配氣站開題報告

2022-09-11 10:39:07 字數 4767 閱讀 1106

1本**選題意義及國內外研究現狀

1.1選題意義及目的

近年來,中國天然氣工業發展駛入快車道。然而天然氣在我國一次能源消費結構中所佔比例遠低於24%的世界平均水平和8.8%的亞洲平均水平。

但國內天然氣市場有較大的發展潛力,從天然氣消費結構上看,目前我國天然氣主要用於化工、油氣田開採和發電等工業部門,它們在天然氣消費中所佔比例在87%以上。

本著配氣站簡單、輕便的觀點,在工藝設計中著重考慮安全、準確、經濟、可靠。通過對保山配氣站的設計,掌握天然氣配氣站工藝設計的思維方式、設計步驟、與其他各專業的聯絡和協調。掌握配氣站流程圖的設計與繪製。

掌握配氣站裝置與管道的計算。掌握配氣站施工圖的繪製方法。

1.2 國內外研究現狀

隨著天然氣生產向著自動化、網路化、智慧型化方向的迅猛發展,大部分的天然氣配氣站都建立和完善了自動計量、**監控、生產資料傳輸、無線通訊等系統。而伴隨著天然氣產量和**量的增加以及消費市場的擴大,目前全世界形成了洲際的、國際的、全國性的和許多地區性的大型供氣系統。一般由若干條輸氣幹線、多個集氣管網和地下儲氣庫構成,從而將氣田和成千上萬的使用者連線起來。

依據國家能源規劃方案, 我國天然氣用量到2023年、2023年、2023年分別為650億m3、900億m3、2000億m3, 整個天然氣產業鏈上,包括上、中、下游的相關產業都會有顯著發展。隨著「西氣東輸」、「海氣登陸」、「俄氣南送」和引進lng 等工程的實施, 一條橫跨大陸東西、一條聯結沿海南北的天然氣動脈框架的藍圖已經顯現出來, 大約到2023年, 我國將建成7個大的區域性管網: 東北三省、京津冀魯晉、蘇浙滬豫皖、兩湖及江西、西北的新青陝甘寧、西南的川黔渝和東南沿海,這7個管網由西氣東輸、中俄管道聯絡, 形成與市場需求相匹配的全國管網。

在天然長輸氣管網快速發展的背景下,國家在天然氣發展總體規劃中確定在現有的60多個已通天然氣城市(四川26個,其它分布在東北,華北市場)基礎上,計畫在2023年將天然氣發展到140個城市,2023年將增加到270個城市。21世紀中葉,全國65%的城市將用上天然氣。[2]配氣站作為長輸幹線的終點以及城市配氣的起點和總樞紐,其重要性不言而喻。

因此,在我國天然氣行業蓬勃發展的大趨勢下,天然氣城市輸配氣產業必定會迎來巨大的發展機遇。

2主要研究內容

配器站作為天然氣管輸系統的重要一環,其設計的先進與否對天然氣長距離輸送具有重要的意義。配氣站的主要功能包括調壓、淨化、計量、清管等。其中調壓的目的是保證輸入、輸出的氣體具有所需的壓力和流量;淨化的目的是為了脫除天然氣中固體雜質,以免增大氣體阻力,磨損儀表裝置,汙染環境,毒害人體;計量是氣體銷售、業務交接必不可少的,同時它也是對整個管道系統進行自動控制的依據;清管的目的是通過傳送清管器以清除管內積液和汙物或檢測管道的損傷。

3 擬採用的研究思路(方法)

3.1設計資料

3.1.1氣源引數

根據大宇國際公司提供的有關資料可知,天然氣組分見下表。

目前a使用者用氣量約為24.33x103nm3/h。b使用者用氣量約為30x103nm3/h。 壓力1.6mpa。

3.2設計內容

1) 了解任務書內容,查閱資料。

2) 對配氣站工藝方案進行比較與分析,確定配氣站工藝流程圖。

3) 對配氣站主要裝置與管道進行工藝計算,並對裝置、管材、閥門進行選型。

4) 確定配氣站的自動控制方案。

5) 繪製配氣站工藝流程圖及配氣站工藝管道平、豎面安裝圖。編寫畢業設計文字報告。

3.3設計依據

3.3.1編制原則

1) 嚴格執行國家及行業的各種標準、規範。

2) 工程設計以及建設過程中應充分的考慮qhse因素,優化設計和施工。

3) 為提高工程質量和輸配水平,盡量採用成熟可靠、先進、實用的技術。

4) 站址選擇在遵循城市規劃要求的前提下,盡量節約工程投資。

5) 方便管理,便於維修。

6) 在滿足安全和工藝技術要求的情況下,力爭節約投資,提高經濟效應。

7) 工程設計中應盡量採用國產材料和裝置,以節約工程費用。

8) 根據用氣規模,考慮今後的發展,本設計應留有適當的餘地。

3.3.2遵循的規範

1) 《輸氣管道工程設計規範》(gb50251-2003)

2) 《輸送流體用無縫鋼管》(gb/t8163-1999)

3) 《氣田集氣工程設計規範》(sy/t0010-1996)

4) 《石油天然氣工程設計防火規範》(gb50183-2004)

5) 《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規範》(sy0401-1998)

6) 《石油天然氣站內工藝管道工程施工及驗收規範》(sy0420-2000)

7) 《石油地面工程設計檔案編制規程》(sy/t0009-1993)

8) 《石油工程製圖標準》(sy/t0003-2003)

9) 《城鎮燃氣設計規範》(gb50028-1998)

10) 《天然氣流量的標準孔板計量方法》(sy/t6143-2004)

11) 《天然氣長輸管道工程設計》

3.4工藝裝置選型

天然氣中的固體雜質不僅會增加管道阻力,降低管道輸送效率(如果氣體中固體雜質含量達到5~7mg/m3,管道的輸送效率將降低3%~5%),影響裝置、閥門和儀表的正常運轉,使其磨損加速、使用壽命縮短,而且汙染環境、有害人體健康。因此需要在輸氣管道的站場安裝分離、除塵裝置,在供給使用者前,應除去懸浮於天然氣中的固體雜質,保證輸出氣體含塵不超過規定的要求。

輸氣站場中的除塵裝置,要求結構簡單、可靠、分離效率高,不用需經常更換或清洗的部件,氣流通過壓降小等。

目前,輸配氣站場中經常採用的除塵裝置有:旋風除塵器、多管除塵器、臥式分離器,過濾分離器等。

過濾式分離器是使含塵氣體通過過濾材料達到分離氣體中粉塵的一種高效除塵裝置。除塵效率達91%~99%,除塵粒徑最小可達1~5μm。缺點是過濾元件需經常檢查,執行費用比多管乾式除塵器高。

粉塵在計量管段中沉積會增加內壁粗糙度,減少內徑,影響計量精度。由於該站採用孔板流量計進行計量,可選用過濾式分離器,以提高過濾效率,減小雜質對計量精度的不利影響。過濾式分離器一般只要求限制最大過濾流速。

輸氣管線在施工過程中積存下來的汙物和管線投產執行時所積存下來的腐蝕產物,都是影響氣質、降低輸氣能力、堵塞儀表、影響計量精度和加劇管線內壁腐蝕的主要因素。為此,應於管線投產前和執行過程中加以清除。

清管器收發裝置包括收發筒、工藝管線、閥門以及裝卸工具和通過指示器等輔助裝備。收發筒以及快速開關盲板是收發裝置的主要構成部分。為今後能監測輸氣管道的腐蝕情況,本設計採用能通過智慧型清管器的清管裝置。

為確保安全,方便操作管理和自控水平與全線scada(資料採集與監視控制系統)系統一致,站場進站閥門採用電動緊急截斷球閥。排汙閥擬採用雙密封導軌閥。對口徑較大的截斷用閥門採用電動球閥。

一般截斷用閥門採用效能好的平板閘閥。計量裝置切換的閥門擬選用軌道球閥。

站內一般截斷用閥門採用密封效能好的平板閘閥。為提高分離器、清管接收裝置、匯氣管等裝置上的排、放空閥的密封性及使用壽命,擬採用雜訊小,耐沖刷的排汙閥和節流截止放空閥。

安全閥是用於受壓裝置、容器和管路上,為能當壓力超過規定數值時自動排除介質的過剩壓力,保證安全生產而設定的。本站內安全閥均採用封閉全啟動,帶扳手的彈簧式安全閥。因為其具有體積小、靈敏、保養方便等優點。

調節閥是利用降壓原理來控制管道系統流體壓力或流量的閥門。

在天然氣輸配系統中常用的調節閥,有氣動薄膜調節閥、自力式調節閥和針形節流閥。

自力式調節閥在天然氣輸配中主要用於閥後壓力調節。自力式調節閥在天然氣輸配中主要用於閥後壓力調節。使用時,調節指揮閥給定螺釘,給定閥後壓力值,當被調介質的壓力公升高,高於給定值時,公升高的閥後訊號通過導壓管傳遞到指揮閥下膜腔,迫使噴嘴擋板關小,從而主閥工作膜腔內的操作壓力下降,主閥自動關小閥芯開度,於是通過調節閥的氣量減少,使調節閥的壓力降低到給定值為止。

反之,當調節閥後壓力降低至給定壓力以下時,指揮器接受壓力訊號後立即增大輸出量,使主閥工作膜腔內的操作壓力增加,閥芯自動增大,直到壓力公升高至給定值為止,無論使用者負荷怎麼變化,都能始終保持調節閥閥後壓力恆定。

本站採用自力式調節閥

匯管設計應考慮以下因素:最大流量、現場位置、流量未來的發展、可建設性、操作和維護、**法規、環境影響、減少震動、減少雜訊等。

1) 確定匯管的尺寸,好的經驗是匯管的截面積是進口或出口截面積的1.5倍,也可以更大。匯管壁厚按管壁計算方法決定。

2) 是確定匯管的入口並決定匯管是在地下還是在地上。當入口是連線在匯管的一端而不是側面時,應充分考慮降低干擾和雜訊。

3) 本次設計設定兩台匯氣管,採用底部排汙,匯氣管頂部設注水口,並在匯氣管中部設清汙口。

3.5自動控制。

站控系統的自控水平是將現場主要工藝引數採集到站控系統進行集中監視控制。並在站場實現列印報表即時上報各級管理部門採用。

本次設計保山配氣站站場控系統由站控計算機系統(scs)、遠端終端裝置(rtu)和通訊系統組成,形成控制網路。rtu完成日常生產中的資料採集功能,scs完成主要的監視、控制、管理功能。並具有實時和歷史趨勢畫面及流程畫面顯示.

站場rtu將採集到的工藝引數和有關裝置的資料資訊傳至站控計算機系統,進行顯示操作、報警、列印製表等。並且scs將該站的重要工藝資料上傳至排程控制中心dcc進行集中監控和排程管理,同時又接受排程中心下達的指令,由站控操作人員確認後執行。當rtu與上傳機通訊中斷時,站控系統仍能按預設程式獨立工作,通訊恢復後,scs的資料立即全部上傳到dcc的伺服器,為安全生產和科學管理創立了條件.

系統還具有較強的自我診斷功能。

3.6防腐

鋼質裝置和管道外防腐的任務是控制大氣和土壤的電化學腐蝕,鑑於埋地管道表面積較小 ,加上站內必須對裝置﹑管道作防靜電接地,故埋地管道和露空裝置﹑管道僅採用塗層防腐。

站內露空管道﹑裝置採用醇酸瓷漆防腐;考慮到若站內閥門已經塗漆,致使站內露空裝置﹑管道不宜採用噴砂除鏽工藝,本設計推薦鋼鐵的表面預處理採用先電動鋼絲刷除鏽至st3級,再用帶鏽磷化液處理的工藝。

3.7防雷、防靜電接地

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配氣站管理制度

1 每週二8 30定期召開部門會議,傳達上級領導工作精神與工作安排並做處理或安排本週工作。2 環境衛生保持整潔 圍牆周邊及院子 值班室不要亂放物品,玻璃每週擦洗一次,工藝區調壓裝置每週 一 周五擦洗二次。違者罰款30元。3 工作人員作業時,按操作規程規範操作,按時 準確抄寫各表指數,定時匯報國化資料...