毕业论文-xx县压缩天然气城市气化工程初步设计说明书

目录第一章概述5第一节设计依据和原则5第二节XX县概况7第三节工程概述10第四节设计规模与供气参数10第五节供气原则和供气范围13第二章天然气用量的计算与气量平衡14第一节居民与公共福利用户耗热定额14第二节生活用气不均匀系数的确定15第三节各类用户天然气用量计算17第四节储气容积的确定和储气方式的选择20第三章输配系统21第一节系统组成21第二节系统流程21第三节压力机制的确定22第四节供气方式23第四章CNG储配站24第一节站址选择原则24第二节CNG储配站站址概述24第三节站内工艺设施与站外建筑物防火距离25第四节总图运输25第五节CNG减压工艺设计28第六节CNG加气工艺设计37第七节空气压缩系统44第八节工艺管道、管件及材料设备验收45第九节建筑设计47第十节结构设计49第十一节站区给水、排水、消防设计52第十二节热能动力及暖通空调56第十三节供配电60第十四节仪表及自动监控系统66第十五节电信72第五章城区中压管网设计75第一节布置原则75第二节中压管网布置75第三节管网水力计算及结果75第四节管材选用77第五节管道敷设77第六节管道防腐80第七节阀门设置80第八节中压干管穿跨越障碍物设计80第九节其它附属工程81第六章组织机构、劳动定员及后方设施82第一节组织机构82第二节劳动定员83第三节后方设施84第七章消防设计85第一节消防设计依据85第二节消防系统设计概述85第三节消防系统设计的安全措施85第四节消防安全机构86第五节运行管理防火措施88第八章环境保护89第一节环境保护依据89第二节设计采用的标准规范89第三节工程施工期环境影响分析89第四节工程营运期环境影响分析90第五节设计采取的环境保护措施91第六节环保评价93第九章劳动安全与工业卫生94第一节设计遵循的劳动安全卫生规程和标准94第二节生产中能产生的职业危害以及造成危害的因素94第三节防范措施96第十章节能评价99第一节供气规模99第二节节能99第三节环境效益及社会效益99第四节节能效益测算100第五节节能效益101第十一章说明和建议102第一章概述第一节设计依据和原则一、项目名称及建设单位项目名称XX县压缩天然气城市气化工程项目建设单位陕西省天然气股份有限公司二、设计依据1XX燃气热力设计有限公司与陕西省天然气股份有限公司签订的渭南市XX县压缩天然气城市气化工程初步设计合同2渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，陕西省燃气设计院，2009年3月3XX县城市总体规划文本及说明（19982015），渭南市城乡规划设计研究院4XX县城市总体规划平面图，渭南市城乡规划设计研究院5XX县城市集中供热工程可行性研究报告，西安有色冶金设计研究院6岩土工程勘察报告CNG储配站西北综合勘察设计研究院2009年4月7市场调查资料及现场踏勘三、设计原则设计以“安全第一、保证供应”为总的指导思想，为确保工程优质、高效、低投入，工程完成后能发挥最大的经济效益、社会效益和环保效益，设计遵循以下原则1在XX县城市总体规划等文件的指导下，以近期为主，远近结合，适当留有发展余地。2严格执行国家现行设计规范、标准、贯彻环保政策，节约能源，节约土地。3积极采用国内成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，保证工程工艺技术的先进性、可靠性、安全性、经济性，使工程整体建设达到国内先进水平。四、设计遵循的主要标准、规范城镇燃气设计规范GB500282006城镇燃气输配工程施工验收规范CJJ332005聚乙烯燃气管道工程技术规程CJJ632008建筑设计防火规范GB500162006输气管道工程设计规范GB502512003汽车加油加气设计与施工规范GB501562002（2006年版）油气输送管道穿越工程设计规范GB504232007油气输送管道穿越工程施工规范GB504242007城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程CJJ952003钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY00071999埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范SY/T00191997埋地钢质管道强制电流阴极极保护设计规范SY/T00362000流体输送用无缝钢管GB/T81631999石油天然气工业输送钢管交货技术条件A级钢管GB/T971111997燃气用埋地聚乙烯管道系统第部分管材GB1555812003燃气用埋地聚乙烯管道系统第部分管件GB1555822003埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T04132002现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB5023698工业金属管道工程施工及验收规范GB5023597建筑灭火器配置设计规范GB501402005室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50322003建筑给水排水设计规范GB500152003市政公用工程设计文件编制深度规定建质【2004】16号建设部供配电系统设计规范GB5005295爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892建筑物防雷设计规范GB5005794火灾自动报警系统设计规范GB5001698城市区域噪声标准GB309693工业企业厂界噪声标准GB1234890建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定以及我国现行的其他相关的标准、规范及规程。第二节XX县概况一、基本概况XX县位于陕西省东北部，处于关中平原与陕北高原的过渡地带，是联结关中与陕北的咽喉要地，因境内XX河而得名。XX县地处东经1091610945，北纬3543527之间，东隔洛河与澄城县相望，南接蒲城县有五龙山相隔，西接铜川市郊区与渭北黑腰带相连，北以黄龙山、雁门山为界，与宜君、黄龙、洛川三县毗邻。全县总面积9866平方公里，其中耕地面积72万亩，辖6镇8乡，194个行政村，总人口30万人。XX县有丰富的自然资源。分布着洛河、XX河等49条河流和林皋、铁牛河等六座水库，水资源总量4956万立方米。北洛河梯级开发水电站5座，总装机容量214万千瓦。XX地处渭北黑腰带腹地，煤炭总储量达59亿吨，年产原煤200万吨。建设火电厂2座，总装机容量112万千瓦，年发电量近6亿度。青红砂石资源范围广，赋存条件和品质优良，裸露地表便于开发，总储量达277亿立方米。开发前景十分广阔。石灰石储量1亿吨，陶土1000万吨，高岭土1918万吨。旅游资源主要有仓颉庙、杜康庙、林皋湖、方山森林公园、富卓农家乐等,丰富的资源为XX经济发展提供了强大的发展空间。二、自然条件XX县位于中纬度半干旱地区，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季，无霜期长。历年平均气温114，年极端最低气温184，年极端最高气温389，无霜期207天左右，历年平均降水量568毫米，降水年际变化大，年内分配不均，且多为暴雨。日照充足，光热资源丰富。冬季盛行西北季风，夏季盛行东南季风，以干旱、暴雨、霜冻、冰雹、连阴雨等为特征的自然灾害频繁。最大冻土层深度55，地震烈度7。三、人口规划XX县陕西省乃至全国优质苹果生产基地，XX县城是全国重要的果品集散中心，是以发展果业、旅游、食品加工、能源、酿酒、建材工业为主导产业，形成商贸发达、环境优美的现代化小城市。规划XX县城区气源为天然气。至2011年底，XX县城区居民人口规模约554万人（2007底现状人口约516万人），至2015年底，人口规模约611万人。四、XX县的道路与住宅XX县城地处渭北高原，地势平坦，老城区建筑物比较密集，街道和人行道比较狭窄。目前城区南北向道路主要有仓颉路、人民路、彭衙路等，东西向道路有雷公路、蔡伦路、东风街、粮巷、杜康路、自强街、新兴街、站东路等。五、燃料情况目前XX县商业用户用燃料主要是煤，其能源利用率低、污染大；城区居民生活主要用液化石油气，辅以煤、电，瓶装液化石油气用量约为2000吨年。瓶装供气使用不便，存在安全隐患，且易受石油、成品油市场供求关系的影响，引发市场供应混乱，价格不稳，很难保证持续、稳定、可靠地供气。煤的价格约450元/吨，液化石油气的价格约65元/千克。XX县的能源结构中，一次性能耗以煤、液化石油气为主，各类用户所产生的SO2、烟尘是其大气污染的主要来源，尤其是秋冬季采暖致使大气污染物TSP、SO2、NO2等超标。城市燃气化是城镇社会发展标志性的基础设施之一，城市燃气由液化石油气改为优质天然气，是利用洁净能源的一个新进步。XX县国民经济的快速发展，使XX县的发展上了一个新的台阶。城镇建设的发展，城区规模的扩大，各类耗能用户在增加的同时，应优先利用优质、洁净、燃烧后无污染的天然气资源，调整XX县的燃料结构，降低大气污染，保护生态环境，提高居民生活水平，优化投资环境。因此，建设天然气工程是十分必要的。在提高城市社会效益的同时，项目建设单位也将在天然气工程的建设和持续发展中获得相应的回报。第三节工程概述一、工程建设期限根据本工程可研报告，工程建设期至2015年末。二、工程设计范围及主要内容本次初步设计范围为本工程可研报告中所有工程，具体如下近期CNG储配站内CNG减压配气及其配套工程的设计，包括天然气的储存、调压、计量、加臭、加气及整个CNG储配站的总图布置、建筑、给排水、配电、控制、消防、通讯等，并为二期适当留有发展余地；可研报告中近期城区中压主干网。2015年末CNG储配站内CNG减压工艺的第二路工艺设施及其配套的自控设计；汽车加气子站；可研报告中2015年末城区中压主干网。本设计不含庭院入户工程第四节设计规模与供气参数一、设计规模由于城市总体规划仅规划到2015年，考虑到本项目的特点，设计以2015年城市规划有关数据为基础，并考虑城市发展空间。根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告的评估意见，确定本工程设计规模为城市气化用气量，根据计算，现状供气规模为34091万NM3/年，至2015年供气规模为102369万NM3/年。汽车加气用气量，根据计算，至2015年末供气规模为360万NM3/年。二、供气参数根据可行性研究报告，天然气的成分及其参数如下天然气组分及性质一览表序号项目数值备注一组分含量（）体积百分比1CH4956652C2H6085023C3H8005774IC4H10000375NC4H10000466IC5H12000127NC5H12000058C6000019总烃96572910N20237611HE0227012H20000013CO22952014H2S（MG/M3）7820二性质数值1高热值（MJ/NM3）35972低热值（MJ/NM3）32423平均密度KG/NM3070834比重058825临界温度（K）1970896临界压力（MPA）47357水露点（）2350MPA第五节供气原则和供气范围一、供气原则根据国家对能源利用的方针、政策，结合XX县城镇总体规划，确定以下天然气供气原则。优先发展气化范围内具备气化条件的居民用户；积极发展供气范围内的医院、学校、宾馆、饭店、餐饮业等各类商业用户；稳步开展工业用户的以气代煤；推广天然气汽车用气。二、供气范围根据可行性研究报告确定，本工程供气范围为XX县城区及县城规划区内的居民用户、商业用户、工业用户、天然气汽车等用户的用气。三、气化率根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区现状居民人口规模约530万人，2015年底城区人口约611万人。城区现状具备气化条件的居民（主要是相对集中的单位家属楼或居民小区）户数约8340户，按35人/户计，则约292万人。在此基础上考虑近期城市建设，近期气化率取60，气化人数为318万人；远期气化率取80，气化人数为4888万人。第二章天然气用量的计算与气量平衡第一节居民与公共福利用户耗热定额一、居民的耗热定额居民耗热定额是测算居民用气量的一个重要参数，与居民的生活水平、生活习惯和住宅用气设备的设置情况及气候条件有关。由于居民生活用气定额的影响因素很多，因此各个城市或地区的居民耗热定额都是不完全相同的。根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，并参考城镇燃气设计规范（GB500282006）中所推荐的数据，确定XX县城区居民耗热定额为2500MJ/人年，每人年均日耗气量约为0211NM3。二、公共福利用户耗热定额公共福利用户耗热定额根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，并参考城镇燃气设计规范（GB500282006）中所推荐的数据及其它城市同类用户的耗热指标，确定XX县各类公共福利用户的耗热定额如下表商业用户耗热指标序号用户类别耗热定额折算天然气耗量1医院3200MJ/床年9870NM3/床年2宾馆招待所850MJ/床年2622NM3/床年3餐饮业8500MJ/座年26218NM3/座年4中小学1500MJ/人年4627NM3/人年5托幼2200MJ/人年6823NM3/人年6职工食堂1900MJ/人年5861NM3/人年三、工业用户用气量指标根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区的工业用户很少，而准备采用天然气作燃料或原料的企业基本没有，所以本工程近期不考虑工业用气，远期工业用户耗气量按一定比例预留。四、采暖用户用气量指标根据渭南市XX县CNG城市气化工程可行性研究报告，XX县城区集中供热站正在规划建设，燃料为煤，故本工程不考虑该部分用气量。但部分集中供热辐射不到的区域而经济条件较好的用户，已经在居民耗热指标里考虑。五、天然气汽车用气量指标根据汽车类型，按百公里耗油量折算成天然气。第二节生活用气不均匀系数的确定燃气运行中的不均匀性是城市居民用气的一个显著特征，表现为月不均匀性，日不均匀性和时不均匀性。用相应的系数K月MAX、K日MAX、K时MAX表示。燃气输配管网的管径、设备通过能力和储气能力与K月MAX、K日MAX、K时MAX有着密切的关系QHQAHDMK24365式中QH计算流量（NM3/H）QA年用气量（NM3/A）K月MAX月高峰系数K日MAX日高峰系数K时MAX时高峰系数根据可行性研究报告，参考城镇燃气设计规范，并结合XX县的实际情况，确定本工程的用气不均匀系数如下1月高峰系数居民用户KM1120商业用户KM21152日高峰系数居民用户KD1115商业用户KD21103时高峰系数居民用户KH1270商业用户KH22604居民用户与商业用户用气三个高峰系数乘积为居民用户KM1KD1KH11201152703726商业用户KM2KD2KH21151102603289工业用户用气按每天16小时，每年运行350天考虑；天然气汽车用气每天按12小时，每年运行350天考虑。第三节各类用户天然气用量计算1居民用户耗气量根据XX县统计年鉴和XX县城市总体规划文本及说明，2011年底XX县城区居民人口规模约530万人，2015年底城区人口约611万人。根据用户调查统计结果显示，近期工程初步具备气化条件的居民（主要是相对集中的单位家属楼或居住小区）户数约8340户，按35人/户计，则约292万人。在此基础上综合其他因素，建设初期气化率取60，气化人数为331万人；远期气化率取80，气化人数为489万人。城区居民每人年均日耗气量0211NM3，则建设初期居民用户年耗气量约24491万NM3，2015年末居民用户年耗气量约37645万NM3。2商业用气量通过对XX县城医院、中小学、托幼、宾馆饭店招待所、个体餐饮业等商业用户进行调查分析，并结合XX县城市总体规划及文本说明，其商业用户耗气量如下商业用户耗气量表气化率年耗气量（万NM3）类别数量（床，座，人）耗热指标（MJ/人年）折算天然气耗量（万NM3/人年）近期2015年末近期2015年末医院31532003127125250宾馆、饭店招待所24708506512261521餐饮业54608500143952575811516中小学700015003256813022605托幼1400220095534080382764合计7828156563工业用户耗气量根据XX县城市总体规划及文本说明及现场调查，本工程现阶段不考虑工业用户用气，2015年末工业用气量按民用户的15考虑，则年耗气量约7905万NM3。4天然气汽车用气量根据调查资料显示，XX县目前无公交车辆，现有出租车188辆，且多数车辆不具备油改气条件，据此近期工程不考虑该部分耗气量，至2015年在CNG储配站内合建一座CNG加气站，建站规模为10万NM3/天，每年运行360天，则年耗天然气约360万NM3。5不可预见用气量这部分用气按总用气量的5考虑。6气量平衡年耗气量平衡表（单位万NM3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量现状244917828170134091耗气量2015年末37645156567950360005118102369年平均日耗气量平衡表（单位万NM3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量现状067021005093耗气量2015年末103043022100014282计算月平均日耗气量平衡表（单位万NM3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量现状082025005112耗气量2015年末124049022100014309高峰小时耗气量平衡表（单位NM3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽不可预见总用气量车现状106087293912083137561耗气量2015年末16012058781137501000005813338464第四节储气容积的确定和储气方式的选择为解决城镇燃气各类用户逐月、逐日、逐时用气的不均匀性和天然气均衡供应的矛盾，根据规范GB500282006第614和733条规定，城镇燃气逐月、逐日用气不均匀性的平衡应由供气方统筹调度解决。本工程天然气储气量根据气源、运输、气候、计算月平均日用气量等条件确定。经计算，现状储气量17万NM3,2015年储气量（不含加气子站）30万NM3。XX县城距韩城母站约80公里，根据XX县近、远期计算月平均日用气量，确定XX县CNG储配站储气设施采用CNG气瓶车储气，储气规模可根据市场规模灵活调度。用CNG瓶车既可输气，也可用其储气，可操作性强，气源有保证。结合本工程所需储气量工程建设初期储气设施需四辆CNG气瓶车挂的气量，结合运输、气候等条件，设共需三辆CNG气瓶车在线；至2015年末需增设三辆CNG气瓶车挂储气，设三辆在线，包括加气站用。即初期需CNG气瓶车挂四辆，车头两辆；至2015年末需CNG气瓶车挂七辆，车头四辆。根据建设方采购计划，工程建设初期建设方采购CNG气瓶车挂1辆，其余由建设方调度母站提供。第三章输配系统第一节系统组成一、输配系统本工程输配系统主要由CNG储配站、城区管网组成。二、加气系统本工程加气系统由加气子站组成。第二节系统流程一、CNG减压工艺流程来自CNG拖车的天然气，以20MPA压力卸入CNG储配站，经过滤、换热、二级调压至0204MPA，再经计量、加臭后，送入城区管网。城区管网天然气经调压箱（或调压柜）调压后进入庭院管道，由庭院管道供给居民用户。商业用户、工业用户由中压管道经专用调压设备调压至用户所需压力后使用。本工程输配系统流程框图如下二、加气工艺流程加气系统流程图卸气柱压缩机程序盘储气井加气机CNG汽车天然气来自CNG拖车第三节压力机制的确定根据现行城镇燃气设计规范GB500282006,城镇燃气管道压力等级分为城镇燃气管道设计压力（表压）分级名称压力（MPA）A25P40高压燃气管道B16P25A08P16次高压燃气管道B04P08A02P04中压燃气管道B001P02低压燃气管道P001天然气输配系统首先要确定系统采用的压力级制。压力级制是根据气源类型、来气压力、城市供气规模、城市建筑、交通道路情况等多种因素确定的。XX县城地处渭北高原，地势平旦，老城区建筑物比较密集，街道和人行道都比较狭窄，新城区未完全成形，用气规模不大，不宜敷设高压管道。根据XX县城上述城市建筑、交通道路现状，结合其使用CNG气源的特点、供气规模，通过压力级制比较，确定XX县输配系统压力级制采用中压A一级系统，设计压力为04MPA，建设初期供气压力为02MPA，随着用户的发展可逐步将供气压力提高到03MPA和04MPA。第四节供气方式本工程采用CNG气瓶车储气及配气，中压管道输气。第四章CNG储配站第一节站址选择原则一、一般要求符合城市规划部门的总体规划和有关部门的推荐意见；满足防火规范要求，站址用地必须开阔、平坦、不能有低凹，应避开不良地质地段，距四邻须有一定的防火间距，须有可靠的供电、给水排水、通讯及工程地质条件。应保证交通通畅，便于CNG气瓶车、消防车辆、公交出租加气车辆及各种检修车辆的通行；站址尽量靠近负荷中心，以利于调度城市用气负荷，实施管理，降低输配费用，并有利于辐射周围地区。二、站址选择安全要求站址选择应符合建筑设计防火规范、城镇燃气设计规范、汽车加油加气站设计与施工规范的防火安全要求；避开重要建筑物和人流密集区；远离明火场所。第二节CNG储配站站址概述XX县CNG城市气化工程储配站、加气站合建站位于XX城区东南角，雷公路南侧、仓颉路以东约400M，张坡加油站对面，并靠近规划铁路，面临运煤专线公路。该处地形平坦，地势西北稍高而东南低，参考临近的建筑工程项目地勘报告，工程、水文地质条件较好，四野开阔，交通便利，靠近城市南北主轴线，人流、物流方便；自来水可就近接入，用水方便；10KV高压输电网从此经过，用电方便。站内设置减压装置、加臭装置、压缩机、储气井、消防水池等生产设施，辅助区设有锅炉房、综合办公楼、维修间等。第三节站内工艺设施与站外建筑物防火距离本站站内工艺设施与站外建构筑物的防火距离，严格按照建筑设计防火规范GB500162006、城镇燃气设计规范GB500282006、汽车加油加气站设计与施工规范GB501562002（2006年版）设计。第四节总图运输一、用地规模CNG储配站用地规模主要依据建设投资规模的工艺装置需要、区域功能要求及防火规范要求。本站总征地面积约9964M2（1495亩）。二、总平面布置本储配站按火灾危险性分类属于甲类场所，站区平面布局严格按现行防火规范的有关规定布置。站外距CNG气瓶车固定停车位60米范围内无重要公共建筑，30米范围内无明火、散发火花点、室外变配电站、民用建筑及甲类物品仓库等。根据站内功能设置全站可分为储配区、生产辅助区、办公宿舍区和加气区共四大功能分区。储配区位于站区东部，该区包括工艺装置区、CNG气瓶车固定停车位以及气瓶车回车场三部分。其中回车场布置在工艺装置区北部。储配区西部为生产辅助区，该区位于整个站区中部偏西，主要设有生产辅助用房和消防水池。生产辅助用房主要包括有消防泵房、锅炉房配电室和发电机房；中控室；消防水池布置在生产辅助用房西部。加气区位于整个站区中部，面向201省道，便于加气车辆出入。加气区内主要建构筑物有加气棚、站房，加气棚内设置有2个加气岛。办公宿舍区位于站区西北角，位于加气区西部，面向201省道。该区设有一座三层综合办公楼，一层为办公用房，二、三层为职工宿舍。在满足生产工艺、防火规范和使用功能要求酌前提下，总平面布置力求简洁紧凑，功能分区明确，各个分区之间联系方便。三、道路及出入口1站内储配区道路主要考虑CNG气瓶车及消防车辆进出通畅，南部主出入口设置20米宽双车道，西部次出入口设50米宽单车道，站内道路采用环形布置，转弯半径不小于9米。水泥混凝土路面结构，砂砾石基层厚15厘米，面层为C25水泥混凝土，厚度为22CM。2根据GB500282006,CNG储配站设2个对外出入口，以备发生事故时一个出口被封堵。站区道路设计满足CNG气瓶车及消防车辆通行要求，两条进出道路直通站外201省道，方便大型车辆出入。四、绿化站内路旁和空地全部进行绿化，路旁栽植非油性灌木植物，空地可适当种草和花卉。五、围护设施为防止站内天然气泄漏时扩散到站外或站外火源飞入站内，并防止社会闲散人员擅入站内，故在生产场区设置隔离围墙，围墙设计为非燃烧实体围墙，高度2/米。车载储气瓶的卸气端设有钢筋混凝土实体墙，其高度不低于气瓶车的高度，长度不小于车宽的2倍，总长为18米。六、竖向布置及排雨水站区地形为南高北低，自然高差较小，据此自然地形状况，本工程竖向设计宜采用平坡式设计方案。按照场地自然现状，设置不小于03的坡度。站区原地面最低处标高仍然高于201省道标高，可保证站区雨水及站区南面雨水顺利地排向201省道边侧排水沟或雨水管网。七、防排洪站区周围没有河流洪水危及站区的记录，故本设计不考虑防排洪设施。八、主要技术经济指标征地面积9964平方米总占地面积7526平方米建、构筑物占地面积1696平方米道路、加气区及其它硬化地面面积68253平方米绿化面积31387平方米挖方1436047立方米建筑密度1702场地利用率755绿地覆盖率315容积率018第五节CNG减压工艺设计一、天然气质量标准进站及出站的压缩天然气的质量应符合国家标准GB18047汽车用压缩天然气中规定的气质标准，进站压缩天然气已经在CNG母站经过净化处理。二、CNG减压工艺的基本组成CNG减压工艺主要由卸车系统、调压换热、计量、加臭系统组成。卸车系统由卸气口、高压胶管、高压球阀组成。调压换热、计量、加臭系统由进气管路、进口球阀、高压过滤器、气动紧急切断阀、换热器、一级调压器、二级调压器、安全放散阀、流量计、控制阀门、燃气自动加臭系统等组成。三、减压工艺流程及主要设施1减压撬设计规模根据气量平衡表，本工程输配系统用气规模如下年用气量34091万NM3/A（现状）102369万NM3/A（2015年末）计算月平均日用气量112万NM3/D（现状）309万NM3/D（2015年末）高峰小时用气量137561NM3/H（现状）338464NM3/H（2015年末）装置设计流量1500NM3/H（现状）3000NM3/H（2015年末）2CNG减压工艺流程简介1主卸气工艺流程来自CNG气瓶车的压缩天然气经过卸气口进入CNG减压撬，天然气经过滤、换热、一级调压，由20MPA压力降到16MPA左右（可调整），再经过二级换热、二级调压，压力降到0204MPA，再经过滤、计量、加臭后送入城区燃气管网。减压所需的热量由燃气锅炉提供，CNG进气采用双路进气，以满足用户高峰用气。CNG减压工艺详见带测控点CNG减压工艺流程图。2辅助卸气工艺流程为充分利用CNG的高压能，当CNG气瓶车给加气站供气时，在压力降到一定程度时可切换到CNG减压卸气口。停止加气的CNG气瓶车在余压约3OMPA时，18M3水容积约余560NM3的天然气，将其切换到CNG减压装置，压力降至05MPA时可释放约440NM3的天然气供城区管网，最大限度地利用压力能，节省运行成本，提高了CNG气瓶车的利用率。3CNG减压撬设计参数1CNG减压撬整体功能CNG减压装置整体主要功能有燃气换热、燃气调压、超压切断、超压放散、流量计量、燃气自动加臭、燃气泄漏报警及压力、温度、流量的远程显示、报警连锁控制等功能。2主要工艺技术三入口，三路配置，一期一开一备，二期两开一备，一期为二期预留有接口，每路两级调压，两级换热，单路计量；每路一、二级调压器后设有安全放散；各调压器前后、装置总出口设有压力变送器、温度变送器；换热器进水口、回水出口安装温度变送器；每路入口安装气动紧急切断球阀；二级调压器前的管道采用不锈钢无缝钢管，二级调压后的管道采用20钢无缝钢管；管道与管道的连按采用焊接，管道与设备、阀门之间的连接法兰连接，减压撬中的所有焊缝进行100超声波检验和IOOX射线照相复检。3CNG减压装置技术参数CNG减压装置技术参数序号项目减压装置1结构形式近期一开一备2015年末两开一备2最大供气量（NM3/H）近期15002015年末30003换热级数两级（热水换热）4减压级数2级5一级调压前设计压力22MPA6二级调压前设计压力40MPA7二级调压后设计压力16MPA8一级调压前工作压力1520MPA9二级调压前工作压力16MPA10二级调压后工作压力0204MPA11一级换热后气体温度50左右12二级换热后气体温度25左右13出口气体温度02014一级调压后放散压力184MPA15二级调压后放散压力058MPA16入口压力超高限21MPA17一级调压后压力超高限176MPA18二级调压后压力超高限044MPA19出口温度超低限5（4）减压装置各组成件设计参数高压球阀介质天然气工作压力20MPA设计压力32MPA材料组合材料气动紧急切断球阀介质天然气工作压力20MPA设计压力32MPA气源压力0408MPA作用方式单作用，失气关闭阀位反馈信号工作温度3080过滤器A高压过滤器选用进出口水平连接，具有现场显示压差并带有排污口的高压立式、过滤器3台（两开一备），设计参数如下介质天然气工作压力0520MPA设计压力32MPA过滤效率98过滤精度5UM单台额定流量1500NM3H工作温度3080环境温度3040公称直径DN32B低压过滤器为进一步减少进入流量计的天然气介质中的杂质，在流量计前安装一带有现场指示压差的桶式气体过滤器3台（两开一备），设计参数如下介质天然气设计压力16MPA工作压力0204MPA工作温度O30定压损失315KPA过滤精度5UM单台额定流量1500NM3H公称直径DN1OO调压器调压器是站内重要的压力调节及控制设备，本工程选用调压精度高、运行可靠的高品质调压器。按间接作用式调压器计算公式计算A计算公式压力比小于或等于临界压力比时，即（）（）12P12时KPQ360020112PKF压力比大于临界压力比时，即（）（）时112PKQ3600201212PKFK式中Q调压器的通过能力NM3/HF阀口面积M2P1，P2调压器进出口绝对压力PA流量系数061压力为P1、温度为T1时的天然气密度KG/M30标准状态下的天然气密度KG/NM3K绝热指数，K13（）临界压力比，可按下式计算12P（）12PK1KB设计参数一级调压器一级调压器选用自力式高压低噪声调压器，此调压器在前后压力平衡时应能处于全开状态，设计技术参数如下介质天然气进口压力0520MPA出口压力16MPA单台额定流量1500NM3H调压精度3工作温度30820C环境温度3040计算结果选用DN25的调压器3台（两开一备）。二级调压器二级调压器选用带指挥器、自力式低噪声调压器，设计技术参数如下介质天然气进口压力0520MPA出口压力0204MPA单台额定流量1500NM3H调压精度10工作温度30820C环境温度3040计算结果选用DN50的调压器3台（两开一备）。换热器加热介质天然气介质压力20MPA天然气进口温度3040一级换热后天然气出口温度50左右二级换热后天然气出口温度25左右出站温度O20单台额定流量1500NM3H供水温度80回水温度60水系统设计压力06MPA本工程所用的高压换热器选用压力容器生产厂家制造的非标产品3台（两开一备），换热器可采用盘管或集束裂管结构。计量装置选用集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿的智能旋进流量计3台（两开一备），公称直径为DN1OO，流量计前后须设一定直管段，满足流量计安装要求，其设计参数如下介质天然气设计压力16MPA工作压力0204MPA工作温度530环境温度3040最大测量流量1500NM3H体积流量范围50800M3H（工况）准确度15级加臭装置选用双泵（一用一备）单路臭剂输出式自动加臭装置一套，有储罐液位过低报警、臭剂输出检测、并与中央控制系统衔接等功能。其设计参数如下加臭能力3000NM3H（现状1500NM3H）加臭剂THT加臭量1520MG/NM3天然气储罐容积200L（5）集中放散站区CNG减压放散采取集中放散，集中放散管设于CNG减压撬上方，放散管管口高出设备平台2米，且高出所在地面5米及以上。第六节CNG加气工艺设计一、天然气质量标准进站及出站的压缩天然气的质量应符合国家标准GB18047汽车用压缩天然气中规定的气质标准，进站压缩天然气已经在CNG母站经过净化处理。二、加气站的基本组成CNG加气子站主要由卸车系统、加压系统、储气、加气系统等组成。卸车系统由卸气柱、高压胶管、高压球阀组成。加压系统主要由压缩机撬块组成。储气系统有高压储气井。加气系统主要由加气机等组成。三、加气工艺设施的安全保护卸气柱出口设置手动紧急截断阀，在自控系统失灵时，操作人员可以靠近并迅速关闭截断阀，切断气源，防止事故扩大。在储气井进气总管上，设置安全阀、紧急放散管、压力表及超压报警器，储气井出口设置截止阀。储气井与加气枪之间设置储气井截断阀、主截断阀、紧急截断阀和加气截断阀，方便检修、抢修，方便操作和安全管理。工艺装置区CNG气瓶车固定停车位处设置固定防撞设施，加气机四周设置防撞设施，防止机动车辆刹车失灵时或因其它原因撞机。四、加气工艺流程及主要设施1加气工艺流程CNG加气工艺详见加气工艺流程图。2主要设备选型及设计参数1高压运气气瓶车本项目的气源来自于CNG母站的压缩天然气，目前市场的CNG气瓶车大多采用八只大瓶集束而成的拖车瓶组，总容积可达4550NM3，储存气体压力为20MPA，其材质和制造标准与进口设备相同，结构相同，同时有较好的性价比，建议选用，其主要技术参数见下表CNG高压运气拖车技术参数（国产拖挂序号项目参数（HGJ9360GGQ）备注1主要组成部分8只高压瓶组、框架、操作仓、行走2充装运输介质压缩天然气3工作压力200MPA4工作温度50605储气钢瓶规格55916510975（MM）6储气钢瓶材质4130X7钢瓶单瓶重量2747KG8钢瓶单瓶工程水容积225M39单车总运输气量4550NM310拖挂车设备总质量31495KG11拖挂车满载总质量34750KG12拖挂车外形尺寸1236324802910（MM）2气体压缩和输气控制系统CNG气瓶车内的压缩天然气在给受气车供气的过程中，压力不断降低，当压力不能满足受气车的需要时，必须进行增压。增压过程靠压缩机来完成。为了提高加气的速度，设置一定量的储气设施进行高压补气，储气设施压力与汽车钢瓶剩余压力之差直接影响充气时间，输气控制系统能保持给汽车最佳的充气速度，输气控制系统主要为程序控制盘，本设计设置1台CNG压缩机，压缩机橇体上附带有程序控制盘。本工程推荐选用混冷方式冷却，压编机主要技术参数见下表压缩机主要技术参数表序号项目技术参数备注1结构型式Z型混冷活塞式（橇装）2介质净化天然气H2S含量21MPA一级调压后压力超高限176MPA二级调压后压力超高限O44MPA单路二级调压器出口天然气温度超低限160时，弯曲半径为75D。其它按规范CJJ332005相关条款执行。当燃气管道与地下其它管线、构筑物等安全间距不够时，首先采用提高管道强度措施，同时也可采用加套管、管沟、钢筋混凝土板等措施。六、管道连接钢管采用焊接，PE管道采用热熔或电熔连接。钢管焊接采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖帽，手工电弧焊全位置下向焊工艺，执行规范GB50236。PE管道直径D90（）时，采用热熔连接；DGB309693中的二类标准。4固体废弃物的处理固体废弃物通过垃圾回收站集中回收后，运至指定地点集中处理。5减少管道施工对环境影响的措施对土壤、植被的保护和恢复措施管道采用埋地敷设。施工后自然地貌将逐渐恢复，对植被的生长和该地区生态环境不会造成影响。合理选择线路走向在确定线路走向时，充分重视对生态环境的保护，在满足线路走向和工艺要求的同时，线路尽量避开或减少通过自然保护区地段；减少占用耕地以减轻对环境的影响。加强管道施工管理在管道施工中必须严格执行国务院颁发的土地复垦规定严格拦制车辆、机械、人员的活动范围，尽量减少施工占地面积。管道施工中开挖管沟时，不宜向两边抛土并应将表层耕作土和深层土分别堆放，管沟回填时应分层回填，耕作土应回填在表面并恢复地貌。绿化为了改善职工的工作生活条件，美化环境、净化空气，站场设置了绿化带。第六节环保评价本工程建成后，对水体环境、噪音环境影响甚微。整个天然气系统是在密闭系统中运行，正常运行时无任何排放物，对环境不造成任何污染。本项目实施的目的，就是改善XX县的大气环境和人居环境。工程实施后，可以降低大气中S02、C02和灰尘的排放，从而减少大气污染，提高环境质量，其环境效益十分显著。第九章劳动安全与工业卫生第一节设计遵循的劳动安全卫生规程和标准城镇燃气设计规范GB5OO282006汽车加油加气站设计与施工规范GB5015620022006年版建筑设计防火规范GB500162006城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ332005爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892压力容器安全技术监察规程压力管道安全管理与监察规定石油化工企业职业安全卫生设计规范SH304793职业性接触毒物危害程度分级GB504485建筑物防雷设计规范GB50057942000年版工业企业煤气安全规程GB62222005第二节生产中能产生的职业危害以及造成危害的因素本工程的主要危害因素有自然因素、工程施工因素、工程运行因素等。自然危害因素主要包括地震、山洪、雷击等；工程施工期间的危害因素主要包括施工过程中的施工质量缺陷产生的潜在危害因素等；工程运行期间的危害因素主要包括设备缺陷或人为造成的大量泄漏、火灾爆炸等。1自然危害因素分析地震、山洪地震、山洪是一种产生巨大破坏力的自然现象，尤其对设备、建、构筑物的破坏作用更为严重；雷击CNG储配是易燃易爆场所，其加气区罩棚等较突出的部分，夏季有可能遭到雷击，当人体靠近或触摸设备时有可能使人体遭到雷击，另外雷击也可能点燃引爆可燃气体雷击能够破坏建筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生以及控制系统的紊乱。2工程施工期危害因素分析施工过程中的危害因素本工程施工过程主要为CNG储配站建设和城区中压管道铺设。施工过程中对施工人员的主要危害因素有施工带来的机械性伤害、电弧及焊渣灼烧、触电、噪声等。施工质量缺陷产生的危害因素由于施工人员的专业素质、能力缺陷，工程质量没有达到设计要求，施工违章操作导致工程存在事故隐患等。3工程运行期危害分析高压容器、管道可能产生的危害CNG储配站工作压力高达25MPA，其主要设备压缩机组、储气井、CNG减压装置等设备的部分或整体属高压容器、高压管道，由于材质、装配、运行等方面的原因有可能产生爆裂事故，危及到职工人身安全。天然气泄漏可能造成安全事故天然气的主要成份是甲烷，甲烷含量高达9O以上，还有少量的乙烷、丙烷等烷烃类，以及微量的硫化氢气体等，天然气是一种易燃易爆的气体，与空气混合后，浓度在515范围内，遇火源即会发生爆炸和燃烧；与空气混合后，只要温度达到540左右，会产生自燃；组成天然气的气态烃本身是无毒的，但是如果天然气中含有硫化氢时就会毒害人体；当天然气大量泄漏到空气或室内达到一定浓度时，造成空气中含氧量减少，严重时可使人窒息死亡；另外天然气燃烧不充分时，生成的一氧化碳也对人体有毒害作用。触电及静电事故CNG加气站内电气设备有变压器、高低压配电柜、设备电机及电缆等，有可能产生漏电现象，造成操作工触电事故。由于气体在管道中高速流动，有可能在设备、管道、加气机等处产生静电，静电是一种无源电荷，当人体触摸时通过人放电，静电不可能造成生命危险，但有可能引发二次事故，另外静电火花也有可能引燃泄漏的可燃气体。噪声噪声主要来源于调压设备和突发性的放散。第三节防范措施本工程输送的介质为天然气，在工程的设计、施工、运行管理等每一个环节都必须严格按规范、规章、标准要求实施和把关。大量的经验和教训表明违反规范、规章要求，稍有不慎，就会造成危及人员生命及财产重大损失的事故。以下就本工程在设计、施工、运行管理等方面采取的防范措施作如下论述。1设计所有建筑物均按使用年限50年设计，耐火等级为二级。CNG储配站严格按照设计规范、防火规范设计，在此基础上尽可能考虑方便运行和维护。CNG储配站CNG减压系统设计压力22MPA，CNG加气系统设计压力275MPA，站区高压工艺管道选用不锈钢无缝钢管，低压部分选用20无缝钢管。CNG储配站及城区中压管网配置的调压器均选用高品质的、带超压切断装置。进出站管线均设置紧急切断阀。CNG储配站的工艺装置区、CNG固定停车位、锅炉房、天然气发电机房设可燃气体浓度检测装置，浓度达到报警时自动报警。CNG储配站的工艺管道和设备均设防雷、防静电接地装置。为改善职工生活及保证职工健康，场站设置了绿化带，并考虑了职工宿舍及就餐问题。本工程的主要设备基础抗震设计按7设防，管道的设计已考虑了抗震。每级调压器前后设有安全放散系统，并有组织集中放散。城区中压管道与其它建构筑物、管道之间间距满足城镇燃气设计规范、聚乙烯燃气管道技术规程的要求。城区中压管道选燃气用聚乙烯管材，规格为PE1O0、SDRLL的厚壁管。2管材、设备管材、设备质量证明文件的特性数据应符合相应产品标准的规定；压力容器均按国家压力容器安全技术检查规程执行，“压力容器产品质量证明书”应符合压力容器安全技术监察规程的规定，且应有“锅炉压力容器产品安全性能监督检验证书”。3施工、安装、验收严格按设计要求采购各类设备、管材、管件等，并加强对材料的验收、存取、保管。严格按设计及施工规范进行管道及设备的组装、焊接、检验。严格按设计及施工规范进行管道的防腐、补口、补伤及阴极保护。严格按设计及施工规范要求进行管道的吹扫、试压、干燥。应文明施工、严格监理。4运行管理严把天然气质量关。加强通信系统和白控系统的维护和管理。加强运行、巡线的工作力度和技术培训，完善安全规章管理制度、操作程序及事故预案。培养一支精干、高效的维护、抢修队伍，配备完善的维修、抢修机械、工具，确保事故状态下及时赶到事故现场，以最短的时间完成抢修作业。加强管线穿跨越段的巡线，加强维护干线的宣传力度，加强阴极保护系统的监测，确保系统正常运行。CNG储配站严禁火种进入。站内工作人员穿棉织品或防静电工作服、鞋等。第十章节能评价第一节供气规模XX县天然气城市气化工程现状供应居民约318万人和相应的商业用户；远期工程供应居民约489万人和相应的商业、工业用户、天然气汽车用户，其年供气规模如下年耗气量平衡表（单位万NM3）项目居民用户商业用户工业用户天然气汽车不可预见总用气量现状244917828170134091耗气量2015年末37645156567950360005118102369第二节节能一般工业锅炉的燃煤效率约为4065，居民燃煤热效率为1520，公建及商业用户为2025，而天然气锅炉可达6085，居民炊灶热效率可达5560，公建及商业用户为5060。因此与煤等燃料相比，天然气是一种优质能源，工程本身就是节能项目。本工程输配系统靠自身的压力输送，中压输送、低压入户使用，系统内能耗基本为零，系统不产生能耗。采用水风混冷全橇式压缩机，冷却水循环使用，节约了水源。此外，储气采用高压储气系统，利用优先顺序控制盘控制，避免反复开停压缩机，节约了电能。第三节环境效益及社会效益本工程实施后，将改变XX县的燃料结构，仅此一举便可大幅度的减少