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与上游管道输送或车载气生产、运输等气源的能力相适应,与采用管道输送或车载运输向下游用户供气需要的能力和方式相适应。

6.2.2  压缩天然气系统的最高工作压力应不大于设计压力,系统中所有的设备、管道、阀门及附件等的设计压力均不应小于系统设计压力。国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316-2000(2008年版)第3.1.2.4条规定:“装有泄压装置的管道的设计压力不应小于泄压装置的开启压力”;第14.2.4条规定:“安全阀的开启压力(整定压力)除工艺有特殊要求外,为正常最大工作压力的1.1倍,最低为1.05倍”。本条要求设计压力不小于最高工作压力的1.1倍即是由此而来。安全阀的开启压力不大于系统设计压力的要求是与国内外有关标准的规定相一致的。

6.2.3  在压缩天然气储配站及瓶组供气站内停靠的气瓶车或储气瓶组,具备运输、储存和供气功能,在站内停留时间较长,气瓶车或储气瓶组在炎热天气受日晒或环境温度影响,将导致压缩天然气压力升高。为控制储存、供气系统压缩天然气的工作压力小于25.0MPa,应控制气瓶车或储气瓶组的充装压力。本条规定充装温度为20℃时,充装压力不应大于20.0MPa(表压),能够使气瓶车或储气瓶组受日晒或环境影响工作温度达到90℃时,工作压力小于25.0MPa,可以满足在国内正常环境的工作要求。如果出现工作温度超过90℃的极端异常情况,则应降低充装压力或采取降温措施。

6.2.4  本条规定了储气井的工艺设计要求。

    3  储气井排污管道排污时会有震动,因此要求限位和支撑装置必须牢固可靠。

    4  设置根部切断阀是为了在发生操作用切断阀故障或储气井事故时,实现储气井自身的封闭切断,以保证运行安全和控制事故范围。进、出气总管上设置紧急切断阀可以实现事故状态的远程切断。

    5  由于储气井内的压力高,因此,排污操作必须控制好操作阀的开度,避免由于压差过大造成危险;多个储气井的排污宜设置中间罐缓冲后再行排放;排放管口引至安全地点是为了避免排放压力较高造成事故。

    6  为了实现定期对储气井进行无损检测,要求井口为可开启的形式。井口规格可按现行国家标准《石油天然气工业  钻井和采油设备  井口装置和采油树》GB/T22513的有关规定执行。

6.2.5  本条规定了压缩天然气瓶组的工艺设计要求。

    5  固定式储气瓶组推荐选用气瓶的产品标准。

    6  移动式储气瓶组选用气瓶的产品标准。

    7、8  移动式储气瓶组内气瓶采取减震、缓冲措施的要求。

6.2.6  本条规定了放散装置的工艺设计要求。

    1  明确了需要设置集中放散装置的情况和要求。

    2  明确了操作放散、检修放散、安全放散等放散管的设置情况和设置要求;此类情况的放散量不大,即使设置共用放散管汇总排放,也可不按本条第1款中的集中放散装置对待;但当与本条第1款中规定的放散量较大的情况汇总排放时,则应设置集中放散装置。

6.2.7  对天然气和压缩天然气管道压力的安全保护提出了要求。

    1  安全阀的开启压力不应大于管道的最高工作压力,以避免超压。

    3  为便于安全阀的检修和标定,要求在安全阀进口管道设置切断阀。

6.2.8  符合国家对压力容器设计的要求,还应符合现行行业标准《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004等的有关规定。

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均是与压缩天然气瓶车或移动式储气瓶组相连进行压缩天然气装卸的重要工艺设备,且为事故多发环节,因此,必须加强设置安全保护设施。

6.2.10  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)与现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156的规定一致。

6.2.11  在进站天然气管道上设置切断阀、紧急切断阀、安全阀,是对事故状态的保护措施,可以避免事故扩大。切断阀设置的安全地点应在事故情况下便于操作,能够快速切断气源,并应避开事故多发区。

6.2.12  进站天然气含硫量超过规定值则应在进入压缩机前进行脱硫,可以保护压缩机和保证生产压缩天然气的含硫量达到要求。对于不进入压缩机生产压缩天然气而直接进入出站管道的天然气,其硫化氢含量超过城镇燃气要求的20mg/m3时,也应进行脱硫。

6.2.13  保证压缩天然气中不含有游离水。

6.2.14  本条规定了压缩机选型的要求。

    3  选用型号相同的压缩机便于运行管理和维护及检修。设置备用机组是保证不间断供气的措施。

    4  根据运行经验,多台并联压缩机的总排气量为各单机公称排气量总和的80%~85%。

6.2.16  本条规定了压缩机室的工艺设计要求。

    1、4  针对工艺管道施工设计有时缺少投产置换及停产维修时必须的管口及管件而作出的规定。

    5  规定“压缩机宜单排布置”,使机组之间相互干扰少,管理维修方便,通风也较好。但考虑新建、扩建时压缩机室的用地条件不尽相同,故规定“宜”。

6.2.17  控制进入压缩机天然气的含尘量、微尘直径是为了保护压缩机,减少对活塞、缸体等磨损的措施。

6.2.18  为保证压缩机的平稳运行,应在压缩机前设置缓冲罐,并保证天然气在缓冲罐内有足够的停留时间。

6.2.19  控制压缩机进口管道中天然气的流速是保证压缩机平稳工作、减少振动的措施。

6.2.20  本条规定了压缩机的控制及保护措施。受运行和环境温度的影响而发生排气温度大于限定值(冷却水温度未达到规定值)时,压缩机应报警并人工停车,操作及管理人员应根据实际情况进行处理。

    如果发生各级吸、排气压力不符合规定值、冷却水(或风冷鼓风机)压力或温度不符合规定值、润滑油的压力和温度及油箱液位不符合规定值、电动机过载等情况应视为紧急情况,应报警并自动停车,以便采取紧急措施。

6.2.21  压缩机停车后应卸载,然后方可启动。压缩卸载排气量较多,为使卸载天然气安全回收,天然气应通过缓冲罐等处理后,再引至进站管道。

6.2.22  本条规定了对压缩机、冷却器、分离器排出冷凝液的处理要求。

    1  冷凝液中可能含有较多的C3、C4等组分,若直接排入下水道会造成危害,应进行分离回收。

    2  可采用设置压力平衡阀和止回阀的方式,避免冷凝液排放相互影响。

6.2.24  本条规定了压缩天然气调压工艺要求。

    1  压缩天然气压力高,手动装置节流减压难以保证出口压力稳定,频繁超压容易引发事故。

    2  为保证调压系统安全、稳定运行,保护设备、管道及附件,必须严格控制各级调压器的出口压力,在出现调压器出口压力异常,并达到规定值(切断压力值)时,紧急切断阀应切断。

    3  在一级调压器进口管道上设置快速切断阀,是在事故状态下快速切断气源的保护措施,其安装位置应便于操作。

6.2.25  对压差较大、流量较大的压缩天然气调压过程,吸热量很大,如果系统运行温度过低,会造成危及设备、管道、阀门及附件的安全事故,因此,应对天然气进行加热。

6.2.26  液化石油气与空气的混合气又被称为代天然气,与天然气具有较好的互换性。该特点也决定了液化石油气混气站在天然气供应系统中作为备用、调峰、应急气源的首选地位。本条直接引用现行国家标准对液化石油气混气站与压缩天然气储配站、压缩天然气瓶组供气站合建站内液化石油气系统设计提出了要求。