辰鑫石化天然气城市管网工程建设项目可行性研究报告(63页)-工程可研(编辑修改稿)

辰鑫石化天然气城市管网工程建设项目可行性研究报告(63页)-工程可研(编辑修改稿)内容摘要：

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。 安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 9 总工艺流程 工艺 流程简介 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 ，进入二级换热器加热，再经二级调压器调压到。 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。 安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 10 3．工艺技术及设备方案 工艺技术及设备方案选择 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）设计委托要求 工程方案设计 选择 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。 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。 方案比较 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 2020 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 安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 11 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。 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。 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 , 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 2300~400Opa, 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。 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，即利用通到井安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 12 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》 GB501562020 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 m3 1500m3 2020m3 1 储罐公称容积 m3 1000 1500 2020 2 公称内经 mm 12300 4200 15700 3 储罐几何容积 m3 974 1499 1998 4 储罐材料 16MnR 16MnR 16MnR 5 壳体名义厚度 mm 48 48 48 6 设计压力 MPa 7 最高工作压力 MPa 8 最低工作压力 MPa 9 单 台储气量 Nm3 18000 24000 34442 10 储罐台数 台 4 3 2 11 总储量 Nm3 72020 72020 68884 12 实际储存天数 天 2 2 2 13 单台储罐重量 吨 197 258 330 14 单台储罐造价 万元 15 储罐总造价 万元 969 16 单位 m3储罐造 元 /m3 116 134 112 安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 13 储气井技术参数及性能指标 储气井型号 HQ（ AG） CQJ0225 HQ（ AG） CQJ0325 HQ（ AG） CQJ0425 设计使用年限 25 年 25 年 25 年 共作压力 25MPa 25MPa 25MPa 单井井深 ≈ 100m ≈ 150m ≈ 200m 单井水容积 2m3 3 m3 4 m3 单井储气量 500Nm3 750Nm3 1000Nm3 疲劳循环次数 ≦ 104 ≦ 104 ≦ 104 井与井间距 井口离地高度 300500mm 300500mm 300500mm 井管外径 φ φ φ 井管壁厚 ≥ ≥ ≥ 进出口管径 φ 22 φ 25 φ 22 φ 25 φ 22 φ 25 排污口管径 φ 12 φ 12 φ 12 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。 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。 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 MPa 和。 目前国内应用的进口储运设备有美国 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 ， 北京天海工安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 14 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。 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。 所以推荐采用压缩天然气储气供气站供气方案。 管网 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。 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。 输配管 网工艺计算 计算公式 城市中压管网的水力计算公式为： LPP 2221 = 05210  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； ， K； L燃气管道计算长度， Km； Z压缩因子，当燃气压力小于 （表压）时， Z 取 1； λ 燃气 管道的摩擦阻力系数； 水力摩阻系数采用阔尔布鲁克（ C K Colebrook）计算公式： 安徽辽河油田燃气有限公司 安徽舒城县天然气城市管网工程 15   eRdk 公式中： k管内壁绝对粗糙度， m； d管内径， m； Re雷诺数。 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。 输配管网管材确定 目前，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。