天然气城市管网工程可行性研究报告

1、 PAGE 3 目 录1.总论11.1项目及建设单位基本情况11.2编制依据及原则11.3研究范围21.4项目背景及建设理由21.5主要研究结论32.建设规模、方案及总工艺流程42.1建设规模42.2方案选择42.3总工艺流程93.工艺技术及设备方案103.1工艺技术及设备方案选择103.2管网143.3 近期工程实施方案163.4 工艺概述、流程及消耗163.5设计采用的标准及规范2064.自动控制214.1 自控仪表主要控制方案214.2 仪表选型原则214.3主要仪表设备一览表224.4设计中采用的标准规范225.总图及土建235.1自然、气候条件235.2总图运输、土建246. 公用工

2、程及辅助生产设施296.1给水、排水296.2电气316.3电信346.4采暖通风及空气调节356.5热工部分367.节能397.1设计依据397.2节能设计398.消防408.1消防给水408.2消防电气408.3设计标准和规范408.4消防设计基础408.5消防主要设备表418.6电气防暴设计419.环境保护429.1编制依据及采用的主要标准429.2本项目污染物429.3绿化439.4管理机构和环境监测449.5环境影响分析4410.职业安全卫生4610.1编制依据及采用的主要标准4510.2工程概述4510.3主要职业危害4510.4主要防范措施4610.5安全生产4710.6劳动保护

3、4810.7 工业卫生4810.8安全卫生措施的效果预测及评价4811.组织机构及人力资源配置4912.项目实施计划5013.投资估算及资金筹措5113.1建设投资估算编制依据的主要文件5113.2建设投资估算范围5113.3建设投资估算的办法5113.4投资估算5213.5投资估算分析5213.6投资估算分析结论53附件：设计委托书安徽省舒城县天燃气工程项目建议书附表1：设备规格材料表 图号：K0604-热/料表附图1：平面布置图 图号：K0604-艺/01 附图2：工艺流程图（一期） 图号：K0604-艺/02附图3：城市干线管网布置图（一期） 图号：K0604-艺/03附图4：总平面及竖

4、向布置图 图号：K0604-总/01 PAGE 531总论1.1 项目及建设单位基本情况1.1.1 项目基本情况项目全称：安徽舒城县天然气城市管网工程1.1.1.1 项目建设性质本项目为安徽辽河油田燃气有限公司拟新建的工程项目1.1.2 项目建设地点本项目建设地点在安徽舒城县县城东北部，位于舒城板金厂东侧，三里河西侧，206国道北侧，该选址地理位置较好，位于城边缘，交通便利，具有较好的供电、供水、排水、通讯等便利条件。1.1.3 建设单位基本情况1.1.3.1 建设单位名称、性质建设单位是安徽辽河油田燃气有限公司，企业性质是股份制企业。1.1.3.2 建设单位概况安徽辽河油田燃气有限公司隶属于

5、中国石油集团公司辽河石油勘探局供水公司。辽河油田利用自己的技术优势，借助国家西气东输的有利条件和稳定的气源，在华东地区建立新的经济增长点，大力发展舒城县的天然气供应工程，造福于民，减少污染，对提高舒城县城市的能源结构有着重大深远意义。1.2 编制依据及原则1.2.1 编制依据1）关于舒城县天然气工程立项批复(舒城县发展计划委员会计外 200362号)2）舒城县城总体规划 (舒城县建设局)(1995-2010)3）舒城县城总体规划简介4）舒城县城道路规划图1:200005）关于编制安徽舒城县天然气城市管网工程可行性研究报告设计委托书1.2.2 编制原则1）满足天然气城市管网的正常运行，保证居民生

6、活安全及工矿企业生产。2）优化设计方案，利用成熟的技术，在安全稳妥的基础上，确定先进、经济的工程方案。在保证燃气设计要求的前提下，降低投资、减少运行费用。3）设备选型要求质量可靠，性能价格比高，同时设备及材料应从国内采购，主要关键的设备及部件国外引进。4）结合城市现状及总体发展规划，做到统筹兼顾，远近结合、适合于逐步发展、分期实施。5）重视环境保护及职业安全卫生，降低能耗及消耗，提高工程建成后的经济、社会和环境效益。1.3 研究范围本项目研究范围为安徽舒城县天然气城市管网工程建设的可行性。工程主项表序号主项代码主项名称建设规摸（一期）备 注（二期）1天然气储气供气站10000 Nm32城区天然

7、气管网5000户15000户1.4 项目背景及建设理由1.4.1 项目背景舒城县地处长江和淮河之间，位于安徽省的中西部，县城建成区面积为12平方公里，县城常住人口13万人，约4万户，预计2010年城市常住人口达20万人，建成区面积20.4平方公里，县城居民以瓶装石油气和煤作为日常生活所需燃料，工业燃料主要以煤和柴油为主。目前，没有管道燃气。城市居民生活不便，同时烧煤也给城市空气带来极大污染。从能源现状上可以看出，目前的能源结构严重的影响着舒城县今后的发展水平。首先，居民仍以液化气和煤作为主要燃料，并没有实现燃气化，不满足城市的发展要求，瓶装液化气价位远远高于天然气，其用户需经常换瓶，使用不便，

8、气瓶分散在各户存在安全隐患；由于国家规范对钢瓶的限制，直接影响着高层民用住宅的发展。其次，随着舒城向县级市发展，诸如酒店、医院、学校等公共建筑也发展迅速，外购瓶装工期远远满足不了需求。再者地区能源大户对舒城环境的影响也是不可忽视的。1.4.2 项目建设理由1）城市燃气是城市建设的基础设施之一，是现代化城市的重要标志，本项目对保护环境，方便人民生活，发展城市燃气事业具有重要意义。2）众所周知，近几年来，随着国内各大（油）气田天然气探明储量的增加，天然气的应用发展迅猛，作为一种高效、优质、洁净的能源，天然气对提高居民生活水平和改善工业产品质量都具有积极的推动作用，特别是在减少环境污染，提高环境质量

9、方面上，其它能源是无法媲美的。3）西气东输管道工程距舒城县城约160公里，气源可靠，运输便利。4）安徽辽河油田燃气有限公司依托自己的技术及资金优势。进行自身产业结构战略性调整，融入地区经济建设，不断建立新的经济增长点，同时对舒城县经济发展及辽河油田的发展也具有重要意义。1.4.3主要外部有利条件本项目建设位置在舒城县县城东北部，位于舒城板金厂东侧，三里河西侧，206国道北侧。 1）本项目所需水、电、通讯设施便利。依据城区已有设施。2）项目建设位置紧靠206国道，交通便利。1.5 主要研究及结论1.5.1 主要结论安徽舒城县天然气城市管网工程是利用国家西气东输的便利条件，结合辽河油田的技术及资金

10、等优势，企业与地方政府共同为民造福，创造和谐良好的生活环境，保护环境，减少污染，提高城市的文明进步而提出的。本工程主要建设内容为：新建一座储存能力10000Nm3天然气储气供气站，城区天然气民用管网，低压户内工程，及与此设施相配套的给排水、电气、仪表、结构、设备、中低压管道调压设施、消防等设施。本项目建设投资共3186.47元，其中固定资产投资2896.79元。1.5.2 存在问题及建议1.5.2.1 问题新建的天然气储气供气站供城区5000户居民生活用气，设备利用率低。1.5.2.2 建议加大城市居民用气普及度，尽快建设二期工程（15000户），充分提高设备利用率，增加企业效益。2 建设规模

11、、方案及总工艺流程2.1 建设规模天然气储气供气站建设规模：一期储存能力12000Nm3，二期16000Nm3。天然气管网工程：一期工程实现5000户供气 日供 3708 m3二期工程实现15000户供气 日供 11124 m3低压户内工程：一期工程 5000户二期工程 15000户2.2方案选择2.2.1国内燃气气源介绍城市燃气是城市建设的基础设施之一 , 是现代化城市的重要标志，是城市能源建设的一个重要组成部分。发展城市燃气事业是节约能源，保护环境，方便人民生活 , 促进工业生产的有效措施，并具有显著的经济效益和社会效益。我国城市气化率 61.7%, 与早已实现全国气化的美国、英国、俄罗斯

12、及日本等国相比，差距很大。世界各国燃气工业的发展大体上经历了三个发展阶段：以煤制气为主的阶段 , 以油制气或煤、油制气混合应用的阶段，以天然气为主的阶段，目前正处在以天然气为主的阶段。我国燃气事业基础比较薄弱，发展速度比较慢。当前，我国城市燃气事业的特点是多种气源 ( 包括天然气、液化石油气和人工煤气 ) 并存。中国是一个产煤大国，多年来的技术装配、能源政策和能源结构是以煤为主。到 2000 年全国城市人工煤气供应总量为 152 亿立方米：天然气供应总量为 82 亿立方米 ; 液化气供应总量为 1054 万吨。全国城市燃气管道总长度达到 89458 公里 , 其中天然气管道总长度 33655

13、公里，人工煤气管道总长度 48384 公里，液化石油气管道总长 7419 公里。全国城市用气人口约 1.76 亿，人工煤气占 23% 、液化石油气占 63% 、天然气占 13% 左右。目前中国能源消费构成中煤炭占 73.5%, 石油和天然气分别占 18.6% 和 2.2%, 与世界平均煤炭占 27% 、石油占 39.5% 、天然气占 23.5% 的消费结构有较大的距离 。为了保持中国经济的持续高速和协调发展，中国政府采取了一系列措施改变能源结构，将大力开发和利用天然气资源作为能源消费结构调整的重大战略决策，在能源结构的调整上投入了很大力量，由依靠煤炭的单一型结构逐步形成了以煤炭为主 , 多能互

14、补的能源生产体系。预计 2006 年煤炭在能源结构中所占的比例将下降至 63%， 天然气、水电等清洁能源比例要达到 17.88% 。规划到 2010 年，天然气在能源结构中的比重将达到 7%,2020 年达到约 10% 。2.2.2 气源选择2.2.2.1 煤制气人工煤气根据制气原料不同分为煤制气和油制气。煤制气的主要工艺有焦炉、连续直立炉、鲁奇高压气化炉、水煤气、两段炉等制气。油制气的主要工艺是重泊催化裂解制气和轻泊催化裂解制气。人工煤气的特点是制气工艺复杂，工艺流程长，环节多，工程建设投资大，占地面积大、劳动定员多，煤气成本高，污染严重。人工煤气在生产过程中产生“三废”废水、废气、烟尘及废

15、渣多，对工厂及周围环境污染严重。由于能源结构不合理，中国经济在近二十年保持高速发展的同时也付出了高昂的代价。首先是空气污染严重。据粗略估计 S02 的排量达到 2730万吨 / 年 , 在全国 3040% 的面积上落下过酸雨 , 烟尘排放量约为 2100 万吨 / 年 ,C02 加上 Nox( 氧化氮 ) 达 1500 万吨 / 年。全世界 10 个污染严重的城市中中国占 5 个 , 最近增长到 8 个。空气污染物主要来自煤，此外以煤为能源，投资大、热效率低。因此，煤制气不做为本工程推荐气源。2.2.2.2. 液化气在城市燃气事业中，液化气供应系统具有投资省、建设速度快、供应灵活性大、污染小的

16、特点。随着我国石油工业的发展和大量从国外进口液化石油气，液化气供应事业得到了广泛迅速的发展，液化气已成为城市燃气供气的重要气源。近几年来 , 随着改革开放，国内市场与国际市场相接轨，根据能源需求，国内一些沿海省、市地区如福建、广东、浙江、江苏、山东、天津等地先后从国际市场购进液化石油气，缓解了国内液化气市场的供需矛盾 。液化石油气作为城市燃气气源，虽不及天然气，但与煤制气和泊制气比较，具有投资省、见效快、占地少、无污染；而且气源来源渠道多，工艺流程简单等优点。但由于储运能耗较大，运行成本较高，价格波动大，另外因其受环境气象条件的影响而使供气压力低，供气范围小，同时受气源来源与运输条件制约的因素

17、较多，在有天然气的条件下不宜作为长期运行的主气源。2.2.2.3 天然气天然气是城市燃气最理想的气源。天然气气质无毒、干净、杂质少。一具有投资小、运行成本低、热值高的特点。1994 年，我国天然气生产量为 166.7 亿米 3，其中做为城市燃气的约占 45% 。为适应社会市场需求，正在规划研究东南沿海引进应用液化天然气项目，以及俄罗斯伊尔库茨克气田向中国供气的可行性，这将大力改善我国能源结构。天然气管道建设将是未来中国管道建设中最热的热点，在未来的一段时间内中国将建设大批的天然气管道。继西气东输管线之后，中国还将启动 “ 俄气南送 “ 工程，该管线计划 2005 到 2007 年建成投产，该项

18、目对我国东北和环渤海地区的发展将具有重大的政治和经济意义。此外，为了改善东南沿海地区经济增长迅速 , 缺少能源的状况，经国家批准，广东珠江三角洲地区将首先引进国外液化天然气 (LNG) 资源，作为 LNG 项目的试点，该管线由一条主干线及两条支线组成，全长 327 公里，主干线由深圳至广东，现已完工。另外，为了使近海天然气登陆，我国还将建设山东胶东半岛天然气管网、东海春晓气田向浙江供气的东海天然气管道、南海气田向海南和广西的管线等。目前中国天然气资源量为 38 万亿立方米，截止到 2000 年我国己累计探明天然气储量 2.56 万亿立方米，预计 2006年中国天然气年产量可达到500 亿立方米

19、。中国规划加速建设 “ 西、东、南、北、中 “ 五大天然气基地。 “ 西 “就是西气东输工程：” 东 “ 就是东海天然气资源开发 ,2004 年实现海气上岸：” 南 “ 就是加快发展川西地区天然气 , 以每年增加 223 亿立方米的速度，实现跳跃式发展：” 北 “ 就是加快鄂尔多斯北部天然气资源的开发 ,参与向东部地区供气：” 中 “ 就是进一步发展中原油田的天然气资源，扩大向山东市场的供气量。因此，21 世纪，作为朝阳产业的石油天然气业，具有广阔的发展前景，中国必将迎来油气管道建设的大发展时期。综上所述，根据舒城的地理位置及现有条件，即西气东输的管道工程途径毫州市的利辛，淮南的上窑，距离舒城

20、县城约 160 公里，气源可靠，运输方便，故选择天然气为气源，实施天然气供气工程。2.2.2.4西气东输概况1）工程规模及概况：西气东输工程是我国西部大开发的一项规模宏大、标志性的序幕性工程，是 “ 十五 “ 期间国家安排建设的特大型基础设施，是一项艰巨的历史任务。总投资预计 1600 亿元，其主要任务是将新疆塔里木盆地的天然气送往豫、皖、江、浙、沪地区，沿线经过新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海、浙江十个省市区。西气东输工程包括塔里木盆地天然气资源勘探开发、塔里木至上海天然气长输管道建设以及下游天然气利用配套设施建设。西气东输工程主干管道全长 4000 公里左右，输气规模设

21、计为年输商品气 120 亿立方米，建成后将成为我国第一条大口径、长距离、高压力、多级加压、采用先进钢材并横跨长江下游宽阔江面的现代化、世界级的天然气干线管道。西气东输工程将作为我国进入新世纪后的第一个重大建设项目而载入史册。西气东输工程是我国对经济结构、能源结构的重大调整举措。要保持经济快速发展，必须以提高经济效益为中心，对经济结构进行战略性调整。这是我国 “ 十五 “ 计划的主线。我国已经到了以结构调整促进经济发展的阶段，不调整就不能继续前进 , 不调整就不能健康发展。实施西部大开发战略，加快中西部地区发展，是进行经济结构战略性调整，促进地区经济协调发展的重大部署。2）工程投资管道工程起于新

22、疆塔里术轮南油田，终于上海，穿越四省一市，全长约 4000 公里。整个西气东输工程总投资约 1643 亿元 ( 预可行性研究报告数 )，其中气田勘探 284 亿元，管道工程 485 亿元。2.2.3 用户用气量的确定2.2.3.1供气高峰系数的确定/居民及商业用户的不均匀系数城市用气受气候、季节、生活习惯和工业企业工作班制等因素的影响 ,具有一定的波动性，从而形成月，日和小时不均匀性。居民及商业用户的不均匀系数应根据管道燃气实际运行测算，因舒城县尚无大规模管道燃气供应，无此实际数据。根据城镇燃气设计规范及舒城县城的具体情况 ,并参考其它类似城镇居民及商业用户的用气情况，确定居民及商业用户的用气

23、高峰系数如下：月高峰系数 : Km=1.2日高峰系数 : kd=1.15小时高峰系数 :kh=2.986根据各类用户的耗气量计算，另外考虑总用气量的 3% 未可预见气量。2.2.3.2 计算月平均日用气量居民用户、商业用户和未预见用户的计算月平均日用气量按下式计算 :Qd= Qa式中 :Qd 计算月平均日用气量 (m3/d)；Qa 年用气量 (m3/y)；n 年燃气最大负荷天数 (d); 其值为：n = 2.2.3.3 高峰小时计算流量居民用户、商业用户和未预见用户用气的小时计算流量按下式计算 :Qh = Qa式中 :Qh 小时计算流量 (m3/h)；Qa 年用气量 (m3/y)；n 年燃气最

24、大负荷小时数 (h)； 其值为：n= 工业用户的计算月平均日用气量 = 工业用户年用气量 / 年供气小时数。2.2.3.4 储气量的确定本工程气源为压缩天然气，由高压天然气撬车将其运至储气供气站向城镇供气。压缩天然气供应由于是受撬车数量、运输条件、运距及气候条件等不稳定因素的限制，为保证安全稳定供气，需建储气设施。储气容积应按照储存天数计算。参照城镇燃气设计规范中的混气站内液化气的储存天数为 24 天，再考虑舒城县受地理位置和气象条件的限制，本工程最终规模所需的储气量按计算月 2 天的用气量计算，即本工程所需储气量为1万米3。2.3 总工艺流程2.3.1 工艺流程简介压缩天然气由高压天然气钢瓶

25、撬车送入储气供气站，首先用高压接管和快装接头与撬装钢瓶车连接。压缩天然气通过控制阀门首先送入储气井，当钢瓶压力与储气井压力平衡后，关闭控制阀门，撬装车余下气体依序送入下一气井。直到气井压力与撬装车钢瓶内压力平衡，关闭控制阀门。撬装车余下气体通过控制阀门在一级换热器内预热，再经过一级调压器调压到1.6MPa，进入二级换热器加热，再经二级调压器调压到0.4MPa。经计量、加臭由出口阀门输入地下中压管道的城镇管网供气。另外气井内的天然气作为储配气源也可通过二级调压向城市管网供气。3工艺技术及设备方案3.1工艺技术及设备方案选择3.1.1 确定方案的依据1）建设规模2）介质性质3）城市规划及居民需求4

26、）设计委托要求3.1.2工程方案设计选择3.1.2.1长输管线供气方案西气东输工程在途径安徽毫州市的利辛、淮南市的上窑及合肥附近三处预留了管道接口。采用长输管线供气方式就是从其中的一个接口处接入一条高压输气管线 , 显然从合肥的预留管道接口接长输管线最近 , 大约 160公里，其输气管线路径为：合肥肥西舒城。同时建设一座天然气储气供气站，向城镇管网供气。3.1.2.2天然气储气供气站供气方案储气供气站的天然气一般为压缩天然气 , 又称 CNG 站 , 是近几年国内发展和应用较为迅速的一种供气方式。它机动性强 , 储运方便，气源稳定 , 价格波动小。其主要工艺是将天然气净化压缩后进行储运 , 一

27、般是由专用压缩天然气撬车运至天然气储气供气站 , 经储存、调压、计量、加臭后输入城市供气管网。该系统具有工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快的优点，适用于向距气源较近的中小城镇供气。目前北京周边县城己建成几座压缩天然气储气供气站 , 并已有了成功的运行经验 , 该供气工艺技术上是先进成熟的 , 供气设备也是安全可靠的。压缩天然气站供气方式具有一定的推广应用价值 , 为城镇提供了一种新的燃气供应方式。3.1.3方案比较3.1.3.1工程经济比较长输管线供气适用于有较大规模供气量的工程，因为铺设一条长达 60公里、直径为 DN 200 的高压输气管线其工程投资约 3000 万元左右，同时还要建

28、压缩天然气储气供气站，总投资约 5500 万元，一次性投资大。而舒城现有人口 13 万人，即使到 2010 年人口发展预测为 20 万人，按最终规模的供气量考虑，其年用气量为 1526 万立方米，显然是不经济的，而近期先建压缩天然气储气供气站，用 2 部高压撬车作为储运设备，设置4台高压储气井，待发展至最终规模时，再增加相应数量天然气储气井，这样先期即可以保证供气，又使投入的启动资金不是很大，并可以滚动式发展，所以这种供气方案比较经济可行。3.1.3.2 工程实施比较长输管线供气所要求的基础条件较多，涉及外部协调方面的工作量大，受制约的因素也多，主要是应有详细的地质勘测资料、沿途占地所需批复文

29、件等，同时管材的防腐、焊接安装及质量检测均比较复杂，此外，还要穿越河流等难点工程，建设周期长。而建压缩天然气储气供气站所要求的基础条件就简单多了，可利用现有的公路运输，不需要建设很多设施。3.1.3.3 储气方案比较1）储气压力天然气的储气压力可根据来气的具体情况分为低压储气和高压储气。高压储气的压力一般大于 0.8MPa, 储存压力高，储气设施体积小，节省占地，经调压后可向中压管网供气，无需加压，节省能耗和运行费用。低压储气的压力一般为 2300400Opa, 储气压力低，储气设施体积大，占地面积大，向中压管网供气需加压，能耗大， 运行费用高，低压储气一般用于低压气源的情况。根据本工程的具体

30、情况，压缩天然气的气源压力高，采用高压储气方式能充分利用天然气本身的压力，节约能源，降低运行成本。所以本工程采用高压储气方式，储气压力为20.0MPa。2） 储气方式球形储罐由于占地面积大，并需配套消防设施，本工程不予考虑此方案。而采用地下储气井储气。地下储气井具有以下特色及优点：（1）井无焊点、漏点少、操作简单可靠。（2）地下储气井由于深埋于地下，它“冬暖夏凉”，保持输出气体恒温、均压、不受大气污染影响，不随地面气温的变化而热涨冷缩，不影响储气量和加气计量。（3）安全程度高，地下储气井额定工作压力25MPa，套管经爆破试验（85MPa）套管释放高压、撕裂地层泄压，地面只有微小感觉。（4）地下

31、储气井由于其独有井内排液管，可为CNG站进行二次脱水，即利用通到井底的排液管，将干燥器未脱尽的水分从排液管排出，使井内天然气始终保持洁净、干燥、恒温、不产生冰堵等异常现象，从而使充气效率显著提高。（5）地下储气井占地面积小，防火间距小。按储气量3000m3测算，占地面积最小可2m2以内，同时根据汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002中的规定，地下储气井装置不需设消防水池、防爆墙等消防设施，节约了投资。（6）地下储气井”一次投资，永久受益”，不需要业主任何二次安装及基础配套房屋土建，年检时间长、简便经济，其运行费用经实践证明几乎为零。（7）使用寿命长。按中国成达工程公司(化八院)使

32、用NASTRSAN软件，对地下储气井结构进行全面力学分析计算和危险点的疲劳评定，最低指标表明储气井寿命可达25年以上，其性能大大优于目前的钢瓶及储气罐方式。3）供气设施根据储气量要求并考虑本工程的具体情况对球形罐与储气井进行比较。球罐技术参数及性能指标序号项目单位1000 m31500m32000m31储罐公称容积m31000150020002公称内经mm123004200157003储罐几何容积m3974149919984储罐材料16MnR16MnR16MnR5壳体名义厚度mm4848486设计压力MPa2.22.O1.87最高工作压力MPa2.001.801.608最低工作压力MPa0.3

33、O0.3O0.3O9单台储气量Nm318000240003444210储罐台数台43211总储量Nm372000720006888412实际储存天数天22213单台储罐重量吨19725833014单台储罐造价万元2l0.0323.0386.015储罐总造价万元840.O969772.O16单位m3储罐造元/m3116134112储气井技术参数及性能指标储气井型号HQ（AG）-CQJ-02-25HQ（AG）-CQJ-03-25HQ（AG）-CQJ-04-25设计使用年限25年25年25年共作压力25MPa25MPa25MPa单井井深100m150m200m单井水容积2m33 m34 m3单井储气

34、量500Nm3750Nm31000Nm3疲劳循环次数2.51042.51042.5104井与井间距1.5-2m1.5-2m1.5-2m井口离地高度300-500mm300-500mm300-500mm井管外径177.80mm177.80mm177.80mm井管壁厚10.36mm10.36mm10.36mm进出口管径22 2522 2522 25排污口管径121212井口连接方式单进出、双阀双保险、全螺纹连接造价综合比较，本工程选用储气井供气为最佳选择。3.1.4 运输设备比较作为近期工程的天然气储运设备主要是高压天然气撬车。高压天然气撬车是运输和储存天然气的专用设备，是采用高效可靠的气瓶储气式

35、特种集装箱或管束式无缝压力容器并配以牵引车、半挂车组装而成的，是储气供气站必备的储运设备。气瓶式撬车的结构是储气式特种集装箱，它是由框架式集装箱箱体、百余只钢制无缝气瓶和汇流排高压输气管路等组成，特点是气瓶单位容积小，数量多，箱体多为标准的 10 英尺和 20 英尺集装箱，工作压力为 20.OMPa。管束式撬车是将多个管束式压力容器安装于钢制框架内的成套设备，其特点是无缝结构，整体成型，安全系数高，大尺寸结构无需更多的配管，降低了泄漏的危险，多种组装方式，水平、垂直安装均可以，单元式结构，灵活组合，适应不同储存量。工作压力为两种，即 20.O MPa 和 25.OMPa。目前国内应用的进口储运

36、设备有美国 CPI 公司生产的管束式压力容器，该公司从 1897 年就致力于无缝压力容器的开发和制造，主要生产大尺寸的无缝压力容器及成套设备，其设备性能可靠，但造价高。国产的有新奥集团股份有限公司生产的管束式压力容器，同时配备高压气体运输牵引车、半挂车等成套设备。此外，北京天海工业公司生产的气瓶储气式特种集装箱，这些设备都己应用于多个天然气储气供气站供气工程，并已取得成熟的运行和管理经验。本工程确定采用管束式卧装高压天然气撬车，工作压力 20.OMPa。综上所述，根据供气方案介绍及比较，采用压缩天然气储气供气站供气方案的经济性、可行性是显而易见的，也是符合舒城县燃气事业开发的现状条件及发展规划

37、。所以推荐采用压缩天然气储气供气站供气方案。3.2管网3.2.1输配管网布置原则及确定根据管网布置原则，结合舒城县县城的现状及发展规划确定了城市管网的专向布置。管网布置详见附图3。3.2.2 城市中压干管布置本设计中燃气管网布置采用环状和枝状相结合方式，在主要用户区域形成环状输配管网，对单独用户采用枝状管线供气，管网布置详见附图3。3.2.3 输配管网工艺计算3.2.3.1计算公式城市中压管网的水力计算公式为： =公式中：QV燃气管道计算流量，Nm3/d；P1燃气管道起点的压力（绝缘）；P2燃气管道终点的压力（绝缘）；d管道内径，mm；T设计中所采用的燃气温度，K；T0273.16，K；L燃气

38、管道计算长度，Km；Z压缩因子，当燃气压力小于1.2MPa（表压）时，Z取1；燃气管道的摩擦阻力系数；水力摩阻系数采用阔尔布鲁克（CKColebrook）计算公式：公式中： k管内壁绝对粗糙度，m；d管内径，m；Re雷诺数。3.2.3.2计算软件及计算结果本管网工艺计算分析是采用从美国Advantica Stoner公司引进的天然气输配管网分析计算软件SynerGEE Gas计算完成。该软件是一套世界公认的用于输配管网设计、储气调峰分析的高精度软件，为世界众多的知名燃气公司如英国燃气公司等所采用，在国内，该软件在陕京线、涩宁线、忠武、西气东输等输气管道项目中应用。3.2.4输配管网管材确定目前

39、，我国燃气输送管线经常使用的材质有如下几种：螺旋双面缝埋弧焊接钢管、直缝管、热镀锌水煤气钢管、铸铁管、 PE 管等 , 这几种管材在我国生产的历史比较长，使用范围广，具有一定的生产能力，而且价格适中。本工程结合管道的输送压力，经过比较，在保证工程质量的前提下，确定本工程所采用的管道材质为：中、低压天然气管道采用直缝管。3.2.5管道防腐本工程推荐采用外防腐涂层和阴极保护联合防护措施。来自外界环境的腐蚀对管道影响最大，因此外防腐涂层最为关键，有了良好的外防腐涂层，才能保证其他防腐措施更有效；阴极保护系统是同外防腐层配合达到抑制腐蚀的功能。防腐涂层现应用于管道防腐的材料和施工技术，主要有三大类。第

40、一类是沥青类，包括环氧煤沥青、煤焦油瓷漆等；第二类是聚乙烯类，包括乙烯胶带、包覆聚乙烯、复合结构等。第三类为环氧类，包括单层熔结环氧粉末，双层环氧粉末、液态环氧涂料等。煤焦油瓷漆防腐涂层具有良好的化学稳定性、绝缘性、耐水性、耐土壤细菌侵蚀性、耐植物根系穿透性，现场易于补口补伤等优点。缺点是机械强度较低，且施工中对环境及施工人员有轻微污染。三层复合结构是聚乙烯类涂料中较优的，即熔结环氧粉末共聚物热熔胶挤塑高密度聚乙烯，该涂层充分发挥了熔结环氧粉末和缠绕高密度聚乙烯两种涂层的优点，互相弥补了缺点。熔结环氧粉末涂层，该涂层与金属表面的附着力极大，同时具有优良的韧性、绝缘好、耐阴极剥离、耐化学介质侵蚀

41、及抗冲击强度高等性能。使用寿命长，适应温度范围广。特别是用于高盐、高碱土壤及沙漠、沼泽和寒冷地区等严酷的腐蚀环境。综合以上分析，结合本工程的具体情况，从经济和环保角度考虑，推荐选用熔结环氧粉末涂层加强防腐。涂层应符合钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准（SY/T0413-2002）的有关要求。3.3 近期工程实施方案根据舒城燃气发展现状及规划预测，实施天然气供气的具体方案是：设一座压缩天然气储气供气站，在近期用气量较小的情况下，先设置4台高压储气井，以撬车作为天然气的储运设备，待发展至最终规模时再增设高压储气井及相应设施。2）近期所建的压缩天然气储气供气站用地按最终规模考虑，预留最终规模的天然气

42、储气罐等设施的用地，出站输气管道的直径按最终规模考虑。3）舒城输气环状管网布置、管径及中低压调压站均按最终规模考虑。3.4 工艺概述、流程及消耗3.4.1 装置规模新建一座供气能力为20000户的天然气储备供气站。主要装置组成表设备名称设备型号数量（一期）（二期）撬装车管束式高压天然气撬车2台储气井HQ（AG）-CQJ-04-254台4台总调压装置OE-20001台1台区域调压装置OB-1502台20台区域调压装置OB-1006台采暖热水锅炉1台淋浴热水锅炉1台 3.4.2工艺流程说明3.4.2.1 工艺设计1）工艺设计参数（1）天然气组分及性质天然气组分及性质项目位单数值组成甲烷%95.94

43、94乙烷%O.9075丙烷%0.1367硫化氢%0.0002二氧化碳%3.000水%0.0062高位热值MJ/Nm339.0024低位热值MJ/Nm335.1552密度kg/Nm30.7626比重0.589动力粘度U10-6Pa.s10.56运动粘度V10-6m2/s13.85爆炸下限%5.10爆炸上限%15.36（2）设计参数设计压力撬车钢瓶组工作压力：20.OMPa天然气进站压力： 20.OMPa天然气出站压力： 0.40MPa储气井压力： 20.0MPa 设计温度： 常温 设计流量： 3708m3/日 （一期流量）11124m3/日 （二期流量） 2）工艺流程压缩天然气调压站工作原理：将

44、撬装车罐内高压天然气经过预热、逐级降压、并进行安全控制和计量、加臭等工序使气体达到符合规范要求的中压气体向管道输送。按调压机制可分为二级调压和三级调压。本调压站为二级调压。三级调压仅为锅炉使用。其工艺流程为： 压缩天然气由高压天然气钢瓶撬车送入储气供气站，首先用高压接管和快装接头与撬装钢瓶罐车连接，压缩天然气通过球阀和自动控制阀门，在一级换热器内预热，经过一级调压器减压到 1.6MPa,再经二级调压器调压到 0.4MPa ，经计量、加臭和出口阀门后输入地下中压管道向城镇管网供应。另外，储气井内的天然气作为储配气源也可通过二级调压向城市管网供气。储气供气站主要有储气、调压、卸气等部分组成，其工艺

45、流程框图如下:由于天然气在卸气过程中压力由 20.OMPa 降至 1.6MPa, 压差很大，由于压力的突然降低引起介质温度骤降，为防止降压过程中结霜、结露和送入城镇的天然气温度过低，在一级调压器前设置了换热器。换热的热媒为热水，热水由天然气热水炉加热，由热水循环泵供应，闭路循环，热水炉用燃料取自专用三级调压器的后天然气管道。工艺流程详见附图23.4.3工艺安装方案3.4.3.1设备布置方案备布置原则装置布置必须满足工艺流程，安全生产和环境保护的要求，并考虑城市总体规划以及生产操作、维修、检修、施工和消防的需要，力求节省用地和减少能耗。站内布置采用按流程顺序和同类设备适当集中相结合的布置原则。设

46、备、建筑物、构筑物的防火间距应符合现行的有关防火规范的要求。设备、建筑物、构筑物的防火间距应符合汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2002年版）；城镇然气设计规范GB50028-93（2002年版）的要求。用电设备的布置应符合国家现行爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92的要求。2) 设备布置方案本项目建在金属板金厂的东侧、三里河西侧、206国道北侧，布置了四台气井、一台调压装置、生活锅炉二台以及相关的工艺管道、仪表控制设施等。储气供气站占地面积为 4346 m2储气供气站总平面布置详见附图1区域调压箱布置方案区域调压箱平面布置详见附图33.4.3.2工艺安

47、装本项目工艺安装的主要内容是：储气供气站区内及区域调压箱及管网配管。主要设备器材-览表序号设备名称规格及型号（宽长高）主要材料单位数量参考价格一期二期1管束式高压天然气撬车PN20,L=12.5m,8瓶台2110万元/台2储气井HQ（AQ）-CQJ-04-25座44 26万元/台3调压箱 OE-20002.26.52.5台1161万元/台4区域调压箱 OB-1501.12.21.25个2205.96万元/台区域调压箱 OB-1000.651.21.30个65.48万元/台5直缝钢管3258.5m32002738m115002197m4500 8000 8000 1685.5m150040001

48、145m150040006高压管道 12721m 15156813m30304310m20207高压球阀PN220 DN40个44PN220 DN25个15158球阀Q41F-16C DN300个3Q41F-16C DN250个2Q41F-16C DN200个210Q41F-16C DN150个210Q41F-16C DN100个6129低压户内工程户5000150003.5设计采用的标准及规范城镇燃气设计规范GB50028-93(2002 年版 )城镇燃气输配工程施工及验收规范GJJ3349 石油天然气工业输送钢管交货技术条件第一部分:A级钢管(GB/T9711.1-1997)现场设备、工业

49、管道焊接工程施工及验收规范GB5023648汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002 4自动控制4.1 自控仪表主要控制方案 本设计为安徽舒城县天然气城市管网工程进行自控设计的。 本次自控设计采用常规仪表，设一个控制室。所有重要工艺参数送控制室进行指示.调节、报警。次要参数在现场指示。本装置具有易燃、易爆气体,根据防爆区域的划分需选用隔爆或本安型仪表。安徽舒城县天然气城市管网工程中的调压器部分仪表随设备成套供货，设计仅负责其调压箱二次表远传控制接线(即调压箱至操作室控制台之间的信号电缆和电源电缆)。本次设计设有以下仪表点，二套天燃气流量累积、压力、温度显示，其信号送至操作室进行指示

50、、累积。就地压力仪表24点，就地温度仪表显示2点，整个装置内共设可燃气体报警点4套。4.1.1 可燃气体的联锁控制：当房间内的可燃气体的浓度达到爆炸下限的20LEL时报警；当可燃气体的浓度达到爆炸下限的50LEL时，二次报警同时联锁，打开风机。4.2 仪表类型的确定4.2.1 仪表选型原则仪表选型的总原则：适用、可靠、先进、有现场使用有经验的仪表，确保装置的安全可靠运行。4.2.1.1 温度仪表 就地温度测量点采用双金属温度计测量。4.2.1.2 压力仪表天然气压力测量仪表采用智能型压力变送器，压力就地指示仪表采用一般压力表。 4.2.1.3 流量仪表液化气流量测量仪表采用智能型旋进式流量计，

51、其信号送至操作室进行指示、累积。4.2.1.4 其它仪表可燃气体报警采用国产可燃气体报警仪进行测量。4.3 主要仪表设备一览表 序号仪表名称及规格数量备注一盘装仪表 1流量积算仪22可燃气体报警仪（6回路）13安全栅44温度变送器25电源箱1二现场仪表1热电阻22智能旋进式流量计23智能压力变送器24可燃气体传感器55一般压力表246操作台14.4 设计中采用的主要标准规范过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号HG/T20505-2000自动化仪表选型设计规定HG/T20507-2000控制室设计规定HG/T20508-2000仪表供电设计规定HG/T20509-2000仪表供气设计规定HG/

52、T20510-2000仪表系统接地设计规定HG/T20513-2000石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SH3063-19995. 总图及土建51自然、气象条件5.1.1气象条件5.1.1.1气温年平均气温15.6绝对最高气温40.5绝对最低气温-16.35.1.1.2降雨量年平均降雨量 1315mm5.1.1.3风50年一遇风载荷(地面以上10米处) 0.35Kpa5.1.1.4雪50年一遇雪荷载 0.55Kpa舒城的气象条件属亚热带湿润气候区，四季分明，雨热同期。日照对数年平均1969小时。无霜期年平均为223天。5.1.1.5基本数据1）基本风压值：Wo=0.35KN/m2

53、，地面粗糙度B类2）基本雪压值：So=0.55KN/m2 5.1.2 工程地质与地下水抗震设防烈度 7度 设计基本地震加速度（第一组） 0.1g最大冻土深度： 0.12m冻结月份为12月，解冻月份为3月。地下水丰富，城区南部有南溪，曾称“干汊河”（杭埠河故道）支流，入巢湖，属长江水系。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构有弱腐蚀性。场地土类别属于类。5.2 总图运输、土建5.2.1 总图运输5.2.1.1总平面布置本工程位于安徽省舒城县，包括石油天然气储气站和区域调压箱工程。储气站站址地理位置较好，交通便利，邻近范围内无居民住宅及重要公共建筑，具有较好的供电、供水、排水

54、、通讯等便利条件。储气站东西长103m，南北宽41m，包括行政生活区、生产区，占地面积4346m2，需要征用土地6105m2（约合9.16亩，其中包括1.61亩龙潭路代征土地）。储气站东侧与国道G206毗邻，南侧为舒城板金厂、加油站，西侧为现有农用水稻田，北侧与园区规划龙潭路相接。站区设置两个出入口，具体位置见附图4-总平面及竖向布置图。区域调压箱共计8座，分设于各使用区域。站区内建、构筑物之间的防火间距依据建筑设计防火规范GB16-87（2001年版）第四章、汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2002（2002年版）第五章、城镇燃气设计规范GB50028-93（2002年版）第五章

55、的有关规定进行设计。装置主要组成及占地面积序号名称占地面积备注一行政生活区1综合办公室280m22锅炉房125m2二生产区1操作室125m22卸车棚16m2两座3储气井7.5m2总图运输主要参数指标序号名称面积数量1工程用地面积m243462行政生活区用地系数44%19063生产区用地系数49%21404绿化系数7%300石油天然气属于烷烃类，对烷烃气体有吸收作用的植物为银柳和栓栎，另外可根据当地的气候和土壤条件综合考虑，选择适宜的绿化植物（长青类）。5.2.1.2竖向布置整个区域比园区规划龙潭路高200mm，标高初步定在17.60m。区域内采用连续等坡式无组织排水方式，由南向北坡度为0.3%

56、。区域内的车行道采用不发火混凝土铺装，面层厚度80mm，基层C20混凝土120mm厚，水稳层厚度250mm,结构层厚度300mm。面积700m2。区域内的人行道及地面采用不发火混凝土铺装，面层厚度50mm，石灰土基层厚度150mm。面积1500m2。整个区域现有地势比较低，需要回填至设计标高，回填平均深度1.5m，回填土石方共计7544m3。总图工程量一览表序号名称钢材（t）钢筋混凝土（m3）砌毛石（m3）砖砌体（m3）备注1土石方7544m32实体围墙442182276m长2.5m高3铸铁栅栏61.532m长1.5m高4区域地面不发火混凝土面层2200m25大门2.5白钢电动遥控伸缩门33m

57、25.2.1.3采用的设计规范建筑设计防火规范（2001年版）GB16-87石油化工厂区竖向布置设计规范（2001年版）SH/T3013-2000石油化工厂区绿化设计规范SH3008-2000石油化工企业厂内道路设计规范SH3023-1990总图制图标准GB/T50103-2001汽车加油加气站设计与施工规范（2002年版）GB50156-2002城镇燃气设计规范（2002年版）GB50028-935.2.2 土建5.2.2.1工程地质条件由于无详细的地质勘探资料，依据舒城县城地质地理历史得知，由于大别山支脉井晓天、龙和蔓延而下，两岸间形成杭埠河，经县城巢湖，所以县城属于杭埠河之流剥蚀二级阶地

58、地貌单元，为洪积平原。建设场地地势平缓，属于第四纪上更新洪积冲积的粘土，砂砾石结构，地面78m以下为红砂岩石，地基承载力特征值为250KN/m2，上部为粉质粘土、细砂、砾石结构，地基承载力特征值为1012KN/m2。本建设场地内可能有洪泛土、液化土层存在，设计时考虑液化影响。5.2.2.2土建工程方案的确定原则站区内建、构筑物平、立面力求简洁美观，满足当地规划部门的有关规划，同时在满足工艺流程合理顺畅的前提下，对沿街建筑物进行重点处理，力求建筑形式美观新颖，充分发挥其装点城市、美化环境的作用，尽可能地与周围已有建筑协调统一。1）基础形式的选择（1）综合办公室（包括经理室、财务室、会议室、配电室

59、、卫生间）的基础采用钢筋混凝土条形基础，天然浅基。（2）操作室（包括值班室、维修间、站长室、仓库、操作间）基础采用钢筋混凝土条形基础，天然浅基。（3）卸车台大棚立柱基础采用钢筋混凝土独立基础，天然浅基。（4）锅炉房（包括男、女淋浴室）的基础采用钢筋混凝土条形基础，天然浅基。（5）锅炉基础、泵基础等小型设备基础采用混凝土结构，天然浅基。（6）调压箱（包括区域调压箱）基础采用砖砌结构，天然浅基。2）建、构筑物的结构形式（1）综合办公室采用砖混结构。（2）操作室采用砖混结构。（3）锅炉房采用砖混结构。（4）卸车台大棚采用钢结构。5.2.2.3土建工程量及“三材”用量 1）建筑物综合办公室、操作室 、

60、锅炉房的内外墙面采用普通装修标准；门窗为塑钢门窗；综合办公室、操作室 、锅炉房的地面为水泥地面，控制间的地面为防静电地板，石膏吸音板吊顶。建筑物的有关参数见下表：建筑物一览表序号名称层数总高度（m）结构形式建筑面积占地面积备注1综合办公室13砖混2802802操作室13砖混1251253锅炉房14.5砖混1251252）构筑物及其工程量卸车台大棚：单层， 444m（h），共2座；卸车台： 33m，高出地面0.3m，共2个；热水泵基础：0.50.4m，高出地面0.2m；锅炉基础：直径960X960，高出地面0.2m；调压箱基础：2.46.8m，高出地面0.4m；区域调压箱基础：11.6m（平均）