《煤层气集成橇装压缩站设计及运行规范》

1

煤层气集成橇装压缩站设计及运行规范

1范围

本文件规定了煤层气集成橇装压缩站的选址、平面布置、工艺设施、仪表自控、公用工程的设计及运行维护要求。

本文件适用于煤层气压缩后压力不大于25MPa的新建、改扩建集成橇装压缩站的设计及运行管理。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T5310高压锅炉用无缝钢管

GB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管

GB14907钢结构防火涂料

GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T26127车用压缩煤层气

GB50016建筑设计防火规范

GB50057建筑物防雷设计规范

GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

GB/T50065交流电气装置的接地设计规范

GB/T50156汽车加油加气加氢站技术标准

GB50217

电力工程电缆设计规范

GB50222

建筑内部装修设计防火规范

GB50343

建筑物电子信息系统防雷技术规范

GB50453

石油化工建（构）筑物抗震设防分类标准

GB50493

石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

GB50582

室外作业场地照明设计标准

GB51245

工业建筑节能设计统一标准

GB51249

建筑钢结构防火技术规范

GB51309

消防应急照明和疏散指示系统技术标准

GB55015

建筑节能与可再生能源利用通用规范

GB55037

建筑防火通用规范

DL/T5103

35kV～220kV无人值守变电站设计技术规程

HG/T20507自动化仪表选型设计规范

SH/T3005石油化工自动化仪表选型设计规范

SY/T6671石油设施电气设备场所Ⅰ级0区、1区和2区的分类推荐作法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

2

集成橇装压缩站Integratedskidcompressionstation

具有煤层气收集、分离、处理、压缩、加气等功能的橇装站场，简称压缩站。

4总体要求

4.1压缩站总体布局应根据煤层气井分布、处理要求、市场需求及自然条件等情况，并统筹考虑煤层气田集输、供配电、通信与自控、道路等配套工程，经技术经济对比确定。

4.2压缩站工艺流程应根据原料气组成、产品质量标准等因素确定，积极采用先进、节能、环保技术。

4.3煤层气应通过长管拖车或管束式集装箱运输。作为车用燃料的煤层气质量应符合GB/T26127的规定，需进入周边站场进一步处理的煤层气质量应符合合同要求。

4.4压缩站应按照“少人值守、集中监控”的自控水平进行建设。

4.5压缩站应采用橇装化设计，便于搬迁复用。

4.6煤层气流量应按标准参比条件（温度293.15K，压力101.325kPa）下的体积计量。

5站址选择

5.1压缩站应根据煤层气气源、相邻企业和设施的特点及火灾危险性，结合地形、风向、交通、社会依托条件等因素，合理布置。

5.2压缩站应远离居民区及周边环境敏感点，宜布置在城镇和居住区的全年最小频率风向的上风侧。在山区、丘陵地区建设时，应避开窝风地段。

5.3压缩站宜布置在所辖井场采气负荷中心位置。

5.4压缩站内的工艺设备与站外建（构）筑物、设施的防火间距不应小于表1的规定。火炬的防火间距应根据人或设备允许的辐射强度计算确定。

表1压缩站区域布置防火间距（m）

设施

100人以上的居

住区、村镇、公共

福利设施

100人以下的散居房屋

相邻厂矿企业

铁路

公路

35kV及以上独立变电所

架空电力线路

架空通信线路

国家铁路线

工业企业铁路线

高速

公路

其他

公路

工艺设备、

容器、厂房

30

30

30

30

20

20

10

30

1.5倍杆高

1.5倍杆高

防火间距的起算点应按附录A执行。

注1：本表中35kV及以上独立变电所系指变电所内单台变压器容量在10000kV·A及以上的变电所，小于10000kV·A的35kV变电所防火间距可按本表减少25%。

注2：站场与相邻厂矿企业的石油天然气站场毗邻建设时，其防火间距可按本规范表1的规定执行。

5.5压缩站防洪排涝应与所在区域的防洪排涝统筹考虑，应符合洪水影响评价要求。

6总平面布置

6.1压缩站内总平面布置的防火间距除另有规定外，不应小于表2的规定。高架火炬与站场内部设施的防火间距应根据人或设备允许的辐射热强度计算确定。

表2压缩站总平面布置防火间距（m）

名称

煤层气

密闭工

艺设备

煤层气

压缩机

（间）

加气柱

有明火的

密闭工艺设备

有明火或

散发火花地点

辅助生产设施

10kV及以下

户外变压器

和配电室

仓库或堆场

甲乙类物品

丙类

物品

煤层气压缩机（间）

*

加气柱

10

12

有明火的密闭工艺设备

5

15

15

有明火或散发火花地点

10

15

20

10

3

名称

煤层气

密闭工

艺设备

煤层气

压缩机

（间）

加气柱

有明火的

密闭工艺设备

有明火或

散发火花地点

辅助生产设施

10kV及以下

户外变压器

和配电室

仓库或堆场

甲乙类物品

丙类

物品

辅助生产设施

12

12

15

10

*

10kV及以下户外变压器和配电室

10

12

15

10

*

*

仓库或堆场

甲乙类物品

15

15

20

20

25

20

20

丙类物品

10

12

15

15

15

15

15

15

防火间距的起算点应按附录A执行。

注1：煤层气压缩机与其直接相关的附属设备的防火间距不限。

注2：辅助生产设施系指值班室、工具间、应急发电设施、仪控橇、配电橇等使用非防爆电气设备的设施。

注3：装置内的污油池、排污罐等，应按表中煤层气密闭工艺设备确定防火间距。

注4：压缩站可设值班休息室，其与站场内煤层气密闭工艺设备、煤层气压缩机（间）、加气柱防火间距不应小于23m。注5：表中“*”表示无防火间距要求，但设施之间的距离应满足安装、操作、维修及消防通道的要求。

6.2压缩站总平面宜按生产区、加气区、辅助区和放空区分区布置，各分区应符合下列规定：

1）生产区压缩机空冷器的布置应考虑风向影响，防止热风循环。

2）加气区宜布置在站场边缘，长管拖车或管束式集装箱储气瓶组的管道接口端不宜朝向临近的站外建筑物。

3）辅助区宜临近出入口布置，应在爆炸危险区域之外。

4）放空区宜位于站场生产区最小频率风向的上风侧，且宜布置在站场外地势较高处。

6.3压缩站应设置移动加气车位，车位数量不宜超过2个。车位应有明显的边界线，单个车位宽度不应小于4.5m，长度不应小于15m。

6.4站内消防车道应满足消防车安全、快速通行的要求。消防车道宽度不应小于4.0m，加气区的消防车道宽度不应小于4.5m。

6.5压缩站出入口设置宜临近站外依托道路，应在不同方位设逃生门。

6.6站场四周宜设高度不低于2.2m的不燃烧材料的围墙或围栏，应满足当地治安反恐防范要求。当压缩站与井场临建时，宜采用围栏分隔。

7工艺及设施

7.1工艺设备

7.1.1压缩站进站管道上应设置紧急切断阀。

7.1.2压缩站进站管道上应设置计量装置，计量准确度不应低于1.0级。

7.1.3压缩机前应设置过滤分离器，分离后的煤层气中杂质粒度、含量应符合压缩机对气质的技术要求。过滤分离器的设计应符合下列规定：

1）宜设置备用；

2）宜采用卧式结构，设置集液包；

3）宜采用卡箍式快开盲板；

4）滤芯孔径不应大于5μm。

7.1.4脱硫装置的设计应符合下列规定：

1）宜采用干法脱硫；

2）宜设置备用脱硫塔；

3）前后工艺管道上应设置硫化氢含量检测取样口或在线检测分析仪。

7.1.5脱水装置的设计应符合下列规定：

1）宜采用固体吸附法；

2）宜设置备用脱水设备；

3）出口管道上应设置在线露点检测仪。

7.1.6压缩机选型应结合气源逐年气量、压缩比、能耗、运行维护等因素，经技术经济比选确定。压缩机的设计应符合下列规定：

1）进、出口应设置缓冲罐，缓冲罐的容积应按煤层气在罐内停留时间不小于10s确定，卸载排气宜

4

通过缓冲罐回收；

2）进气截断阀、排气截断阀、紧急放空阀应实现自动控制；

3）具备进排气压力、进排气温度、轴承温度、液位、润滑油系统、转速等主要参数远传及联锁控制功能；

4）压缩机及管道应进行气流脉动和管道机械振动分析，脉动控制系统的分析应考虑多台压缩机组并联操作及机组橇外工艺配管；

5）工艺气冷却宜采用空冷；

6）电力系统可靠的地方，宜采用电动机驱动；在无电或电力不足的地方，宜采用燃气发动机驱动；

7）压缩机组排出的冷凝液应集中处理。

7.1.7加气柱的设计应符合下列规定：

1）计量准确度不应低于1.0级；

2）宜设置加气罩棚；

3）额定工作压力不应大于25MPa；

4）流量不应大于0.5m3/min(工作状态）；

5）加气枪软管上应设安全拉断阀，加气机安全拉断阀的分离拉力宜为400N～600N，加气柱安全拉断阀的分离拉力宜为600N～900N，软管的长度不应大于6m。

7.1.8压缩站内所有设备和管道的设计压力应根据工艺条件确定，不应小于最大工作压力的1.1倍，且不应低于安全阀定压。

7.2安全截断与泄放

7.2.1压缩站进站紧急切断阀前应设置安全阀。

7.2.2压缩机排气口与第一个截断阀之间应设安全阀，安全阀的泄放能力不应小于压缩机的安全泄放量。

7.2.3压缩站放空系统规模应通过紧急放空、安全泄放及检修放空综合分析确定。火灾工况下的紧急放空，降压速率应按照15min内将封闭系统内压力降至设计压力的50%确定。

7.2.4高压、低压放空管道应分别设置，不同排放压力的煤层气放空管道汇入同一排放系统时，应确保不同压力的放空点能同时畅通排放。

7.2.5压缩站应设置放空火炬。

7.3管道及其组成件

7.3.1根据介质温度、环境温度等参数，压缩站管道应采取防冻、防烫措施。

7.3.2煤层气管道应选用无缝钢管，技术性能应符合GB/T9711、GB/T5310、GB/T14976的规定。

7.3.3站内高压煤层气管道宜采用焊接连接，管道与设备、阀门可采用法兰、卡套、锥管螺纹连接。

7.3.4煤层气管道宜地上敷设。采用埋地敷设时，其管顶宜敷设在冰冻线以下；采用管沟敷设时，应采取填砂等防止煤层气泄漏积聚的措施。

8仪表与自动控制

8.1仪表

8.1.1压缩站仪表选型应根据工艺参数、安装环境、自动控制水平等确定，并符合SH/T3005、HG/T20507的规定。

8.1.2设置在爆炸危险区域的仪表应符合GB50058的规定。

8.1.3流量仪表应具有瞬时流量、累计流量的计量功能。

8.1.4压缩站根据需要设置测定气体组分、发热量、密度、含水量、含硫量及其他有害杂质含量的仪表。

8.2可燃及有毒气体探测报警系统

8.2.1在生产、使用可燃气体的场所和有可燃、有毒气体产生的场所应设置可燃、有毒气体探测报警系统，并应符合GB/T50493的规定。

8.2.2探测报警浓度应为煤层气爆炸下限的20%（体积百分数）。

8.2.3探测器应采用固定式，设置可燃气体探测器的场所应配置声光报警器。

5

8.2.4报警控制器应设置在控制室内，并与自控系统连接。

8.3自控系统

8.3.1压缩站应设置自控系统，系统可包括工艺过程控制系统、紧急切断系统。

8.3.2自控系统的设计应符合下列规定：

1）采用故障安全型设计，操作模式包括自动控制、半自动控制、手动控制；

2）具有针对全站和特定设备的紧急切断功能；

3）对工艺控制参数、设备状态和报警信息等进行存储，并支持查询、打印输出和声光报警；

4）具有通用性和兼容性，系统应具有可扩性。软件和关键的硬件应采用冗余技术，系统具有自诊断功能。

8.3.3自控系统采集数据的格式、数据库标签及命名规则等应在企业层面统一。

8.3.4自控系统的数据库宜实现基于互联网技术的访问，按照管理层次设置访问权限。

8.3.5压缩站的数据宜传送至上一级监控中心进行集中监控。

8.3.6压缩站自控网络安全配置应根据信息系统安全等级测评结果进行设计，除应符合GB/T22239要求外，还应符合国家现行有关标准的规定。

8.3.7压缩站的成套工艺装置宜配套提供仪表控制系统，系统具有数据采集与远程启、停、紧急停车功能。

8.3.8压缩站的自控系统应采用不间断供电回路供电。

8.3.9压缩站的监测和控制应符合下列规定：

1）对压缩站的进（出）站压力、温度、流量进行监测，并具有记录、显示、报警功能。进站压力信号应与进站紧急切断阀连锁，实现超压自动切断；

2）进站管道的紧急切断阀应在控制室设置启动装置，紧急切断后只能手动复位；

3）全站紧急切断启动装置应在控制室、加气柱处设置，紧急切断后只能手动复位；

4）自控系统的防雷措施应符合GB50057、GB50343的规定。

8.3.10橇装机柜间的设计应符合下列规定：

1）满足防火、防爆、防水、隔热、散热、防沙、防盗等相关要求，压缩站各机柜应置于其中，并配备门禁开关、灭火器等安全设施；

2）设置火灾报警系统。

9公用工程及配套设施

9.1通信

9.1.1压缩站应配置满足煤层气生产调度管理的生产网。根据需求配置满足行政办公的办公网。生产网与办公网应实现物理隔离。

9.1.2压缩站应设置视频监控系统。生产区、加气区、辅助区及站场周界设置的摄像机，其监控范围应全面覆盖设备运行状态观测区域、人员操作部位及站场周界管控区域。

9.1.3压缩站应根据站场所在地域的反恐防范管理要求，配置周界入侵报警系统，可采用视频智能分析技术实现视频周界防护功能。

9.1.4压缩站大门、控制室及机柜间宜设置门禁系统。

9.1.5橇体附属的前端摄像机、探测器等通信设备的安装布置、线缆敷设路由，应由橇体制造单位统筹设计，并应在橇体本体上预留线缆进线管。

9.1.6橇体间的通信传输线缆，应根据传输距离、传输带宽及抗干扰性能要求，选用光缆或屏蔽双绞线。

9.2供配电

9.2.1压缩站的用电负荷宜为三级。

9.2.2自控系统、通信系统、压缩机控制系统（PLC）等重要负荷应采用不间断电源(UPS)供电，UPS蓄电池后备时间不宜低于2h。

9.2.3变配电设施应选用橇装化型式，35kV～110kV无人值守变电站应符合DL/T5103的规定。

9.2.4爆炸危险区域内电力装置的选择应符合GB50058的规定，区域划分应符合SY/T6671的规定。

6

9.2.5压缩站内供配电及控制电缆的选择与敷设应符合GB50217的规定。室内可采用铜芯非铠装电缆，室外应采用铜芯铠装电缆，爆炸危险区域内应采用阻燃电缆。

9.2.6建构筑物、场区的照度标准及灯具应符合GB55015、GB50582的规定。站内变配电橇、控制室、罩棚处等应设置应急照明，应急照明设置应符合GB51309的规定。

9.2.7压缩站内橇装设备宜利用橇体作为接闪器，防雷设计应符合GB50057的规定。

9.2.8压缩站宜采用联合接地系统，接地电阻不应大于4Ω；投光灯、放空火炬等宜采用单独接地系统，接地电阻不应大于10Ω。火灾报警系统宜采用专用接地装置，接地电阻值不应大于4Ω。站内接地应符合GB/T50065、GB50156的规定。

9.2.9易燃和可燃装车处应设置供车装卸时跨接用的防静电接地设施。

9.3建筑与结构

9.3.1建筑物耐火等级不应低于GB50016中规定的二级标准，防火设计应符合GB50016、GB55037、GB50222的规定。

9.3.2建筑物宜采用轻钢框架结构房屋、橇装房、集装箱式房，功能相近的房屋宜合并设置。

9.3.3建筑围护结构宜采用压型钢板复合保温板、压型钢板夹芯保温板。

9.3.4压缩机应采取降噪措施，并应符合GB12348的相关规定。

9.3.5加气柱车辆通过侧应设高度不小于0.5m的防撞柱（栏）。

9.3.6橇装设备平台宜采用有支撑钢框架结构。

9.3.7压缩机基础宜采用钢筋混凝土基础，中、小型设备基础可采用素混凝土基础。

9.3.8位于爆炸危险区域内的钢管架、设备钢框架应刷膨胀型钢结构防火涂料，防火涂料应符合GB14907、GB51249的相关规定。

10运行

10.1压缩站设备应定期巡查，每8小时不应少于1次，站内管道、设备应无锈蚀、无泄漏、无损坏现