畢業(yè)論文設(shè)計-天然氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

化學(xué)與化工學(xué)院《燃氣輸配》課程設(shè)計說明書B城（南京六合區(qū)）天然氣輸配管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計班級：12能源工程及自動化二班學(xué)生：曹宇吳彤魏源指導(dǎo)老師：張寧華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院能源工程系目錄前言 六合區(qū)現(xiàn)有儲灌站儲量統(tǒng)計表序號單位名稱存儲量（m3）1揚子百江一灌廠41002揚子百江二灌廠8503揚子石化煉化公司內(nèi)烷站2504十四化建液化氣儲灌站2705南連利豐液化氣公司儲灌站606六合縣燃氣公司儲灌站2247六合縣民政液化氣儲灌站1008六合縣橫梁鎮(zhèn)液化氣儲灌站309南京科達液化氣儲灌站3010六合縣瓜埠鄉(xiāng)液化氣儲灌站3011六合縣玉帶液化氣儲灌站10012南京長城燃氣有限公司儲灌站11013六合燃氣公司儲灌站大圣儲灌分站6014南京鋼鐵廠冶山鐵礦站80六合區(qū)合計=SUM(ABOVE)6294城市氣源情況利用西氣東輸天然氣，長輸管線分輸站位置在六合區(qū)的龍門閥站。供氣方式住宅區(qū)用氣以管道燃氣為主，以瓶裝液化氣為輔；大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用氣和熱電廠鍋爐用氣由天然氣門站直接供應(yīng)。燃氣性質(zhì)計算3.1天然氣組分及特性參數(shù)本項目中的用氣量以0℃3.1.1天然氣組份長輸管線天然氣組份含量如表3所示，以體積百分比形式表示。表3長輸管線天然氣組份含量表組分體積分數(shù)甲烷（CH4）96.226%乙烷（C2H6）1.707%丙烷（C3H8）0.300%正丁烷（n-C4H10）0.075%異丁烷（i-C4H10）0.062%正戊烷（n-C5H12）0.016%異戊烷（i-C5H12）0.020%碳六（C6）0.051%碳七（C7）0.038%二氧化碳（CO2）0.473%硫化氫（H2S）0.002%氮氣（N2）0.967%3.1.2天然氣熱值低熱值：Ql=36.17MJ/Nm3(折算為8639.63kcal/Nm3)高熱值：Qh=40.07MJ/Nm3(折算為9571.20kcal/Nm3)3.1.3天然氣物理性質(zhì)密度：0.75kg/Nm3比重：0.58（空氣=1）運動粘度：13.89×10–6m3.1.4互換性指標(biāo)華白數(shù)：W=52.8MJ/Nm3燃燒勢：CP=39.85該天然氣氣質(zhì)符合《天然氣》GB17820中一類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》對天然氣質(zhì)量的要求。3.1.5爆炸極限該天然氣在20爆炸上限：14.96%爆炸下限：4.98%3.2燃氣質(zhì)量要求及燃氣的加臭3.2.1城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量要求城鎮(zhèn)燃氣質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：1.城鎮(zhèn)燃氣（應(yīng)按基準(zhǔn)氣分類）的發(fā)熱量和組分的波動應(yīng)符合城鎮(zhèn)燃氣互換的要求；2.城鎮(zhèn)燃氣偏離基準(zhǔn)氣的波動范圍宜按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《城市燃氣分類》GB/T13611的規(guī)定采用，并應(yīng)適當(dāng)留有余地。3.采用天然氣做氣源時，天然氣的質(zhì)量指標(biāo)：（1）天然氣的發(fā)熱量、總硫量和硫化氫含量、烴露點、水露點指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣》GB17820的一類氣或二類氣的規(guī)定；（2）在天然氣交接點的壓力和溫度條件下，天然氣的烴露點應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5℃；天然氣中不應(yīng)有固態(tài)、液態(tài)或膠狀物質(zhì)。主要規(guī)定敘述如下：1)天然氣的高熱值大于31.4SKIPIF1<0；2）總硫量小于270SKIPIF1<0；3）硫化氫含量小于20SKIPIF1<0；4）二氧化碳含量小于3%（體積）；5）無游離水。3.2.2城鎮(zhèn)燃氣的加臭城鎮(zhèn)燃氣是具有一定毒性的爆炸性氣體，又是在壓力下輸送和使用。由于管道及設(shè)備材質(zhì)和施工方面存在問題和使用不當(dāng)，容易造成漏氣，有引起爆炸、著火和人身中毒的危險。因此，當(dāng)發(fā)生漏氣時應(yīng)能及時被人們發(fā)覺進而消除燃氣的泄露。所以需要對沒有臭味的燃氣進行加臭。作為城鎮(zhèn)燃氣的氣源，如干餾煤氣、水煤氣、油制氣、天然氣和液化石油氣多數(shù)含有硫化物，因此其本身都具有臭味。僅部分地區(qū)使用的天然氣有時不含硫化物，要求經(jīng)過加臭后才進行輸配使用。城鎮(zhèn)燃氣中加臭劑的最小量：一是無毒燃氣（一般指不含一氧化碳、氰化氫等有毒成分的氣體）泄露到空氣中，達到爆炸下限的20%時，應(yīng)能察覺；二是有毒燃氣（一般指含一氧化碳、氰化氫等有毒成分的氣體）泄露到空氣中，達到對人體允許的有害濃度時，應(yīng)能察覺。對于以一氧化碳為有毒成分的燃氣，空氣中一氧化碳含量達到0.02%（體積分數(shù)）時，應(yīng)能察覺。加臭劑和燃氣混合在一起后應(yīng)具有特殊的臭味，不應(yīng)對人體、管道或與其接觸材料有害，其燃燒產(chǎn)物不應(yīng)對人體呼吸有害，并不應(yīng)腐蝕或傷害與此燃燒產(chǎn)物經(jīng)常接觸的材料。常用的加臭劑有四氫噻吩（THT）、三丁基硫醇、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醚等。第四章城市燃氣負荷4.1供氣范圍本工程供氣范圍包括南京市的江北地區(qū)，包括六合區(qū)的雄州鎮(zhèn)區(qū)域、化學(xué)工業(yè)園區(qū)、大廠鎮(zhèn)和浦口區(qū)的高新區(qū)、橋北區(qū)、珠江鎮(zhèn)區(qū)域。4.2供氣原則（1）管道建設(shè)和用戶發(fā)展在滿足城市總體規(guī)劃的前提下，應(yīng)結(jié)合近期建設(shè)規(guī)劃、城市重點發(fā)展方向和區(qū)域的要求，做到統(tǒng)籌兼顧，遠近結(jié)合；（2）推進和優(yōu)先發(fā)展氣化范圍內(nèi)具備氣化條件的居民用戶；（3）積極發(fā)展商業(yè)用戶、空調(diào)用戶以及高科技工業(yè)用戶；（4）對于規(guī)模較小、遠離輸配管網(wǎng)或管網(wǎng)暫時無法敷設(shè)到的區(qū)域，可優(yōu)先采用靈活機動和投資較少的供氣方式（LPG、CNG或LNG方式）；（5）確定合理供氣價格，對用氣大戶予以價格傾斜。4.3規(guī)劃人口南京市六合區(qū)2020年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃人口規(guī)模如下：表4近期（2020）人口與城市化水平一覽表序號城鎮(zhèn)名稱城（鎮(zhèn)）區(qū)人口（萬人）鎮(zhèn)域人口（萬人）城市化水平（%）1六合50.053.094.32竹鎮(zhèn)3.07.540.03八百橋3.07.540.04橫梁2.57.035.75東溝1.55.030.06程橋1.55.030.07冶山1.55.030.08新集1.55.030.09馬集1.55.030.0合計=SUM(ABOVE)\#"0.0"66.0=SUM(ABOVE)\#"0.0"100.066.04.4供氣對象由于天然氣具有熱值高、熱效率高、污染小、成本低等優(yōu)點，因此與其他能源相比有較強的競爭能力。在多種領(lǐng)域中可以替代煤炭、燃油、電力以及各種人工煤氣和液化石油氣。供氣對象比以各種人工煤氣、液化石油氣為氣源的城市更加廣泛。4.4.1居民用戶隨著城鎮(zhèn)化水平的提高和人民生活水平的日益改善，追求舒適、安逸的生活已成為城鎮(zhèn)居民的選擇目標(biāo)，因此燃煤爐和瓶裝液化氣已不能滿足居民用氣的要求，方便、快捷的管道燃氣必將取而代之，成為居民用燃氣的首選。4.4.2商業(yè)用戶商業(yè)用戶主要為賓館、飯店、餐飲業(yè)、洗浴業(yè)、機關(guān)學(xué)校、企事業(yè)單位、醫(yī)院、托幼等機構(gòu)的炊事及熱水用燃氣。4.4.3工業(yè)用戶其轄區(qū)內(nèi)共有長蘆工業(yè)區(qū)、玉帶工業(yè)區(qū)、江蘇省六合經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、雄州工業(yè)園區(qū)及中山工業(yè)園區(qū)共計五個經(jīng)濟開發(fā)園區(qū)。長蘆工業(yè)區(qū)：揚子石化、揚巴一體化及其產(chǎn)品的延伸加工、精細化工產(chǎn)業(yè)，總用地規(guī)模28平方公里，其中工業(yè)用地20平方公里。玉帶工業(yè)區(qū)：大型石油化工項目及其延伸加工工業(yè)和其他現(xiàn)代制造業(yè)，總用地規(guī)模23平方公里，其中工業(yè)用地9平方公里。江蘇省六合經(jīng)濟開發(fā)區(qū)：省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，位于雄州組團西南側(cè)，總占地面積710公頃，以一、二類工業(yè)為主，主要安排新型材料、生物醫(yī)療、信息設(shè)備等產(chǎn)業(yè)。雄州工業(yè)園區(qū)：市級重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)，位于雄州組團東南部，總占地面積640公頃。以服裝、玩具、電子、機械、鑄造等傳統(tǒng)工業(yè)為主，主要接納私營企業(yè)以及因舊城改造而搬遷的部分工業(yè)企業(yè)。中山工業(yè)園區(qū)：省級經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，位于葛塘東北部，占地面積200公頃，以一類工業(yè)為主。4.5城鎮(zhèn)燃氣負荷的計算及供需平衡4.5.1居民生活的年用氣量居民生活用戶用氣量取決于居民生活用戶用氣量指標(biāo)（用氣定額）、氣化百分率及城市居民人口數(shù)。影響居民生活用戶用氣量指標(biāo)的因素很多，如住宅燃氣器具的類型和數(shù)量，住宅建筑等級和衛(wèi)生設(shè)備的設(shè)置水平，采暖方式及熱源種類，居民生活用熱習(xí)慣及生活水平，居民每戶平均人口數(shù)，氣候條件，公共生活服務(wù)設(shè)施的發(fā)展情況，燃氣價格等。各種影響因素對居民生活用戶用氣量指標(biāo)的影響無法精確確定，通常根據(jù)居民生活用戶用氣量實際統(tǒng)計資料，經(jīng)過綜合分析和計算得到用氣量指標(biāo)。當(dāng)缺乏用氣量的實際統(tǒng)計資料時，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H燃料消耗量、生活習(xí)慣、燃氣價格、氣候條件等具體情況，按表5確定。表5城鎮(zhèn)居民生活用氣量指標(biāo)SKIPIF1<0[SKIPIF1<0]城鎮(zhèn)地區(qū)有集中采暖的用戶無集中采暖的用戶東北地區(qū)2303～27211884～2303華東、中南地區(qū)—2093～2303北京2721～31402512～2931成都—2512～2931注：①本表系指一戶裝有一個燃氣表的居民用戶，在住宅內(nèi)做飯和熱水的用氣量。不適用于瓶裝液化石油氣居民用戶。②“采暖”系指非燃氣采暖。③燃氣熱值按低熱值計算。根據(jù)居民生活用氣定額、居民人數(shù)、氣化百分率即可計算出居民生活年用氣量SKIPIF1<0（3.1）式中SKIPIF1<0——居民生活年用氣量（SKIPIF1<0）；SKIPIF1<0——居民人數(shù)（人）;SKIPIF1<0——居民生活用氣定額SKIPIF1<0,查表定為2510SKIPIF1<0;SKIPIF1<0——氣化百分率（%）,2020年預(yù)計氣化率為60%；SKIPIF1<0——燃氣低熱值（SKIPIF1<0）。本設(shè)計中以2020年的人口數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)的六合區(qū)居民年用氣量為：4.5.2商業(yè)用戶年用氣量參照《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》推薦公建用戶耗熱指標(biāo)如下：表6公建用戶耗氣指標(biāo)項目規(guī)劃指標(biāo)單位耗熱指標(biāo)單位飲食業(yè)20座位/千人900萬千焦/座位·年幼兒園全托30人/千人200萬千焦/人·年幼兒園半托45人/千人100萬千焦/人·年醫(yī)院8床位/千人350萬千焦/床位·年旅館8床位/千人80萬千焦/床位·年理發(fā)館6000次/千人·年0.4萬千焦/人次商業(yè)用戶年用氣量可按下式計算：SKIPIF1<0（3.2）式中SKIPIF1<0——商業(yè)用戶的年用氣量（SKIPIF1<0）；SKIPIF1<0M——各類用戶用氣人數(shù)占總?cè)丝诘谋壤龜?shù)，%；SKIPIF1<0——居民人口數(shù)（人）；SKIPIF1<0——各類商業(yè)用戶的用氣量指標(biāo)SKIPIF1<0；SKIPIF1<0——燃氣低熱值（SKIPIF1<0）。本設(shè)計中南京六合區(qū)商業(yè)用戶年用氣量為：SKIPIF1<0SKIPIF1<04.5.3工業(yè)企業(yè)用戶年用氣量工業(yè)企業(yè)燃氣用戶主要用于生產(chǎn)工藝。工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用氣設(shè)備的燃氣用量，應(yīng)根據(jù)熱平衡計算確定；或參照同類型用氣設(shè)備的用氣量確定；或由原有加熱設(shè)備使用其他燃料的消耗量折算確定，根據(jù)實際情況確定工業(yè)企業(yè)用戶用氣量。工業(yè)企業(yè)用戶耗氣量及班制，見表7表7各類工廠耗熱指標(biāo)及班制序號廠名耗熱指標(biāo)千卡/月班制1玻璃儀器廠144*106一2玻璃制品廠2560*106三3燈泡廠1920*106三4暖水瓶廠384*106二5陶瓷廠7800*106三6糕點廠82*106三7面包廠72*106二8食品廠120*106三9糖果廠80*106二10鉛筆廠96*106三11木材加工廠144*106三12棉紡廠800*106三13毛紡廠100*106三14印染廠600*106三15制藥廠60*106一16搪瓷廠48*106一17醫(yī)療器械廠216*106二18機械修配廠192*106一19農(nóng)機廠164*106一20彈簧廠480*106三21標(biāo)準(zhǔn)件廠960*106三22機械廠560*106三23重型機械廠1840*106三24冶煉廠3440*106三25電子儀表廠96*106一26無線電電器廠48*106一27總和23006*106因此工業(yè)企業(yè)用戶用氣量為4.5.4采暖供熱年用氣量參考《南京市城市天然氣利用工程可行性研究報告》中相關(guān)論述，“預(yù)計在2010年考慮市區(qū)居民利用天然氣采暖，用氣量2010-2015按居民生活用氣量的5％計，2016-2020年按居民生活用氣量的10％計”。因此2020年采暖用氣量空調(diào)用戶用氣量空調(diào)具有能源綜合利用率高、運行安全、運行維護費用低，操作簡單、有助于平衡電力負載的優(yōu)點。燃氣空調(diào)因無毒、對大氣臭氧層無破壞而被譽為二十一世紀環(huán)保節(jié)能的“綠色空調(diào)”，燃氣空調(diào)的供應(yīng)對象主要為辦公樓、商業(yè)營業(yè)樓、高新技術(shù)廠房和公共建筑設(shè)施（如體育館、圖書館、博物館、市民中心、地鐵、車站、學(xué)校等）。根據(jù)六合區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計在2020年空調(diào)用戶用氣量4.5.5其他用氣量包括管網(wǎng)的漏損量和未預(yù)見量，一般其他用氣量按總用氣量的3%～5%計算。本設(shè)計中六合區(qū)其它用氣量為：=4.58SKIPIF1<0SKIPIF1<0Nm3/a4.5.6各類用戶用氣量匯總南京六合區(qū)年總用氣量為：4.5.7確定小時計算流量在設(shè)計燃氣輸配系統(tǒng)時，需用到燃氣的計算流量。計算流量的大小，直接關(guān)系到燃氣輸配系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。計算流量偏大，輸配系統(tǒng)的金屬耗量和基建投資都會增加；偏小，又會影響用戶的正常、可靠用氣，因而應(yīng)合理確定燃氣的計算流量。城鎮(zhèn)燃氣管道的計算流量，應(yīng)按計算月的高峰日小時最大用氣量計算。確定方法有：不均勻系數(shù)法和同時工作系數(shù)法。根據(jù)實際統(tǒng)計資料及參考資料，本設(shè)計確定南京六合區(qū)城鎮(zhèn)居民和商業(yè)用戶的用氣不均勻系數(shù)為：SKIPIF1<0=1.32；SKIPIF1<0=1.1；SKIPIF1<0=1.4居民生活和商業(yè)用戶燃氣小時計算流量(0℃和101.325kPa)，宜按下式計算：SKIPIF1<0（3.3）式中SKIPIF1<0——燃氣小時計算流量(m3／h)；SKIPIF1<0——年燃氣用量(m3／a)；SKIPIF1<0——月高峰系數(shù)；SKIPIF1<0——日高峰系數(shù)；SKIPIF1<0——小時高峰系數(shù)由《南京市城市燃氣用氣負荷及用氣規(guī)律統(tǒng)計分析》查得南京地區(qū)的月不均勻系數(shù)、日不均勻系數(shù)和小時不均勻系數(shù)[1]，其中最大值為高峰系數(shù)。月高峰系數(shù)、日高峰系數(shù)、時高峰系數(shù)分別是：居民生活和商業(yè)用戶燃氣小時總流量：SKIPIF1<0工業(yè)企業(yè)用戶燃氣小時用氣流量：根據(jù)《燃氣輸配》P40，選用負荷最大利用小時數(shù)：一班制n=2500，二班制n=4000，三班制n=6250計算表7中的數(shù)據(jù)可得：表8工業(yè)企業(yè)規(guī)劃上指標(biāo)及其耗氣指標(biāo)工業(yè)用戶耗氣指標(biāo)（千卡/月）班制耗能（焦/年）用氣量m3/年最大利用小時數(shù)時/年流量m3/時玻璃儀器廠1.44×10817.23×10122.00×105250080玻璃制品廠2.56×10931.29×10143.55×1066250569燈泡廠1.92×10939.64×10132.67×1066250426暖水瓶廠3.84×10821.93×10135.33×1054000133陶瓷廠7.80×10933.92×10141.08×10762501732糕點廠8.20×10734.12×10121.14×105625018面包廠7.20×10723.61×10129.99×104400025食品廠1.20×10836.02×10121.67×105625027糖果廠8.00×10724.02×10121.11×105400028鉛筆廠9.60×10734.82×10121.33×105625021木材加工廠1.44×10837.23×10122.00×105625032棉紡廠8.00×10834.02×10131.11×1066250178毛紡廠1.00×10835.02×10121.39×105625022印染廠6.00×10833.01×10138.33×1056250133制藥廠6.00×10713.01×10128.33×104250033搪瓷廠4.80×10712.41×10126.66×104250027醫(yī)療器械廠2.16×10821.08×10133.00×105400075機械修配廠1.92×10819.64×10122.67×1052500107農(nóng)機廠1.64×10818.23×10122.28×105250091彈簧廠4.80×10832.41×10136.66×1056250107標(biāo)準(zhǔn)件廠9.60×10834.82×10131.33×1066250213機械廠5.60×10832.81×10137.77×1056250124重型機械廠1.84×10939.24×10132.55×1066250409冶煉廠3.44×10931.73×10144.78×1066250764電子儀表廠9.60×10714.82×10121.33×105250053無線電電器廠4.80×10712.41×10126.66×104250027總量1.16×10153.19×107總流量5454因為各個廠的班制不一樣，導(dǎo)致最大利用天數(shù)不一樣，所以總流量用各廠各自流量之和來表示:冷熱用戶用氣量：設(shè)計區(qū)域供暖時間為3個月，每天12小時，區(qū)域供冷時間為3個月，每天12小時則區(qū)域每年最大利用小時數(shù)因此冷熱用戶流量總用氣計算流量日最大用氣量4.6調(diào)峰儲氣容積的計算設(shè)每天氣源供氣量為100，每小時平均供氣量為100/24=4.17查《南京市城市燃氣用氣負荷及用氣規(guī)律統(tǒng)計分析》得表9每小時用氣占日用氣量的百分數(shù)小時（時）0-11-22-33-44-55-66-77-8%3.883.582.382.333.463.252.463.29小時（時）8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16%4.133.674.134.634.835.005.545.83小時（時）16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24%5.425.385.334.834.084.174.634.08表10儲氣計算表小時（時）燃氣供應(yīng)量的累計值用氣量燃氣的儲存量小時（時）燃氣供應(yīng)量的累計值用氣量燃氣的儲存量該小時內(nèi)累計值該小時內(nèi)累計值0-14.173.883.880.2912-1354.174.8346.008.171-28.333.587.460.8713-1458.335.0051.007.332-312.502.389.832.6714-1562.505.5456.545.963-416.672.3312.174.5015-1666.675.8362.384.294-520.833.4615.635.2116-1770.835.4267.793.045-625.003.2518.886.1317-1875.005.3873.171.836-729.172.4621.337.8318-1979.175.3378.500.677-833.333.2924.638.7119-2083.334.8383.330.008-937.504.1328.758.7520-2187.504.0887.420.089-1041.673.6732.429.2521-2291.674.1791.580.0810-1145.834.1336.549.2922-2395.834.6396.21-0.3811-1250.004.6341.178.8323-24100.004.08100.29-0.29所需的每天最小儲氣容積：400000折算為38℃，最高壓力1.6MPag，最低壓力0.4MPag后可得儲氣最小容積為V（天然氣壓縮因子Z值取1）第五章天然氣輸配系統(tǒng)設(shè)計5.1管網(wǎng)敷設(shè)參數(shù)5.1.1門站概述門站是城市天然氣輸配系統(tǒng)的一個重要組成部分，是城市燃氣輸配系統(tǒng)的氣源點。其主要功能為接收長輸管線來氣，并進行調(diào)壓、計量、儲配、加臭等功能，以滿足城市用戶供氣的要求。本工程在龍池附近設(shè)一座門站，接收的是西氣東輸管線送來的天然氣。門站的進站壓力為龍池分輸閥室的輸出壓力為1.6~4.0Mpa，出站壓力計定為1.6Mpa。該門站所處位置屬于郊區(qū)，因此門站內(nèi)設(shè)備應(yīng)用鐵絲網(wǎng)圍住，并留有一定的安全距離，門站的占地面積大約為4000平方米。5.1.2站址選擇天然氣門站的選址應(yīng)綜合考慮諸多相關(guān)因素，既要有利于工程投資也要確保安全。其站址遵循以下原則：(1)符合城市規(guī)劃部門的總體規(guī)劃和有關(guān)主管部門的推薦意見；(2)不占或少占良田好土；(3)在滿足保護環(huán)境和安全防火要求的條件下應(yīng)盡量靠近負荷中心；(4)較好的工程地質(zhì)條件；(5)城市的下風(fēng)向。5.1.3設(shè)計原則(1)滿足生產(chǎn)要求，工藝流程合理，生產(chǎn)作業(yè)線短捷方便，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性及安全操作；(2)對性質(zhì)相通、功能相近的建筑物盡量合建；(3)充分掌握和利用地形地貌條件，因地制宜進行布置；(4)提供合理豎向形式，同時考慮良好的排水設(shè)計；(5)合理利用風(fēng)向條件；(6)建筑朝向合理，保證必要的采光、通風(fēng)；(7)為施工創(chuàng)造便利條件；(8)在滿足規(guī)范的要求下，布置緊湊，注意節(jié)約用地；(9)內(nèi)外交通合理通順，保證必要的消防條件；(10)統(tǒng)籌考慮遠近期建設(shè)。5.1.4管道儲氣參數(shù)本設(shè)計采用次高壓-中壓-低壓三級管網(wǎng)布置，其中采用次高壓管線儲氣。次高壓管線儲氣能力計算：天然氣密度運動粘度六合區(qū)日最大用氣量為：400000Nm3/d每天所需的儲氣容積為：38680Nm3/dQUOTE580279.6m3/d次高壓管線公稱尺寸為：DN450×5.2mm方案設(shè)計5.1.5.1管網(wǎng)布置方案一方案一管網(wǎng)布置如圖一所示圖一、方案一的管網(wǎng)布置圖5.1.5.2管網(wǎng)布置方案二方案二的管網(wǎng)布置如圖二所示：圖二、方案二管網(wǎng)布置圖5.1.6各管道的儲氣量計算5.1.6.1方案一：管道公稱直徑為450mm，最小壁厚為5.2mm，也就是內(nèi)徑為：0.4396m表11各段管線流量參數(shù)龍池門站至分輸站分輸站至雄州站分輸站至長蘆站雄州站至玉帶站長蘆站至大廠站管線長度(m)1406.4253283.763305.2413714.45121.64管道容積(m3)213.4498.4501.72081.5777.3峰值流量(m3/h)2169410847108472169.44338.8谷值流量(m3/h)367218361836367.2734.4[注]：雄州：長蘆：大廠：玉帶按人口比例4:3:2:1計算流量分配。設(shè)始端壓力為P1,終端壓力為P2。當(dāng)用氣量小于輸氣量時，終端壓力最大；相反，當(dāng)用氣量大于輸氣量時，終端壓力最小。表12各管道儲氣量龍池門站至分輸站Q用氣量最小時P1,max(Pa)1600000P2,max(Pa)1598379Pmmax(Pa)1599190用氣量最大時P1,min(Pa)400000P2,min(Pa)399814Pmmin(Pa)399907儲氣量(Nm3)2525.8分輸站至雄州站Q用氣量最小時P1,max(Pa)1598379P2,max(Pa)1597374Pmmax(Pa)1597877用氣量最大時P1,min(Pa)399814P2,min(Pa)399706Pmmin(Pa)399760儲氣量(Nm3)5893.3分輸站至長蘆站Q用氣量最小時P1,max(Pa)1598379P2,max(Pa)1597425Pmmax(Pa)1597902用氣量最大時P1,min(Pa)399814P2,min(Pa)399699Pmmin(Pa)399756儲氣量(Nm3)5932.6雄州站至玉帶站Q用氣量最小時P1,max(Pa)1597374P2,max(Pa)1597216Pmmax(Pa)1597295用氣量最大時P1,min(Pa)399706P2,min(Pa)399687Pmmin(Pa)399697儲氣量(Nm3)24602.03長蘆站至大廠站Q用氣量最小時P1,max(Pa)1597425P2,max(Pa)1597189Pmmax(Pa)1597307用氣量最大時P1,min(Pa)399699P2,min(Pa)399672Pmmin(Pa)399685儲氣量(Nm3)9187.38總儲氣量(Nm3)48141.11以龍池門站至分輸站為例：確定在管中燃氣量最大時的平均絕對壓力：P又因為Re可見，Re很大，而68Re就很小，為簡化計算，所以忽略此項。并將P0=101325PaP取?d=Q=代入，得：P又因為P所以P平均絕對壓力P同理可得，用氣量最大時的平均絕對壓力P管道幾何容積：V管道的儲氣量：Q同理可算得其它管道的儲氣量?？偟膬饬繛?8141.11標(biāo)方，大于六合區(qū)每天所需的儲氣量38680Nm3，可認為當(dāng)采用DN450×5.1.6.2方案二：各段管線的參數(shù)如表13、14所示：表13各段管線流量參數(shù)龍池門站至分輸站分輸站至雄州站分輸站至長蘆站管線長度(m)2704.93323.8511.9管道容積(m3)410.54504.4877.70峰值流量(m3/h)216941084710847谷值流量(m3/h)367218361836[注]：雄州：長蘆：大廠：玉帶按人口比例4:3:2:1計算流量分配。設(shè)始端壓力為P1,終端壓力為P2。當(dāng)用氣量小于輸氣量時，終端壓力最大；相反，當(dāng)用氣量大于輸氣量時，終端壓力最小。表14各管道儲氣量龍池門站至分輸站用氣量最小時P1,max(Pa)1600000P2,max(Pa)1596880Pmmax(Pa)1598441用氣量最大時P1,min(Pa)400000P2,min(Pa)399643Pmmin(Pa)399822儲氣量(Nm3)4856.46分輸站至雄州站用氣量最小時P1,max(Pa)1696880P2,max(Pa)1595920Pmmax(Pa)1596400用氣量最大時P1,min(Pa)399643P2,min(Pa)399533Pmmin(Pa)399566儲氣量(Nm3)5959.83分輸站至長蘆站用氣量最小時P1,max(Pa)1696880P2,max(Pa)1696921Pmmax(Pa)1696991用氣量最大時P1,min(Pa)399643P2,min(Pa)399626Pmmin(Pa)399635儲氣量(Nm3)918.04總儲氣量(Nm3)11734.33以龍池門站至分輸站為例：確定在管中燃氣量最大時的平均絕對壓力：P又因為Re=可見，Re很大，而68Re就很小，為簡化計算，所以忽略此項。并將P0=101325PaP取?d=Q=代入，得：P又因為P所以P平均絕對壓力P同理可得，用氣量最大時的平均絕對壓力P管道幾何容積：V=管道的儲氣量：Q同理可算得其它管道的儲氣量?？偟墓艿纼饬?1734.33Nm3，小于所需38680Nm3，因此當(dāng)采用DN450X5.1的次高壓鋼管時，不能滿足儲氣調(diào)峰要求，要另加儲氣罐。儲氣量缺口為：38680-11734.33=26945.675.1.7儲氣方案優(yōu)劣比較相比之下，方案一的儲氣量比較大，長蘆和玉帶區(qū)域的供氣由門站輸出然后經(jīng)過調(diào)壓站調(diào)壓直供，只要西氣東輸不出現(xiàn)“氣荒”，那么它的供氣就不受影響。方案二的儲氣量較小，次調(diào)壓管線的儲氣高峰也要服務(wù)長蘆和玉帶區(qū)域。故方案一為最佳方案。5.2管網(wǎng)輸配設(shè)計的確定方案5.2.1次高壓管網(wǎng)布線 龍池門站—分輸點管道長1406.425m，儲氣2525.8Nm3/d,用氣高峰及低谷壓力分布見4.5節(jié)；分輸點—雄州管道長3283.76m，儲氣5893.3Nm3/d；分輸點—長蘆管道長3305.24m，儲氣5932.6Nm3/d；雄州—玉帶管道長13714.4m，儲氣24602.03Nm3/d；長蘆—大廠管道長5121.64m，儲氣9187.38Nm3/d；總儲氣量為48141.11Nm35.2.2中壓管網(wǎng)布線為提高供氣的可靠性，管網(wǎng)應(yīng)成環(huán)，并留有一定的壓力儲備，對主要環(huán)路選擇同管徑。雄州、大廠、玉帶、長蘆調(diào)壓站出口中壓管道連成環(huán)網(wǎng)，通過區(qū)域調(diào)壓站向低壓管網(wǎng)供氣，通過專業(yè)調(diào)壓站向工業(yè)用戶供氣。次高壓和中壓管網(wǎng)布線詳見燃氣管網(wǎng)布置圖（5.1.5節(jié)）。5.2.3管道選材管型管材種類公稱直徑/mm鋼號使用溫度使用壓力/Mpa次高壓管埋弧直縫鋼管45016Mn≤300PN≤1.6中壓管螺旋縫點焊管200Q235，Q235F-15--300PN≤0.25.2.4管道敷設(shè)方式本次設(shè)計主要采用下列三種敷設(shè)方式：(1)燃氣管道在城市中一般采用地下敷設(shè)；(2)架空燃氣管在管道通過障礙時，或在工廠區(qū)為了管理維修方便，采用架空敷設(shè)；(3)由于六合區(qū)河流較多，所以過河敷設(shè)為常見的敷設(shè)方式。5.3節(jié)點流量計算圖三大廠區(qū)管網(wǎng)圖以大廠區(qū)為示例，如圖三所示。假設(shè)全區(qū)單位面積耗氣量均勻相等，由節(jié)點4供應(yīng)天然氣，其相對密度為0.75kg/Nm3，運動粘度為13.89×10–6m各管段計算流量如下表所示。多管段向同一節(jié)點供氣時，可設(shè)定其轉(zhuǎn)輸流量分配比例，本設(shè)計按等比例分配。計算結(jié)果如表15所示。表15各管段計算流量環(huán)號管段號管長/km計算流量環(huán)號管段管長/km計算流量途泄流量Q1轉(zhuǎn)輸流量Q2計算流量Q途泄流量Q1轉(zhuǎn)輸流量Q2計算流量Qa1-20.643.6123.15147.13g6-121.11721941.12035.71-9174.848.3589.496-131.9294.3103.5265.3652-81159229.4316.8512-131.4219.6103.5224.288-90.691.448.3598.62h11-181.5202.4116.7228.02b2-31.474.8277.58318.7211-121.2182.2116.7216.912-81159229.4316.8512-171.11751144.11240.353-71.4222.4204.6326.9217-181149.662.9145.187-81.2179.8229.4328.29i12-131.4219.6103.5224.28c3-40.649.6779.4806.6812-171.11751144.11240.353-71.4222.4204.6326.9217-151.7262.8459.2603.744-5136.33098.13118.0713-150.455.572.1102.6255-60.5782788.52831.4j13-140.460.319.252.3656-70.573204.6244.7514-240.538.3021.065d8-90.691.448.3598.6224-230.323.1012.7059-101.296.7053.18513-230.7111.388.3149.5158-111.3202.4116.7228.02k18-171149.662.9145.1810-110.756.5031.07517-201.4213.4182.9300.27e8-61.6252.8229.4368.4418-191.6125.7069.1358-111.3202.4116.7228.0219-200.863.3034.81511-121.2182.2116.7216.91l17-160.9148.2387.1468.616-121.11721941.12035.717-201.4213.4182.9300.27f5-251.399.3132.35186.96516-211.2184.815.65117.295-60.5782788.52831.420-211.310415.6572.856-131.9294.3103.5265.365m16-150.7114.672.1135.1314-251.4113.219.1581.4116-211.2184.815.65117.2913-140.460.319.1552.31515-221.212188.3154.8521-220.431.3017.215表16各節(jié)點流量計算節(jié)點號節(jié)點流量（m3/h）節(jié)點號節(jié)點流量（m3/h）節(jié)點號節(jié)點流量（m3/h）節(jié)點號節(jié)點流量（m3/h）1121.1927462.1645131335.2731957.17252384.09158501.81481483.02820213.62533734.2119127.393815184.255821112.323844152.4871046.34316371.3022229.1912553073.21311315.1653171093.522387.2987562702.872121876.30318179.98482418.573525139.4653各節(jié)點的流量如表16所示：計算示例：（以節(jié)點9為示例）所有環(huán)周長總數(shù)L=55.5km，大廠區(qū)調(diào)壓站接收流量速率則單位長度的管道途泄流量q=78.17m3/（h·km）根據(jù)天然氣流動方向，規(guī)定節(jié)點10為零點，因此管段9-10的途泄流量,轉(zhuǎn)輸流量計算流量管段1-9的途泄流量，轉(zhuǎn)輸流量計算流量管段8-9的途泄流量,轉(zhuǎn)輸流量，計算流量因此節(jié)點9的節(jié)點流量第六章門站設(shè)計6.1門站概述門站是城市天然氣輸配系統(tǒng)的一個重要組成部分，是城市燃氣輸配系統(tǒng)的氣源點。其主要功能為接收長輸管線來氣，并進行調(diào)壓、計量、儲配、加臭等功能，以滿足城市用戶供氣的要求。本工程在龍池分輸站旁設(shè)一座門站，接收的是西氣東輸管線送來的天然氣。門站的進站壓力為龍池分輸閥室的輸出壓力，1.6~4.0Mpa，出站壓力計定為1.6Mpa。6.2站址選擇天然氣門站的選址應(yīng)綜合考慮諸多相關(guān)因素，既要有利于工程投資也要確保安全。其站址遵循以下原則：(1)符合城市規(guī)劃部門的總體規(guī)劃和有關(guān)主管部門的推薦意見；(2)盡量靠近長輸管線的分輸閥室，以縮減管道長度；(3)不占或少占良田好土；(4)較好的工程地質(zhì)條件；(5)城市的下風(fēng)向。6.3設(shè)計原則(1)滿足生產(chǎn)要求，工藝流程合理，生產(chǎn)作業(yè)線短捷方便，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性及安全操作；(2)對性質(zhì)相通、功能相近的建筑物盡量合建；(3)充分掌握和利用地形地貌條件，因地制宜進行布置；(4)提供合理豎向形式，同時考慮良好的排水設(shè)計；(5)合理利用風(fēng)向條件；(6)建筑朝向合理，保證必要的采光、通風(fēng)；(7)為施工創(chuàng)造便利條件；(8)在滿足規(guī)范的要求下，布置緊湊，注意節(jié)約用地；(9)內(nèi)外交通合理通順，保證必要的消防條件；(10)統(tǒng)籌考慮遠近期建設(shè)。6.4裝置選型6.4.1閥門門站所使用的閥門類型有球閥和平板閥（通孔板式閘閥）。球閥按閥芯的安裝方式分為浮動式和固定式。浮動式的球心可自由向左右兩側(cè)移動，屬于單自動密封，開啟力矩大。固定式結(jié)構(gòu)通過閥桿和徑向軸承將閥芯固定在閥體上，可實現(xiàn)球體兩側(cè)強制密封，其啟閉力小，適用于高壓大口徑球閥。平板閥是一種通孔閘閥。閘板的下方有一個與管徑相同的閘孔，關(guān)閉時形成單面密封。球閥與閘板閥相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積和寬度大，但高度降低，球閥的動作力矩大、時間短。它們均有全啟時壓力損失小，可以通過清管器和制成高壓力大口徑等特點，均被大量采用氣體管道上，球閥開關(guān)速度快，密封條件好，更受使用者青睞。門站內(nèi)重要部位應(yīng)使用球閥，其余的可選用價格便宜的平板閘閥。6.4.2除塵器為了保證輸出氣體的含塵要求，減少氣體本身帶有的雜質(zhì)，排除管道內(nèi)遺留的焊渣、管道內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)物以及氣體的凝析液等各種雜質(zhì)的影響，必須在輸氣管道的門站安裝除塵器，確保調(diào)壓設(shè)備、閥門和輸配管網(wǎng)、燃具的正常運行。本設(shè)計選用的除塵器為過濾器，該除塵器的優(yōu)點在于它的管理方便，無消耗性能材料，適合輸氣管道的各種場合。6.4.3調(diào)壓器多為自力式調(diào)壓器，設(shè)計選用的是多變量高－中壓調(diào)壓器，這種調(diào)壓器的最高進口壓力可達8.5Mpa，出口壓力的范圍為0.1~6.0Mpa，與該門站的進站壓力4.0Mpa，出站壓力1.6Mpa相符合，因此適用該門站使用。這種高壓器底部帶有一個安全閥，一旦調(diào)壓器發(fā)生故障，出口壓力升高至安全閥的動作壓力時，安全閥會自動切斷主調(diào)壓，并發(fā)出報警信號重新啟動時需人工開啟。6.4.4計量裝置本設(shè)計選用的是精度為±0.5%的渦輪流量計。渦輪流量計屬于速度型流量計，流體動能作用于葉輪的葉片上使之旋轉(zhuǎn)，葉片由鐵磁材料制成，引起信號檢測器磁鋼磁路的磁阻周期性變化，在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生脈沖信號，其頻率與流體體積流量成正比而測得流量。渦輪流量計量程比大，流量大，精確度高，不受環(huán)境溫度與流速分布影響，廣泛用于門站貿(mào)易結(jié)算場合。6.4.5加臭裝置為了便于發(fā)現(xiàn)漏氣，保證燃氣輸送和使用安全，常在無味的燃氣中注入加臭劑，因為天然氣屬于無味氣體，因此需要設(shè)計加臭裝置進行加臭處理。本設(shè)計考慮到接收站燃氣流量較大的特點，選擇燃氣處理量大的吸收式加臭裝置進行門站的加臭處理。6.4.6安全閥對于門站中，安全閥的作用是在高壓器發(fā)生故障，出口壓力超過其允許值時，自動切斷調(diào)壓器出口，從而使下級管網(wǎng)及其設(shè)備不受破壞，保證輸氣安全。設(shè)計要求安全壓力不得超過1.6Mpa，選型應(yīng)依據(jù)該壓力選擇。6.4.7匯管器匯氣管要求DN為400mm,在匯氣管上應(yīng)該安裝安全閥，安全閥有防止容器壓力過量超壓的作用,同時它還具有自動報警的功效。當(dāng)匯氣管內(nèi)氣體超壓,安全閥自動開啟,經(jīng)發(fā)散閥泄放氣體,由于氣體流速過高,常會發(fā)出較大的聲響,等于發(fā)出報警訊號。匯氣管底部安裝排水閥，由工作人員定期檢查、排水。6.4.8其它需要將相關(guān)技術(shù)參數(shù)及信號傳送的遙控遙測設(shè)備系統(tǒng)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示控制系統(tǒng)。6.5工藝流程設(shè)計圖四門站工藝流程圖1-進氣管;2-安全閥；3、9-匯氣管；4-除塵器；5-除塵器排污管；6-調(diào)壓器；7-排污管；8-渦輪流量計；10-電動閥；11-干線放空管；12-旁站通路管；13-絕緣法蘭；14-加臭裝置來自西氣東輸管道的天然氣，由進氣管1進入第一個回氣管3，在進入旋風(fēng)除塵器進行除塵除雜處理。兩個回氣管之間有四組設(shè)備，其中一組備用。從第二個回氣管出來的氣體經(jīng)過調(diào)壓器6調(diào)壓和渦輪流量計8測量后進入第三個回氣管9，沿輸出管線進入輸氣干線，在出站前經(jīng)過加臭裝置14作加臭處理再輸出門站。站內(nèi)設(shè)備如發(fā)生故障或定期檢修時，可切換操作另一組備用設(shè)備。只有當(dāng)站上發(fā)生故障不能切換操作或需要動用明火進行擴建時，才可將進氣管和輸出管線的閥門關(guān)閉，燃氣暫時改由旁通管進入輸氣干線進行越站輸氣。6.6門站平面設(shè)計門站所處位置屬于郊區(qū)，因此門站內(nèi)設(shè)備應(yīng)用鐵絲網(wǎng)圍住，并留有一定的安全距離，門站的占地面積大約為5700平方米。門站布置應(yīng)該按裝置的功能不同分區(qū)布置，大致分為調(diào)壓計量室、消防設(shè)施、配電設(shè)施、加臭設(shè)施、機修設(shè)施和辦公區(qū)等，具體見平面布置圖。站內(nèi)露天裝置區(qū)邊緣距明火或散發(fā)火花地點不應(yīng)小于30m，距辦公、生活建筑不應(yīng)小于20m，距圍墻不應(yīng)小于5m。與站內(nèi)生產(chǎn)建筑的間距按工藝要求確定，其他要求應(yīng)按城市燃氣設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計。圖五門站平面布置圖6.7其他相關(guān)輔助設(shè)備6.7.1給水（1）水源：由市政給水管道接入。（2）生活用水量：本站勞動定員10人，最大班4人，生活用水定額40升/人，時變化系數(shù)2.5，時間以8小時計；淋浴用水定額40升/人?天，時間以1小時計，則生活用水最高日用水量為0.76米3，最高時用水量為0.2米3。（3）消防給水：1、根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB50028-2006第5.4.12A條規(guī)定，門站工藝裝置區(qū)可不設(shè)消防給水系統(tǒng)。6.7.2排水（1）污水排水：站內(nèi)污水主要是生活污水，站內(nèi)生活污水經(jīng)化糞井發(fā)酵預(yù)沉后排入市政排水管道或定期抽走。（2）雨水排放：本站雨水采用無組織排水，雨水通過地面徑流和明溝排出站外。6.7.3暖通設(shè)計（1）本站變配電室設(shè)置軸流風(fēng)機，以保證通風(fēng)。（2）控制室及值班室設(shè)置分體式空調(diào)。（3）在閥區(qū)中的閥門旁設(shè)置暖爐，并在冬天開啟，以避免閥門外殼及閥桿結(jié)冰，阻礙閥門開閉。6.7.4電氣設(shè)計6.7.4.1設(shè)計分界點門站站界內(nèi)及至變電所范圍內(nèi)。6.7.4.2設(shè)計依據(jù)及規(guī)范6.7.4.2.1設(shè)計依據(jù)（a）設(shè)計院各專業(yè)提供的技術(shù)數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、子項圖紙。（b）站區(qū)總平面圖。（c）有關(guān)電氣設(shè)計規(guī)范規(guī)程的要求。6.7.4.2.2設(shè)計規(guī)范（a）《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052-95）（b）《3-110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50060-92）（c）《10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》（GB50053-94）（d）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054-95）（e）《通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范》（GB50055-93）（f）《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》（GB50217-94）（g）《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范》（GBJ65-83）（h）《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-92）（i）《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50058-92）（j）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94，2000年版）（k）《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計規(guī)程》（HG/T20675-90）（l）《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》（GB50028-2006）（m）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）6.7.4.2.3負荷等級及供電要求(a)門站為二級負荷。門站負荷等級如下：儀表控制系統(tǒng)為二級負荷；綜合樓的非生產(chǎn)用電及其他為三級負荷。(b)設(shè)備工作電壓有380VAC或220VAC。6.7.4.3電力設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)6.7.4.3.1380V/220V用電設(shè)備主要用電設(shè)備有加臭、儀表、照明、空調(diào)用電等。設(shè)備總?cè)萘?2.5kw6.7.4.3.2年有功電能消耗量為5.8X103kWh。6.7.4.4電源狀況供電條件由于站址未具體確定，本初設(shè)站場電源暫按由附近的變電所引進考慮，可供站場照明、動力、儀表用電需要。6.7.4.5電力設(shè)備配電電力設(shè)備配電主要采用放射式，站內(nèi)計量采用低壓集中計量。6.7.4.6照明照明標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB50034-92確定，建筑物及某些構(gòu)筑物設(shè)置正常工作照明，控制室（儀表間）均設(shè)置局部應(yīng)急照明。場外工藝裝置區(qū)采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈光源，生產(chǎn)輔助用房主要采用熒光燈光源。6.7.5防雷、防靜電接地、等電位聯(lián)結(jié)6.7.5.1防雷站內(nèi)2區(qū)爆炸危險環(huán)境的建構(gòu)筑物為第二類防雷建筑物，其他輔助建筑物按第三類防雷建筑物設(shè)計。對于防雷建筑物，依據(jù)GB50057-94采取防直擊雷、雷電感應(yīng)（包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)）、雷電波侵入的措施。在總電源以及儀表配電箱入口處均采取過電壓保護措施。6.7.5.2防靜電金屬工藝設(shè)備及管道等采取防靜電接地措施。6.7.5.3接地低壓配電系統(tǒng)的接地型式采用TN-S系統(tǒng)。6.7.5.4等電位聯(lián)結(jié)輔助用房及控制室內(nèi)做等電位聯(lián)結(jié)。6.7.6防爆區(qū)域本工程工藝裝置區(qū)為2區(qū)爆炸危險場所。防爆區(qū)域詳細劃分及爆炸要求依據(jù)GB50058-92執(zhí)行。6.7.7電力及照明線路敷設(shè)方式站區(qū)內(nèi)電線直埋或穿鋼管埋地敷設(shè)。站房內(nèi)線路采取電纜或?qū)Ь€穿鋼管明或暗敷設(shè)。6.8管道陰極保護6.8.1概述根據(jù)《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》（CJJ95-2003）之要求，本工程對次高壓燃氣管道及中壓鋼質(zhì)燃氣管道進行陰極保護。陰極保護設(shè)計執(zhí)行以下規(guī)范規(guī)程的要求：（1）《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》（SY0007-1999）（2）《埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護設(shè)計規(guī)范》（SY/T0019-1997）（3）《陰極保護管道的電絕緣標(biāo)準(zhǔn)》（SY/T0086-2003）（4）《埋地鋼質(zhì)管道交流排流保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SY/T0032-2000）（5）《埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SY/T0017-96）（6）《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》（CJJ95-2003）6.8.2陰極保護方法的選擇目前，國際公認的管道最經(jīng)濟、合理、有效的外防腐措施是防腐層與陰極保護聯(lián)合使用的方法。無論多么優(yōu)秀的防腐層都會在生產(chǎn)、運輸、施工、運行等過程中產(chǎn)生針孔，受到損壞，引起管道的腐蝕穿孔。而陰極保護的使用就是保護針孔和損傷處的管體不受腐蝕，是外防腐層損傷的有效補充。因此，為保證管道安全可靠的運行，本設(shè)計對中壓管網(wǎng)鋼質(zhì)燃氣管道實行陰極保護。陰極保護主要有強制電流陰極保護和犧牲陽極陰極保護兩種，具體優(yōu)缺點詳見下表：表25陰極保護主要方式方法優(yōu)點缺點外加電流1.輸出電流持續(xù)可調(diào)2.保護范圍大3.不受環(huán)境電阻率限制4.工程越大越經(jīng)濟5.保護裝置壽命長1.需要外部電源2.對鄰近金屬構(gòu)筑物干擾大3.維護管理工作量大犧牲陽極1.不需要外部電源2.對鄰近構(gòu)筑物無干擾或很小3.投產(chǎn)調(diào)試后可不需要管理4.工程越小越經(jīng)濟5.保護電位分布均勻、利用率高1.高電阻率環(huán)境不宜使用2.保護電流幾乎不可調(diào)3.覆蓋層質(zhì)量必須好4.投產(chǎn)調(diào)試工作復(fù)雜5.消耗有色金屬本工程采用犧牲陽極陰極保護方法。6.8.3犧牲陽極陰極保護6.8.3.1設(shè)計參數(shù)管道外防腐層：三層PE。最小保護電流密度：0.3mA/m2。最小保護電位：-0.85V。土壤電阻率：10Ω.m~50Ω.m。陽極壽命：犧牲陽極的使用壽命，應(yīng)與管道使用年限相匹配，按不低于20年設(shè)計。6.8.3.2犧牲陽極種類及填充料的選擇用于土壤條件下的犧牲陽極材料，通常為鎂合金陽極及鋅合金陽極，一般來說土壤電阻率在5Ω.m~50Ω.m時，應(yīng)選用鎂合金陽極。埋地犧牲陽極必須使用化學(xué)填充料，根據(jù)土壤情況，為保證鎂合金陽極輸出電流穩(wěn)定，提高陽極效率，降低陽極接地電阻，阻止陽極表面鈍化層形成，陽極周圍一定要填加嚴格按成份配比制成的填充料，目前多采用如下配方：石膏粉（CaSO4.2H2O）75%，工業(yè)硫酸鈉5%，膨潤土20%。6.8.3.3管道保護電流密度的選擇和所需總保護電流陰極保護電流密度與許多因素有關(guān)，表面防腐涂層的種類、質(zhì)量、介質(zhì)的性質(zhì)、有效保護年限以及外部條件影響等。根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料和實際工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)，本工程管道外防腐層采用三層PE，保護電流密度預(yù)測為0.3mA/m2。6.8.3.4陽極用量及排布通常根據(jù)土壤電阻率選擇犧牲陽極的種類，根據(jù)保護電流的大小選取陽極規(guī)格。根據(jù)管道保護電流的需要確定陽極床的間距。根據(jù)現(xiàn)場實際情況沿管線每隔一定間距布置一支或一組犧牲陽極，實現(xiàn)管道陰極保護。6.8.3.5陽極的使用年限犧牲陽極使用壽命應(yīng)滿足“技術(shù)指標(biāo)”中有效保護年限的技術(shù)要求，即陽極使用壽命應(yīng)等于或大于有效保護年限，否則易造成保護不足，使管道產(chǎn)生不同程度的腐蝕，或造成不必要的經(jīng)濟損失。本工程陽極的使用年限設(shè)計為不低于20年。6.8.3.6套管內(nèi)的管道陰極保護處理套管內(nèi)的管道被外套管屏蔽，是陰極保護的盲區(qū)。如果管道和套管間無絕緣措施，一旦管道與套管發(fā)生短路，會造成管道電解腐蝕，而目前套管兩端嚴密的封口尚難實現(xiàn)，電解質(zhì)水和土粒進入套管中在所難免，管道加速腐蝕也難于避免。因此，套管內(nèi)要安裝絕緣支撐塊，以保證套管與管道不會發(fā)生短路。套管內(nèi)的要安裝單獨裝設(shè)鎂陽極塊或帶狀鎂陽極，管道內(nèi)陽極使用壽命不低于上述陽極的使用年限。6.8.3.7電絕緣管道防腐層要具有足夠的電阻。覆蓋層電阻值要求≥1000歐姆平方米。在使用金屬套管的位置，被保護的管道應(yīng)與套管電絕緣，套管兩端應(yīng)進行防水密封。套管內(nèi)宜安裝犧牲陽極保護套管內(nèi)的輸送管。被保護的管道與其他管道、電纜交叉處必須電絕緣，并確保最小間距0.3米。必要時，應(yīng)在兩者之間墊以絕緣板隔開。為防止有效電流流失，在氣化站、減壓站、調(diào)壓站的進出站管道處、干線與支線管道的連接處、雜散電流干擾區(qū)、采用電氣接地的位置及其他需要的位置，應(yīng)設(shè)置整體型直埋式絕緣接頭裝置。6.8.3.8測試系統(tǒng)為便于了解和檢測管道的陰極保護現(xiàn)狀，管道沿線每間隔不超過500米處宜設(shè)置測試樁、測試片、長效參比電極，每半年至少測量一次陰極保護有關(guān)數(shù)據(jù)，以便了解犧牲陽極的運行狀況。6.8.4干擾腐蝕的控制6.8.4.1干擾腐蝕管道所受干擾腐蝕主要是由于交流干擾和直流干擾引起。6.8.4.2交流電干擾本工程交流電干擾源主要考慮：高壓交流輸電線路及其附屬設(shè)施，交流電氣化鐵路及其附屬設(shè)施。6.8.4.3交流干擾防護措施對管道交流干擾電壓可采取下列防護措施：接地柵極、電屏蔽、極化電池、接地電池。對于干擾嚴重或干擾狀況復(fù)雜的場合，應(yīng)采取以排流保護為主，管道分段隔離、接地柵極、電屏蔽、接地電池及極化電池等綜合治理措施。應(yīng)盡量使管道與鄰近干擾源的距離大于1Km。管道與干擾源接地體的距離在滿足規(guī)范（SY/T0032-2000，3.0.3）規(guī)定的情況下盡可能大。應(yīng)盡量避免管道與高壓交流輸電線路平行敷設(shè)。對管道和干擾源進行調(diào)查測試。對防護措施進行調(diào)整。在交流電干擾區(qū)域內(nèi)進行管道施工時，也應(yīng)滿足規(guī)范（SY/T0032-2000，3.0.6）的規(guī)定。6.8.4.4直流干擾源本工程直流干擾源主要考慮：直流電氣化鐵路、直流輸配線路、廠礦自用的小型電力機車、陰極保護系統(tǒng)、直流供電所等以直流電作電源的設(shè)備和設(shè)施。其中以直流電氣化鐵路為主。6.8.4.5直流干擾防護措施當(dāng)管道上任意點管道電位較該點自然電位正向偏移100mV，或者該點管道鄰近土壤直流電位剃度大于2.5mV/m時，應(yīng)采取防護措施。對直流干擾可采取下列防護措施：以排流保護為主，綜合治理，共同防護。本工程采用接地排流。接地排流適用于不能直接向干擾源排流的場合。優(yōu)點是應(yīng)用范圍廣泛，可適應(yīng)各種情況，對其他設(shè)施干擾較小，可提供部分陰極保護電流（當(dāng)采用犧牲陽極接地時）。缺點是效果稍差，需要輔助接地床。第七章環(huán)境保護7.1環(huán)境保護設(shè)計依據(jù)7.1.1《中華人民共和國環(huán)境保護法》（全國人大常委會1989.12.26）7.1.2《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）7.1.3《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）7.1.4《工業(yè)企業(yè)界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-90）7.1.5《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）7.1.6《城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-93）7.1.7《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》（（87）國環(huán)字第002號）7.2工程施工后環(huán)境情況本工程實施后，大幅度提高了電能、天然氣在城市能源消費結(jié)構(gòu)中的比例，中心城區(qū)民用燃氣氣化率達到60%，以替代煤與油，減少煤炭和石油類燃料消費總量。從節(jié)約能源、減少排污入手，加快集中供熱進程，逐漸過渡到以天然氣等清潔能源為六合區(qū)主要能源，則盡管工業(yè)規(guī)模將大大增加，而由于燃料燃燒排放的大氣污染物（SO2、煙塵等）總量將不會增加，甚至可以削減部分污染物的排放量。天然氣門站的功能是：對運輸來的管道天然氣進行儲存、調(diào)壓、計量、加臭，調(diào)節(jié)控制供氣壓力及氣量分配。整個工藝過程中不存在再加工，幾乎沒有“工業(yè)三廢”產(chǎn)生。天然氣進入輸配系統(tǒng)是在完全封閉狀態(tài)下運行的，正常情況下系統(tǒng)沒有泄漏，不會對大氣造成污染。7.3工程對環(huán)境的影響本工程對環(huán)境可能造成以下影響：7.3.1管道施工對城區(qū)環(huán)境可能造成一定影響。7.3.2管道及設(shè)備在事故狀態(tài)下，由于天然氣的泄漏或超壓放散對大氣環(huán)境可能導(dǎo)致的污染。7.3.3天然氣門站調(diào)壓設(shè)備產(chǎn)生的噪音對環(huán)境的影響。7.4控制防范措施7.4.1空氣污染防治措施運行期廢氣污染物主要來自場站更換過濾器的濾膜（每月一次）時管路內(nèi)的輸送介質(zhì)的釋放，以及安全放散裝置在壓力超限時的天然氣的泄放，可采用站內(nèi)集中放空（高空）的方式，將天然氣排放掉。當(dāng)管道發(fā)生事故排放時，這些氣體與空氣混合達到爆炸濃度極限時，遇明火就會發(fā)生爆炸，因此，應(yīng)針對發(fā)生天然氣事故排放，根據(jù)燃氣泄漏程度確定警戒區(qū)，在警戒區(qū)內(nèi)嚴禁明火。7.4.2噪聲污染防治措施運行期噪聲主要來自場站調(diào)壓器產(chǎn)生的噪聲、天然氣經(jīng)過管路管壁產(chǎn)生摩擦產(chǎn)生的氣流噪聲以及放空產(chǎn)生的空氣動力噪聲。(1)調(diào)壓器選型盡可能選擇低噪聲設(shè)備。(2)放空口可考慮設(shè)置消聲裝置。(3)站場周圍栽種樹木進行綠化，廠區(qū)內(nèi)工藝裝置周圍，道路兩旁?？煞N植花卉、樹木7.4.3水污染防治措施運行期水污染主要來自工作人員所產(chǎn)生的生活污水。廁所污水經(jīng)化糞池處理后與其它生活污水排入市政污水管道。7.4.4固體廢棄物運行期固體廢棄物主要是場站工作人員產(chǎn)生的生活垃圾及更換過濾器作業(yè)時產(chǎn)生一定量的廢渣。這類廢渣與生活垃圾可一同填埋處理。本工程在門站設(shè)有足夠的綠化面積，站區(qū)周圍種植高大喬木，將站區(qū)建設(shè)成為花園式站場，也為員工創(chuàng)造優(yōu)美的工作生活環(huán)境。第八章消防與安全8.1門站安全的重要性在門站內(nèi)設(shè)有加臭檢測區(qū)、調(diào)壓及計量設(shè)備區(qū)等。各廠房之間有大量往來送返的氣相管道。在這些設(shè)備與管道系統(tǒng)內(nèi),由于元器件的磨損變型、銹蝕老化、密封失效以及意外事故等原因,總會有少量氣體逸出,并有發(fā)生介質(zhì)泄漏的可能?？扇細怏w一旦泄露并積聚在周圍環(huán)境中,將成為惡性事故的重大隱患。為盡量縮短供氣距離,門站相對地較靠近城鎮(zhèn)區(qū)域。一旦發(fā)生不測事故,后果將是災(zāi)難性的。因此,在門站內(nèi)必須設(shè)置完善、靈敏、可靠的探測監(jiān)視儀表系統(tǒng),能實施警戒與早期發(fā)現(xiàn)的功能,將不安全的隱患消滅在釀成事故之前,并配置各種功能強大有效的撲救裝置;通過控制中心連鎖操作,組成一個嚴密的安全防護系統(tǒng),以確保門站的安全正常運行。8.2探測儀表根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境場所和不同的探測對象,探測儀表大至有以下幾種類型。8.2.1可燃性氣體濃度探測器GD(GA