轉(zhuǎn)換成氣態(tài)液化石油氣 這種氣化方式主要有三種 加壓氣化 等壓氣化和減壓氣化 無論那種強制氣化方式 其供氣組分和容積中的剩液組分相同 故稱等組分氣化 強制氣化方式產(chǎn)氣量較大 供應戶數(shù)和供應范圍較大 液化石油氣站設計 液化石油氣混氣站液化石油氣與空氣或其他低熱值可燃氣體按一定比例混合成符合城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量標準的燃氣 可做為主氣源 調(diào)峰氣源 補充氣源或代用氣源向各類用戶供氣 液化石油氣與空氣混合時 其混氣方式有2種 一是引射式 另是比例流量式 引射式混氣系統(tǒng)主要由氣化裝置 引射器 空氣過濾器和監(jiān)測 控制裝置等組成 這種混氣方式工藝流程簡單 投資少 不耗電 運行費用低 但其出口壓力較低 供應范圍較小 比例流量式混氣系統(tǒng)主要由氣化裝置 空壓機組 比例流量式混合器和監(jiān)測 控制裝置等組成 這種混氣方式工藝流程較復雜 投資較大 運行費用較高 但其自動化程度較高 供氣壓力較高 供氣范圍較大 液化石油氣站設計 安全防火設計要點主要環(huán)境應設置可燃氣體濃度檢測儀表 液位計 壓力表和溫度計 建筑耐火等級不應低于 建筑設計防火規(guī)范 規(guī)定的 二級 封閉式建筑應采取泄壓措施 門 窗一律外開 地面應采用不會發(fā)生火花地面 宜采用敞開或半敞開式建筑 球形儲罐的鋼支柱應采用不燃燒隔熱材料保護層 其耐火極限不低于2h 在地震裂度為7度和7度以上地區(qū)建設符合 建筑抗震設計規(guī)范 同時火災次數(shù)按1次考慮 消防水量按站內(nèi)各建 構(gòu)筑物中最大小時消防用水量者確定 消防給水干管應布置成環(huán)狀 液化石油氣生產(chǎn)區(qū)的排水系統(tǒng)應采取防止液化石油氣排入其他地下管道 溝 和地洼部位的措施 各火災爆炸危險場所應配置足夠數(shù)量的干粉滅火器 液化石油氣站內(nèi)各火災爆炸危險場所的電力裝置 防雷和靜電接地應按規(guī)范進行設計 CNG和LNG站設計 壓縮天然氣加氣站 壓縮天然氣儲配站 壓縮天然氣瓶組供氣站 壓縮天然氣站的組成 CNG和LNG站設計 壓縮天然氣系統(tǒng)的壓力設計壓力應根據(jù)工藝條件確定 且不應小于該系統(tǒng)最高工作壓力的1 1倍 最高工作壓力不應大于25 0MPa 表壓 向壓縮天然氣儲配站和壓縮天然氣瓶組供氣站運送壓縮天然氣的氣瓶車和氣瓶組 在充裝溫度為20 時 充裝壓力不應大于20 0MPa 表壓 CNG和LNG站設計 管道及附件應采用高壓無縫鋼管 符合 高壓鍋爐用無縫鋼管 GB5310 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管 GB T14976或 化肥設備用高壓無縫鋼管 GB6479的規(guī)定 外徑大于28mm時宜采用焊接連接 管道與設備 閥門的連接宜采用法蘭連接 小于或等于28mm的壓縮天然氣管道及其與設備 閥門的連接可采用雙卡套接頭 法蘭或錐管螺紋連接 管道 管件 設備與閥門的設計壓力或壓力級別不應小于系統(tǒng)的設計壓力 其材質(zhì)應與天然氣介質(zhì)相適應 加氣 卸氣軟管應采用耐天然氣腐蝕的氣體承壓軟管 CNG和LNG站設計 LNG基本特性常壓低溫液體常壓下 天然氣在 162 以下轉(zhuǎn)變成液態(tài)形式體積為原來氣態(tài)的1 600密度 430kg m3無色 無味 無毒 CNG和LNG站設計 管道及附件 儲罐液化天然氣儲罐 設備的設計溫度應按 168 計算 對于使用溫度低于 20 的管道應采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管 管道宜采用焊接連接 公稱直徑不大于50mm的管道與儲罐 容器 設備及閥門可采用法蘭 螺紋連接 公稱直徑大于50mm的管道與儲罐 容器 設備及閥門連接應采用法蘭或焊接連接 管道應根據(jù)設計條件進行柔性計算 管道宜采用自然補償?shù)姆绞?不宜采用補償器進行補償 管道的保溫材料應采用不燃燒材料 該材料應具有良好的防潮性和耐候性 液態(tài)天然氣管道上的兩個切斷閥之間必須設置安全閥 放散氣體宜集中放散 液化天然氣卸車口的進液管道應設置止回閥 液化天然氣卸車軟管應采用奧氏體不銹鋼波紋軟管 其設計爆裂壓力不應小于系統(tǒng)最高工作壓力的5倍 管道施工與檢驗 焊縫檢驗數(shù)量應符合下列要求 工作壓力大于等于4 0MPa的鋼管 穿越段的鋼管 100 射線探傷 廠站100 無損探傷 小于4 0MPa的鋼管應進行射線探傷或超聲波探傷 比例由設計定 一般地 1 6 4 0MPa的固定焊口 40 轉(zhuǎn)動焊口 10 小于1 6MPa 固定焊口10 轉(zhuǎn)動焊口5 管道施工與檢驗 管道安裝完畢后應依次進行管道吹掃 強度試驗和嚴密性試驗 管道施工與檢驗 管道施工與檢驗 嚴密性試驗介質(zhì)宜采用空氣 試驗壓力應滿足下列要求 設計壓力小于5kPa時 試驗壓力應為20kPa 設計壓力大于或等于5kPa小于0 8MPa時 試驗壓力應為設計壓力的1 15倍 且不得小于0 1MPa 設計壓力大于或等于0 8MPa小于4 0MPa時 試驗壓力應為設計壓力 管道施工與檢驗 竣工驗收的基本條件完成工程設計和合同約定的各項內(nèi)容 施工單位在工程完工后對工程質(zhì)量自檢合格 并提出 工程竣工報告 工程資料齊全 有施工單位簽署的工程質(zhì)量保修書 監(jiān)理單位對施工單位的工程質(zhì)量自檢結(jié)果予以確認并提出 工程質(zhì)量評估報告 工程施工中 工程質(zhì)量檢驗合格 檢驗記錄完整 GB2熱力管道 集中供熱系統(tǒng)是指一個熱源或多個集中的熱源通過供熱管網(wǎng)向多個熱用戶供應熱能的系統(tǒng) 它主要由熱源 熱網(wǎng)和熱用戶組成 2 1集中供熱分類 GB2熱力管道 2 2供熱熱負荷1 熱負荷分類及計算 1 生產(chǎn)熱負荷 2 采暖熱負荷 3 通風熱負荷 4 空調(diào)熱負荷 5 生活熱熱水負荷2 年耗熱量 GB2熱力管道 2 3供熱管網(wǎng)形式供熱管網(wǎng)根據(jù)平面布置可以分為枝狀管網(wǎng) 環(huán)形管網(wǎng) 多管制管網(wǎng) 2 4管網(wǎng)布置與敷設方式1 管網(wǎng)布置原則2 管道敷設方式 1 地上敷設 分為低 中 高支架敷設 2 地下敷設 分為直埋敷設和管溝敷設 GB2熱力管道 2 5選擇敷設方式的原則城鎮(zhèn)街道上和居住區(qū)內(nèi)的供熱管道宜采用地下敷設 當?shù)叵路笤O困難時 可采用地上敷設 但設計時應注意美觀 工廠區(qū)的供熱管道 宜采用地上敷設 熱水供熱管道地下敷設時 宜采用直埋敷設 熱水或蒸汽管道采用管溝敷設時 宜采用不通行管溝敷設 穿越不允許開挖檢修的地段時 應采用通行管溝敷設 當采用通行管溝困