长三角地区城镇燃气厂站标准化设计探讨

摘 要

摘 要:结合长江三角洲地区工程实践,分析城镇燃气厂站标准化设计的必要性,提出了标准化设计内容、设计方法。实践表明,效果良好。关键词:城镇燃气厂站 标准化 模块化 系列化Di

摘 要:结合长江三角洲地区工程实践,分析城镇燃气厂站标准化设计的必要性,提出了标准化设计内容、设计方法。实践表明,效果良好。

关键词:城镇燃气厂站  标准化  模块化  系列化

Discussion on Standardized Design of Town Gas Stations in Yangtze River Delta

AbstractThe necessity for standardized design of town gas stations is analyzed based on engineering practice in Yangtze River DeltaThe standardized design contents and methods are proposedThe practice shows that the effect is excellent

Keywordstown gas stationstandardizationmodularizationsystematization

 

1 概述

城镇燃气厂站主要包括门站、储配站(应急型、调峰型)、区域调压站、调压箱()和阀室,是城镇燃气设计系统中技术最复杂、耗时最多、涉及专业最广的部分。城镇燃气厂站的设计水平,反映出设计单位的技术综合水平。因此对燃气厂站设计实行技术标准化、安装模块化,不仅能提高厂站设计的整体水平,也很大程度上统一了天然气公司对厂站的建设风格要求,增强企业在当地的知名度。

2 标准化设计内容

由于城镇燃气厂站设计涉及专业多,内容广,工艺流程、厂站布局、设备安装既有相同点又具有差异性,因此可针对城镇燃气厂站设计的特点,探索出一套适合的标准化模式,将有力地推进城镇燃气厂站的建设。标准化设计是一种统一、简化、协调和优化的设计,将标准化应用于城镇燃气厂站设计中,可以缩短设计周期,减少重复劳动,加快设计速度,提高设计质量。

标准化文件中主要对厂站布置原则、流程设计要求、设备选型和管材选择等内容进行了详细规定,重点对工艺流程、模块分类、单体安装、设备安装标准等内容形成了统一的、标准化的设计技术说明文件和设计图册。设计图册包括不同城镇燃气厂站的工艺流程图、进出站模块安装图、分离器模块安装图、过滤器模块安装图、流量计模块安装图、调压设备模块安装图、加臭模块安装图、清管接收及发送模块安装图、放散区模块安装图等,还有配套工程常用的凝液器、调压计量柜基础、调压计量柜静电接地、阀门井等其他辅助设施的设计图纸。标准化设计图纸按照统一工艺流程、统一模块划分、统一单体安装的原则,以创新的理念达到设计标准化、安装模块化、采购规模化。

3 标准化设计方法

3.1 工艺流程系列化

城镇燃气厂站根据其功能主要包括门站、储配站(调峰型和应急型)、区域调压站及阀室等内容。每种厂站又根据实际配套及其不同特点进行一定的分类,形成系列。

门站一

门站工艺流程根据气源情况分为天然气门站工艺流程(门站气源为管道气)CNG—天然气门站工艺流程(门站气源为管道气和压缩天然气)。天然气门站工艺流程主要负责接收上游管道来气,经站内过滤、计量、调压、加臭后输往城市管网。CNG—天然气门站工艺流程不仅能接收管道来气,还能满足在管道气未接通之前用CNG作为气源,经加热、减压之后,计量、调压、加臭后输往城市管网。

储配站(调峰型)

调峰型储配站主要应用在以居民和商业用户为主的城镇燃气系统,是调节城镇燃气用量峰谷平衡的重要厂站之一。调峰型储配站主要包括厂站阀组控制和调峰储配设施,流程包括球罐储气工艺流程和管束储气工艺流程。

储配站(应急型)

应急型储配站主要应用在大型城市的城镇燃气系统中,主要负责在非正常情况下保障城市的天然气供应。应急型储配站的天然气储存量一般按照城镇居民、商业和无法暂停的工业用户一周的天然气消费量考虑。一般设置LNG储存和气化、调压、计量、加臭系统。

区域调压站

区域调压站是大中型城镇燃气系统中必不可少的一部分,其功能一般是接收上一级管网来气,经过滤、调压、计量、加臭等工艺后,向下一级管网供应天然气。

阀室

阀室是城镇高压管道系统的重要部分,其功能是对城镇高压主干线进行事故紧急切断或预留分输支管。阀室流程包括截断阀室工艺流程和分输阀室工艺流程,其截断和分输功能主要依靠阀室的阀组来完成。

3.2 工艺流程模块化

根据厂站工艺流程的组成,把每个功能分区做成独立的、标准的小型模块,小型模块单独出安装图。各模块之间由管道连接起来,既相互独立又相互联系,有利于不同设计图纸的模块组合,简化了设计流程,加快了设计进度。

城镇燃气厂站模块化是根据城镇燃气厂站工艺流程,并考虑厂区每个工艺的实际运营进行划分。厂站一般包含的功能模块:进站模块、出站模块、分离模块、过滤模块、超声波计量模块、涡轮计量模块、调压设备模块、CNG减压模块、加臭模块、LNG储罐模块、LNG气化模块、低温潜液泵模块、清管模块、放散模块等。

模块化以小型模块进行标准化设计为切入点,按照“统一工艺流程、统一模块划分、统一设备接口”的原则,针对厂站设计的复杂性和多样性,以工艺技术优化简化和定型为核心,以模块设计为关键手段,对通用性、重复性的城镇燃气内容进行标准化设计。

3.3 模块安装系列化

厂站模块的安装尺寸由组成设备的大小决定。模块安装根据天然气处理能力进行分类,选择不同的设备,进行模块不同的安装图编制,形成不同模块安装系列,供厂站安装选择。

3.4 设备安装标准化

厂站主要工艺设备有:工艺阀门、过滤装置、分离装置、调压装置、计量装置、清管装置等。模块化的安装主要考虑运行时站内设备的管理、运行及维修方便。该标准化设计根据以往厂站实际安装和维护的过程中对设备安装方式在实际运行及操作中的效果,提出较为合理的安装高度及安装宽度,进行统一规定。

将地上主要工艺阀门中心标高统一定为0.8m,一方面考虑人员的正常操作,另一方面考虑到调压、计量后,管道常设放散阀门,安装高度要便于进行操作。清管器收、发球筒的中心标高考虑到运行操作时人员动作方便舒适,定为l.2m。过滤器的中心标高则主要根据过滤器设备的具体尺寸进行确定,建议不超过1.6m,否则就需要较高的操作台,增加操作安全隐患。分离器则主要确定控制阀门的中心标高,建议不超过1.2m

过滤器的安装要考虑过滤器快开盲板开启方向。过滤器是保证厂站内计量、调压设备正常运行的重要设备,过滤器在使用一段时间后,需要进行滤芯的清洗,因此,过滤器快开盲板开启方向的设置一定要保证清洗和更换滤芯所需的操作空间,尽量方便更换滤芯时材料的暂时搁置与使用。

③流量计模块安装

流量计模块一般选择超声波流量计或涡轮流量计,作为与上游比对和下游销售的计量设备。模块安装充分考虑流量计要求的前后直管段技术要求,同时考虑计量抄表耐人员进出和放散管的操作空间。

3.5 管材配件标准化

目前国内管阀配件标准多、不统一、互换性差,设备及管材型号的多样性给设计人员在管材选型和业主的采购方面造成很大麻烦。为了便于采购、安装和后期管理维护,根据长三角地区燃气行业的使用习惯,以及市场上管材及配件的通用性,对管材及配件标准进行统一规定,对厂站内工艺设备的接口和配管设计做统一要求,从而为业主的设备采购、施工安装提供方便,有效地控制造价,保证运行安全。

4 标准化设计成果

通过两年来对长三角地区城镇燃气厂站的标准化设计研究,形成了一套系统性的标准化设计技术规定,建立了长三角地区城镇燃气设计标准化图册,拓展了长三角地区城镇燃气标准化设计。自2010年以来将该标准化设计成果成功应用于江苏地区相关天然气厂站中,设计周期缩短了30%,克服了不同设计风格造成的采购和施工困难,有利于业主的规模化采购,降低了工程造价,规范了施工方的行为,提高了运行安全性。在厂站设计中,小型厂站标准化覆盖率较高,正在逐步实现中型和大型厂站标准化设计。

 

本文作者:王勃  白淑云  郝颖琚  杨光

作者单位:西安长庆科技工程有限责任公司