压缩天然气供应站设计规范 [附条文说明] GB51102-2016 建标库

6.2  工艺及设备

6.2.1  压缩天然气供应站的工艺和设备能力应适应输配系统的输配气能力和调度、调峰的要求。

6.2.2  压缩天然气系统的设计压力应根据工艺条件确定,且不应小于系统最高工作压力的1.1倍。

6.2.3  向压缩天然气储配站和压缩天然气瓶组供气站运送压缩天然气的气瓶车和气瓶组,在充装温度为20℃时,充装压力不应大于20.0MPa(表压)。

6.2.4  压缩天然气储气井的工艺设计应符合下列规定:

    1  储气井的设计应符合现行行业标准《高压气地下储气井》SY/T6535的有关规定。

    2  储气井应设置进、出气管道,不同时工作的进、出气管道可合并设置。

    3  储气井应设置排污装置、压力监测装置和安全放散装置。排污管道应设置限位和支撑装置,并宜从储气井顶部封头的中心位置引出。

    4  储气井进、出气管道上应设置根部切断阀,独立工作储气井的进、出气管道和成组工作储气井的进、出气总管道应设置操作用切断阀和紧急切断阀。

    5  储气井的排污管道应设置根部切断阀和操作用切断阀。多个储气井排污汇总管道的排放管口应引至安全地点。

    6  井口应采用便于对储气井进行无损检测的可开启形式,规格宜符合国家现行标准的有关规定。

    7  井管深度宜为80m~150m。井口应高出地面300mm~500mm。在土质疏松的地表应设置导管,并应注入水泥浆封固。

    8  井管之间及井管与封头之间螺纹连接的密封材料应性能可靠,且应耐天然气及土壤腐蚀。井管与井底、井壁的间隙应采用硅酸盐水泥填充。

    9  井管、管箍和管底封头的外表面宜进行防腐处理。

    10  储气井四周地坪宜进行硬化和排水处理。

    11  储气井之间的距离不宜小于1.5m。

6.2.5  压缩天然气瓶组的工艺设计应符合下列规定:

    1  气瓶应集中设置在瓶筐上,并应采取可靠固定和限位措施。

    2  在一个储气瓶组内,气瓶的进、出气口应根据需要分别采用管道相连,并应汇总至一个或多个进、出气汇气管道;汇气管道应分别设置切断阀、安全阀、放散管及压力检测装置。

    3  应具有排污功能,气瓶的排污管道应汇总连接至储气瓶组排污总管道。

    4  站内储气瓶组的几何容积和总储气容积应符合本规范第3.0.10条、第6.1.5条、第6.1.6条和第6.1.7条对相应等级压缩天然气供应站的有关规定。

    5  固定式储气瓶组宜选用同一种规格型号的气瓶,并宜符合现行国家标准《站用压缩天然气钢瓶》GB19158的有关规定。

    6  移动式储气瓶组应采用钢制气瓶或具有防火功能的树脂纤维缠绕气瓶,并应符合现行国家标准《汽车用压缩天然气钢瓶》GB17258和《车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶》GB24160的有关规定。

    7  移动式储气瓶组内气瓶与固定和限位支架之间宜垫厚度不小于10mm的橡胶垫板,不得硬性施力固定气瓶。

    8  移动式储气瓶组中连接各气瓶进、出气口的短管应具有一定的伸缩性,管道连接形式应考虑对气瓶振动、晃动所产生位移的补偿。

6.2.6  放散装置的设置应符合下列规定:

    1  压缩天然气供应站进(出)站管道事故放散、总几何容积大于18m3固定式储气瓶组事故放散、压缩天然气供应站与天然气储配站合建站内储气罐检修及事故放散应设置集中放散装置。集中放散装置的放散管口应高出距其25m范围内的建(构)筑物2m以上,且距地面高度不得小于10m。

    2  压缩机、加气、卸气、脱水、脱硫、减压等工艺设备的操作放散、检修放散、安全放散的放散管口和储气井、总几何容积不大于18m3固定式储气瓶组的检修放散、事故放散、安全放散的放散管口应高出距其10m范围内的建(构)筑物或露天设备平台2m以上,且距地面高度不得小于5m。

    3  不同压力级别的放散管宜分别设置。

    4  采用人工操作控制的放散装置宜将放散的天然气引至管道或容器内回收。

6.2.7  压缩天然气供应站的工艺管道应根据系统要求设置安全阀,并应符合下列规定:

    1  安全阀应采用全启封闭式弹簧安全阀,安全阀的开启压力应根据管道系统的最高允许工作压力确定,且不应大于管道系统设计压力。

    2  当安全阀采用集中放散时,应符合本规范第4.2.4条、第5.2.7条和第6.2.6条的规定。

    3  安全阀进口管道应设置切断阀。

6.2.8  压缩天然气供应站内属于压力容器的储气设施及工艺设备的设计应符合现行国家标准《压力容器》GB150及有关安全技术规定。

6.2.9  压缩天然气加气站内的加气柱、压缩天然气储配站内的卸气柱、压缩天然气瓶组供气站内的卸气装置应设置拉断阀、紧急切断阀和放空阀,并宜设置质量式流量计量装置。紧急切断阀应与紧急切断系统连锁。

6.2.10  压缩天然气加气站、压缩天然气储配站内固定式压缩天然气储气设施的最高工作压力不应大于25.0MPa(表压),设计温度应满足最高和最低工作温度要求。

6.2.11  压缩天然气加气站、压缩天然气储配站的进(出)站天然气管道应在安全地点设置事故情况下便于操作的切断阀。进站天然气管道应设置紧急切断阀,紧急切断阀前应设置安全阀。

6.2.12  当进站天然气的硫化氢含量不符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047的规定时,应对进入生产压缩天然气环节的天然气进行脱硫。脱硫系统设计应符合下列规定:

    1  脱硫装置应设置在压缩机前。

    2  宜采用固体脱硫剂。

    3  脱硫装置的配置数量应能满足系统在检修周期内不间断工作的需要。

    4  天然气通过脱硫装置的流速宜为150mm/s~200mm/s,天然气与脱硫剂接触的时间宜为20s~40s。

    5  寒冷地区的脱硫设备应采取保温措施。

    6  应设置脱硫后天然气硫化氢含量的检测设施。

6.2.13  当进站天然气的含水量不符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047对压缩天然气含水量的规定时,应对进入生产压缩天然气环节的天然气进行脱水。脱水系统设计应符合下列规定:

    1  脱水装置的设置和选型应根据压缩机的性能和天然气的含水量确定。

    2  脱水装置的配置数量应能满足系统在检修周期内不间断工作的需要。

    3  脱水工艺宜采用固体吸附法。压缩机前段脱水宜采用分子筛二级脱水;压缩机后段或中段脱水宜采用分子筛一级脱水。

    4  天然气通过压缩机前段脱水装置的流速宜为150mm/s~200mm/s,天然气与脱水剂的接触时间宜为40s~60s。寒冷地区脱水装置的流速宜为150mm/s,接触时间宜为60s。

    5  应设置脱水后天然气含水量的检测设施。

6.2.14  压缩机的选型应符合下列规定:

    1  排气压力不应大于25.0MPa(表压)。

    2  应根据进站天然气压力、脱水工艺、设计规模、调度要求、排气量等进行选型。所选设备应便于操作维护、安全可靠,并应符合节能、高效、低振和低噪声的要求。

    3  站内装机台数不宜过多,且压缩机的型号宜一致。压缩天然气储配站内应设置备用机组。

    4  多台并联运行压缩机的总排气量应按各台压缩机公称容积流量之和的80%~85%计算。

    5  压缩机各级冷却后的排气温度不宜大于40℃。

6.2.15  压缩机应根据环境和气候条件设置于露天或单层建筑物的厂房内,也可采用橇装设备。

6.2.16  压缩机室的工艺设计应符合下列规定:

    1  压缩机宜按独立机组配置进、出气管道及阀门、旁通、冷却器、安全放散、供油和供水等设施。

    2  压缩机进气管道应设置手动和电动(或气动)控制阀门;压缩机出气管道上应设置安全阀、止回阀和手动切断阀。出口管道安全阀的泄放能力不应小于压缩机的安全泄放量。安全阀放散管的设置应符合本规范第6.2.6条的规定。

    3  压缩机的进、出气管道宜采用直埋或管沟敷设,并宜采取减振降噪措施。

    4  应设置用于投产置换、生产维修和安全保护的附属设备。

    5  压缩机及附属设备的布置应符合下列规定:

        1)压缩机宜单排布置;

        2)压缩机之间及压缩机与墙壁之间的净距不宜小于1.5m;

        3)重要通道的宽度不宜小于2m;

        4)机组联轴器及皮带传动装置应采取安全防护措施;

        5)高出地面2m以上的检修部位应设置移动或可拆卸式维修平台或扶梯;

        6)维修平台及地坑周围应设置防护栏。

    6  压缩机室宜根据设备情况设置检修用起吊设备。

    7  压缩机紧急停车启动装置应设置在机组近旁。

6.2.17  进入压缩机的天然气不应含有游离水,含尘量不应大于5mg/m3,微尘直径应小于10μm,且应符合所选用压缩机的使用要求。当天然气含尘量和微尘直径超过规定值时,应进行除尘净化。

6.2.18  压缩机进、出口应设置缓冲罐,缓冲罐的容积宜按天然气在罐内停留时间不小于10s确定。

6.2.19  压缩机进气总管道中天然气的流速不宜大于15m/s。

6.2.20  压缩机应设置自动和手动停车装置,各级排气温度大于限定值时,应报警并人工停车。发生下列情况之一时,应报警并自动停车:

    1  各级吸、排气压力不符合规定值;

    2  冷凝水(或风冷鼓风机)压力和温度不符合规定值;

    3  润滑油压力、温度和油箱液位不符合规定值;

    4  压缩机电机过载。

6.2.21  压缩机卸载排气宜通过缓冲罐回收,并引至进站天然气管道。

6.2.22  压缩机、冷却器、分离器排出冷凝液的处理应符合下列规定:

    1  冷凝液应集中收集,不得直接排入下水道;

    2  共用冷凝液汇总管道的设备应设置避免冷凝液排放相互影响的装置;

    3  压缩机宜设置自动排出冷凝液的装置;

    4  密闭式冷凝液收集分离罐的设计压力应为冷凝系统最高工作压力的1.2倍。

6.2.23  压缩天然气储配站应根据输配系统调度要求设置向下游管道供配气的计量和调压装置。计量和调压装置应根据工作环境要求设置在露天或厂房内。

6.2.24  压缩天然气储配站、压缩天然气瓶组供气站的压缩天然气供气系统应根据工艺要求分级调压,并应符合下列规定:

    1  宜采用自力式调压器,不得采用手动装置节流减压;

    2  应根据工艺要求设置紧急切断阀和安全放散装置,安全放散装置的设置应符合本规范第6.2.6条、第6.2.7条的规定;

    3  一级调压器进口管道应设置快速切断阀,宜设置过滤器。

6.2.25  压缩天然气储配站、压缩天然气瓶组供气站应根据燃气流量、压力降等工艺条件设置天然气加热装置。加热能力应保证燃气设备、管道及附件正常运行。

6.2.26  压缩天然气储配站、压缩天然气瓶组供气站与液化石油气混气站合建时,站内液化石油气系统的设计应符合现行国家标准《液化石油气供应工程设计规范》GB51142的有关规定。