cd5城市配气站工艺设计设计计算书

cd5城市配气站工艺设计设计计算书内容摘要：

生产的意识。 清扫 设备和管线在进行检修之前，应进行放空和清扫，以便安全操作。 按照清扫的需要，在装置操作系统的适当地点设置扫线口，以便通入扫线介质。 (1) 一般应充分利用开工、停工管线和正常操作的管线来清扫整个操作系统，并进量减少扫线口的设置。 (2) 扫线口应尽量用带快速接头的半固定式接口，只有在需要反复用蒸汽清扫的设备和管线，才考虑用固定式扫线口。 (3) 根据设备和管线操作的不同介质 ，选择适当的扫线介质。 本储配站采用蒸汽扫线。 (4) 采用蒸汽固定扫线时，扫线管线与被清扫的设备或管线之间要装设带支路检查阀的双阀隔断；被清扫的设备或管线操作压力高于扫线介质的压力时，在扫衔接自得管线上应装设止回阀。 (5) 扫线的蒸汽压力不得小于。 (6) 确定管线扫线口或扫线管公称直径： DN25； DN40 (7) 确定设备扫线口或扫线管公称直径： DN20 (8) 容器的扫线口可以安装与其底部的抽出管线上。 (9) 进出装置的管线系统上应设有扫线口，一般扫往装置外储罐或放空系统。 CD5城市配气站工艺设计 7 放空 在装置系统中，设备和管线按照安全和操作的要求需要采用不同的放空方法，分为一般安全放空口、安全设施放空、压力放空及抽空四种方法。 高压、低压放空管同时接入一个放空总管时，应使不同压力的放空点能同时安全全排放。 一般放空口分为液体放空口和气体放空口。 液体放空口设置于管道的最低点，用于试压或用水冲洗后放水；扫线后，泄放残留液体；在正常操作时间时排出少量凝液和其他污物。 气体放空口设置于设备和管线的最高点，用于试压、开工、停工和扫线时用，向大气排出气体或平衡压力。 一般放空口的设置： (1) 管线上气体及 液体放空均采用不小于 DN20 的放空口。 (2) 调节阀与其进口隔断阀之间，设置带阀的 DN15 的放空口。 安全设施放空用于当压力达到预定数值时自动泄放设备或管线内的气体和液体。 安全设施放空设置： (1) 泄放液体的安全阀：应通向密闭系统 (紧急放空系统 )。 (2) 泄放气体的安全阀：应通向大气或排向火炬及其它密闭系统。 压力放空是在超压或事故时紧急放空；停工检修时泄压放空。 压力放空设置：装置系统内的紧急放空管应设独立放空管线通向火炬。 安全阀的放空管，可以同设备、管线系统的停工、检修泄压放空管连接在一起，通向大气 或火炬。 消防 天然气是易燃易爆的气体，站场必须高度重视其安全防火。 本设计在站场平面布置中严格执行了有关规范的安全防火间距要求，站场内的通道设计也充分考虑了消防的要求。 同时，配气站应加强对管线及设备的维护和保养，严防天然气的泄露。 站场内禁止堆放易燃物品。 报警 设置检测监控仪表来检测燃气的浓度并带有安全报警装置的报警系统，当燃气浓度达到危险值能够被及时检测到并自动报警。 防腐 钢质天然气管道和储罐必须进行防腐，其设计应考虑下列因素： (1) 地下天然气管道的 外防腐涂层应根据土壤的腐蚀性、地下构筑物情况、环境条件、电保护要求等确定防腐措施及相应结构； (2) 暴露在大气中的天然气管道和储罐的外防腐层应根据输送或储存天然气的温度、大气性质及大气含杂质成分等因素选用防腐性能良好的涂料及结构； (3) 天然气管道和储罐的内防腐应根据天然气的性质、温度和管道、储罐的材质等采取适宜的防腐措施。 地下天然气管道的外防腐涂层设计应符合下列要求： (1) 应有良好的电绝缘性，耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电西南石油大学本科毕业设计 (论文 ) 8 压标准； (2) 应有一定的机械强度； (3) 应有良好的防水 性； (4) 与管道应有良好的粘接性； (5) 涂层应易于修补。 工艺管线埋地部分采用石油沥青特加强级绝缘保护，防腐层质量要求按《埋地钢制管道石油沥青防腐层技术标准》 (SY/T04020－ 97)执行。 站内露空部分（含设备、管道），除锈合格后，涂红丹底漆两遍，面漆两遍。 凡管线出入地连接部分，均作特加强级防腐绝缘，且高出地面 200mm。 环境保护 环境保护是我国的一项基本国策。 保护环境，防止工业废水、废气、废渣、噪声的污染，是工业企业管理的一个重要组成部分。 根据《中华人民共和国环境保护法》、《四 川省环境污染排放试行标准》，本配气站中按有关规定进行。 在施工过程中，执行防止污染和其它共害的设施必须与全体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则。 天然气输送采用的是密闭管道输送，要求正常输送无天然气泄露，输送的天然气经分离处理，气质符合管输标准和民用气要求，无其它污染物排放，对环境无污染。 站场内天然气的泄露，其主要原因是密闭性能差。 所以本设计选用的闸阀一定要做到这点，特殊部位（如放空）采用双阀控制，能尽量控制天然气漏失造成的大气污染。 同时，放空采用一定高度放空管进行排放燃烧，扩散面积大。 也不会造成 大气污染。 配气站主要工艺设备的设计和安装 管线 管线的选择 选择管线应着重考虑以下影响因素 ： ① 最大操作压力； ② 最大流量； ③ 现场位置； ④ 政府法规； ⑤ 环境影响； ⑥ 公司政策。 选择管线规格的第一步是依据 有关 公式计算管径并调整到大一个规格的管径D。 第二步需要确定管壁的厚度 。 确定管壁厚度需要知道管线的设计压力、钢管的最小屈服强度。 而 设计压力 P 应根据气源条件、用户需要、管材质量及地区安全等因素 经技术经济比较后确定 ； 钢管最小屈服强度 min 由钢材质量、政府法规和公司政策决定。 根据经验，地面上的管线，气体流速不应超过 100ft/s。 气体流速在 100ft/sCD5城市配气站工艺设计 9 以下，可以使噪声保持在允许范围之内 —— 90dBA 或更低。 在居住区和其它公共场所噪声水平尤其重要。 如果气流速度不可避免地超过，加厚管壁可以帮助降低噪声。 因为在设计任务书上以给出四条主管道的管径，所以只需查出该标准管径下的标准壁厚，再去校核该壁厚是否满足设计要求。 另外，再需计算几条主管道的管径，选出标准管径和标 准壁厚，在如前一样校核强度。 管线的安装 (1) 地上，地下管线不应沿站场内部道路路面上或路肩下平行敷设，在困难的情况下只允许将污水管及自流排放管敷设在路肩下。 铁路路基下严禁敷设任何管线。 供配电缆、通信电缆、消火栓、照明电杆以及跨越道路时的管线支架，允许设在站内道路的路肩上面或敷设在下面。 行道树允许在路肩上面栽种。 (2) 管线敷设方式，应根据土壤性质和地下水分布情况确定，在一般情况下，所有压力油、气、水、风管线应尽量采用地上架空敷设；应尽量减少管线直接埋地敷设和管沟敷设。 若必须将钢制管道埋 地敷设时，则应作好埋地钢制管道的防腐蚀工作。 (3) 站场内埋地钢制管道在采用良好的绝缘覆盖层以后宜和压力容器等设备联合在一起采用区域性阴极保护。 在地下金属物较多时，应采用最可靠的镁合金牺牲阳极保护。 (4) 阴极保护系统的电绝缘，包括绝缘固定支墩和绝缘接头 （ 或绝缘法兰 ）。 绝缘器具应设在埋地管道与站外管道的联接处和管道与设备的联接处，严禁装设在张力弯附近。 (5) 管线与管线之间的最小净距应符合下列规定： 当管径 ≤DN200 时，净距为 (100～ 200)mm； 当 管径为 DN250～ DN400 时，净距为 300mm； 当管径 ≥DN400 时，净距大于 400mm。 汇管 汇管设计应考虑以下因素： ① 最大流量； ② 现场位置； ③ 流量未来发展； ④可建设性； ⑤ 操作和维护； ⑥ 政府法规和公司政策； ⑦ 环境影响； ⑧ 减少振动和噪声； ⑨ 液体和残液的收集。 确定汇管的尺寸 ： 据经验来看 ,汇管的截面积是进口或出口截面积的 倍比较好 ,也可以更大。 汇管的壁厚按管壁计算方法确定。 本设计共需汇管 3 个，为减少投资，所以均采用地上汇管。 西南石油大学本科毕业设计 (论文 ) 10 阀门 对阀门的选择应考虑如下因素： ① 最大流量； ② 压力等级； ③ 操作和维护；④ 政府法规和公司政策； ⑤ 费用； ⑥ 安全性。 选用一个阀门时，设计者应确定阀门的大小、型式 (球阀、平板阀、旋塞阀等 )和压力等级。 首先，选用的阀门口径应等于或大于控制阀和流量计的口径，以备将来流量增大。 其次，选择阀门的型式，很多公司推荐采用全开无润滑阀，可以减少干扰、压降和噪声，还可以避免润滑油在调节器和仪表中的积聚。 最后，阀门压力等级应等于或大于设计压力，按照设计规范，所有元件的压力等级应等于或大于设计压力。 控制阀 设计控制阀应考虑以下因素 ： ① 最大和最小工作流量； ② 进口压力； ③ 现场位置； ④ 操作和维护； ⑤ 环境影响； ⑥ 安 全问题。 第一步是确定所要的控制阀形式 ： 弹簧操作、液压操作或控制器操作。 第二步是确定控制形式 ： 容积或压力。 四种最常用的控制阀是 :球体形阀、球阀、扩张管形、旋转轴形。 选择控制阀后，设计者需要确定压降。 根据经验对于干气压降限为 (表压 )。 这意味着在 配气 站进出口之间的压差可以需要几个调节器，这样可以减少阀的磨损和凝结问题。 如果要消除结冰的问题则需要乙醇注入口、加热器、分离器和脱水器等。 同时，控制阀的工作范围必须在其能力的 5%～75%之间。 不合适的控制阀会增加维护费用，出现操作问题进而缩短阀的使用寿命。 对于平行控制阀应使用公用检测点，控制阀与检测点之间的距离至少 8 倍于管径。 这样可以使控制阀计时跟踪流量的变化。 闸阀 闸阀是指关闭件 (闸板 )沿通道中心线的垂直方向移动的阀门。 在管道上主要作截断用，也具有一定的调节流量的性能。 明杆闸阀还可以从阀杆升降高度看出阀的开度大小。 本设计中，在进、出站管线上以及设备前、后等较多地方使用闸阀。 通过对多种闸阀比较，该配气站选用型号为 Z41Y64 楔式闸阀，根据站场中所选管径的大小可分别选用其公称通径 DN(mm)为 80、 100、 150、 200 等大小的闸阀。 它 的公称压力 PN(MPa)为 ，工作温度 (℃ )≤ 400，符合工艺要求。 安全阀 安全阀的选择 安全阀主要是起保护作用，防止管道系统超压，保证人身安全。 一般用于受CD5城市配气站工艺设计 11 压设备和管道上，当压力超过规定数值时，自动泄压。 安全阀的种类较多，在天然气生产过程中主要用到的是弹簧式安全阀和先导式安全阀两种。 对弹簧式安全阀，按其阀盘升启高度的不同又可分为全启式和微启式安全阀两种。 全启式安全阀的阀盘开启高度一般为阀通径的 1/4 至 1/3之间，而微启式阀盘开启高度一般为阀通径的 1/4 至 1/40 之间。 国产 安全阀大多为普通弹簧式，优点是价格低，对泄放的介质要求不严。 但它有在定压附近或阀打开后，阀座密封不严，放空时容易引起震颤，维护要求高，定压测试不易实现等缺点。 先导式安全阀的主要特点是感测压力元件由原来的弹簧变为压力传感器（即先导阀），从而提高阀的灵敏度和精度。 此外，主要采用笼式套管阀芯和软密封结构，从而确保阀芯起跳后正确复位和密封好，克服了弹簧式安全阀关闭不严导致长期泄漏及过量排放等问题。 石油化工装置所用安全阀一般均选用弹簧全启式，在一般情况下，可选用普通型 (国产安全阀大都为普通型 )安全阀。 当备压变化较 大时，可选用波纹管 (平衡型 )式安全阀。 但波纹管不适用于酚、醋液、重石油馏分、含焦粉等介质以及往复式压缩机等场所。 因为在这些情况下，波纹管有可能被污染或被损坏。 根据介质的操作温度和安全阀定压值确定安全阀的公称压力和最高泄放压力Pm。 根据计算所得的喷嘴面积，可从安全阀样本或其他资料中选用安全阀，选用的安全阀喷嘴面积必须大于计算面积。 如果一个安全阀的喷嘴面积不能满足需要，可选用两个或多个安全阀并联，并使其总面积大于计算面积。 弹簧安全阀定压应按不同结构的安全阀的要求确定。 普通型安全阀在常压下调整弹簧时，其弹簧定压 应调整为安全阀定压 Ps 减去其背压 P2 的差值，即弹簧定压值为 2SPP ；对波纹管安全阀，弹簧定压值即为安全阀的定压值 Ps。 在选用安全阀时，应注明其定压范围或确定其弹簧号。 安全阀的安装 (1) 安全阀应安装在被测介质上方。 (2) 弹簧式安全阀应垂直安装，安装的方向应使介质由阀瓣的下面向上流。 (3) 安全阀出口应无阻力，一般为放空，所需装置的排空管应保证不小于该阀出口尺寸。 以免影响天然气泄放。 (4) 配法兰形式及标准： Pg≤ 16(kg/cm178。 )配 JB81－ 59 平焊钢法兰 ； Pg≥ 25(kg/cm178。 )阀入口 配 JB82－ 59 凸面对焊钢法兰、出口配比入口公称压力小一级的平焊钢法兰 ； 西南石油大学本科毕业设计 (论文 ) 12 调压阀 调压 阀 的选择，应符合下列要求： (1) 调压 应能满足进口天然气的最大、最小压力的要求； (2) 调压 阀 的压力差，应根据调压 阀 前天然气管道的最低设计压力与调压 阀后天然气管道的设计压力之差值确定； (3) 调压 阀 的计算流量，应按该调压 阀 所承担的管网小时最大输送量的 倍确定。 本设计共用调压 阀 3 个。 按照气体流过的先后顺序分别表注为 1 号调压 阀 、 2号调压 阀 以及 3 号调压 阀。 它们的作用分别是将 的压力调至 ，将 的压力调至 ，将 的压力调至。 调压阀选择。